零的突破!国家石墨烯创新中心落户镇海,全省唯一

来源:全球甬商网|2022-11-11 14:27

11月7日上午10点18分,工业和信息化部正式批复,同意宁波市组建国家石墨烯创新中心。

这意味着,位于镇海的浙江省石墨烯制造业创新中心,升级为国家石墨烯创新中心。我省终于实现国家级制造业创新中心零的突破。

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5年长跑,终于实现零的突破

在重点领域布局一批国家制造业创新中心,提升产业链、供应链现代化水平,推动新兴工业化,是制造强国战略的重点任务之一。

从2016年起,国家先后在14个省(市、自治区)布局21个国家级制造业创新中心。作为制造业强省的浙江,以及制造强国首个试点示范城市的宁波,在重要文件中多次提出要实现国家级制造业创新中心零的突破。

2022年浙江省政府工作报告中明确提出,要新创建国家技术创新中心1家,完成10大省技术创新中心布局。

《宁波打造全球智造创新之都行动纲要(2022—2026年)》也明确,要实现国家科学技术大奖、国家实验室、国家级创新中心零的突破。

宁波于2013年在全国率先启动石墨烯产业化应用研发重大科技专项,并支持了近40个石墨烯应用研发项目。

2017年,浙江省石墨烯创新中心正式落户宁波,一批石墨烯产业的重大技术成果加速涌现。

截至目前,浙江省石墨烯创新中心已突破石墨烯微片的高效分散、稳定的水性浆料制备、石墨烯浆料快速印刷及涂布等多个关键共性技术。

经过近10年努力,宁波终于拿下这块金字招牌。

根据工信部批文,国家石墨烯创新中心依托宁波石墨烯创新中心有限公司组建,建设地位于浙江宁波,股东单位充分汇聚了浙江、江苏、广东等14个省份的行业创新力量。

国家石墨烯创新中心面向石墨烯产业发展的薄弱环节,围绕石墨烯材料规模化制备、石墨烯材料产业化应用、石墨烯行业质量提升等研发方向,开展关键共性技术攻关,支撑打造贯穿石墨烯领域创新链、产业链、资金链、人才链、价值链的创新体系,助推我国石墨烯产业创新发展。

截至目前,国家制造业创新中心总数已达24个。

基础材料宁波领先全国

作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯集超高载流子迁移率、超高强度、超高导电性、超高导热性、超高比表面积与高透光等众多优异性于一体,在储能、传感器等诸多领域均有巨大应用潜力,被称为“黑金”,是“新材料之王”。

科学家甚至预言,石墨烯将“彻底改变21世纪”。

过去几年,位于镇海的浙江石墨烯制造业创新中心,重点面向电动汽车、海洋工程、功能复合材料、柔性电子、电子信息等领域对石墨烯及其改性材料的重大需求,突破了一批技术成熟度4-6级的石墨烯产业关键共性技术和产业前沿技术;

积极打通石墨烯基础研究与产业需求间缺失的关键创新环节,为石墨烯产业提供成套与系统性技术解决方案。

同时,通过融合各创新要素完成向下游的技术转移扩散,在许多领域实现首次商业化,促进了传统产业转型升级和先导产业培养发展。

石墨烯要成为产业,首先是石墨烯基础材料的制备。

在浙江省石墨烯制造业创新中心内的宁波柔碳电子科技有限公司(以下简称柔碳科技)生产车间里,石墨烯薄膜卷材正被大批量生产。

图片这是我们铜基石墨烯卷材样品,长期放置空气中也不会氧化,且与其他石墨烯产品一样具有超强的导电性。

柔碳科技董事长汪伟表示,让石墨烯快速“生长”在铜薄膜上,从而制成石墨烯薄膜,拥有这项技术的企业在中国仍屈指可数。

能够在国内领跑,得益于中科院宁波材料所孵化的柔碳科技在石墨烯产业的提前布局。

早在2017年,柔碳科技就已建成半米宽幅千米级长度的石墨烯薄膜卷对卷中试生产线,成为全球首家实现大宽幅石墨烯薄膜卷材生产企业。

不仅柔碳科技,借助中科院宁波材料所、浙江大学等科研机构与高校,宁波早在2012年就突破了石墨烯粉体低成本规模化制备技术,并成功孵化宁波墨西科技有限公司。

宁波在石墨烯粉体与薄膜的量产技术上均处于全国领先地位,具有全国其他地区无法比拟的产业先发优势。 

材料之王在甬大展拳脚

国家石墨烯创新中心董事长刘兆平介绍,近几年,一大批石墨烯产业的重大技术成果在宁波加速涌现。

以柔碳科技为例,目前已与10余家企业开展合作,产品广泛应用于可穿戴取暖、家居取暖器、工业加热等领域。

这个是防护镜,镜面上就是我们的石墨烯薄膜材料,通过加热可以有效减少雾气的产生。疫情期间,这个材料发挥了应急作用。

刘兆平告诉记者,柔碳科技可定制多种石墨烯加热膜,适用于各类室温至250℃的宽温域产品。

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利用石墨烯高效能、高稳定性、高远红外发射的特点,柔碳科技生产的石墨烯加热膜已在大健康、煤改电、食品加工等领域取得广泛应用,既可以解决煤改电水暖设施的大工程,也可以解决快速烘烤可口的雪菜干的小技巧……未来,有望将其拓展成十亿级的市场,为中国实现“碳达峰、碳中和”战略目标贡献力量。

在石墨烯材料制备技术的基础上,浙江省石墨烯制造业创新中心成功攻克石墨烯复合催化剂、石墨烯基空气阴级关键技术。其开发的石墨烯铝燃料电池技术,成功让铝燃料电池的功率密度提升25%以上。2019年,吸引中国铝业集团投资设立宁波烯铝新能源有限公司实施石墨烯铝燃料电池产业化,已开发出多款具有国际领先水平的大容量高功率铝燃料电池,并实现规模销售。

突破性解决锂电池电极中石墨烯复合技术难题,助力宁波富理电池材料科技有限公司建成年产30吨石墨烯复合硅碳负极材料中试实验线,产品已得到下游客户的测试与验证,目前正与国内某汽车企业推进高比能动力电池试制和装车应用示范。

在锂离子电池、超级电容器、防腐材料、改性塑料/橡胶、柔性电子等多个领域,宁波也已形成一系列具有重要产业化背景的石墨烯应用技术成果,申请发明专利数百项,为发展石墨烯产业提供源源不断的动力。

引领全球石墨烯产业发展

随着石墨烯产业方向逐渐清晰,未来五年是石墨烯技术及产业高速发展的关键时期,全球各国均将进一步加大投入,抢占先机。

刘兆平说,面对巨大的机遇与挑战,我们更不能懈怠,而要前瞻谋划石墨烯新材料等未来产业,培育发展新动能,在日趋激烈的全球竞争格局中走出中国特色,赢得未来发展主动权。

按照计划,国家石墨烯创新中心将致力于打造石墨烯领域的国家级产业技术创新平台、产业协同创新平台、产业发展服务平台,深入带动国内石墨烯相关企业、科研院所、高校等主体协同创新。

力争到2025年,高质量完成石墨烯制造业创新中心创新能力建设,建设功能齐全的研发设计中心、行业服务中心、协同创新基地、国际合作基地,建成集中试孵化、成果转化、检测评价、产品认证、知识产权服务、信息共享等行业支撑服务为一体的石墨烯产业发展服务平台。

力争通过实施石墨烯产业技术路线图、突破石墨烯产业关键共性技术、提升石墨烯规模化制备与产业化应用技术创新能力、增强石墨烯产业技术基础公共服务能力,到2031年,建设成为引领全球石墨烯产业发展的国家石墨烯创新中心。

以建设研发设计中心协力开展关键共性技术研发为例,国家石墨烯创新中心将着力解决跨行业、跨领域、跨学科的关键共性技术问题,以及提升石墨烯产业化技术创新能力。通过与中科院宁波材料所及依托其组建的中国科学院石墨烯工程实验室等共同建设开放共享的研发设计中心,形成关键共性技术攻关强大合力。

按照计划,研发设计中心拟重点建设石墨烯制备技术与关键装备平台、石墨烯动力电池技术平台、石墨烯改性重防腐涂料技术平台、石墨烯纤维及复材技术平台、石墨烯导热材料技术平台、石墨烯铜基复材技术平台、石墨烯光电技术平台、石墨烯芯片技术平台、石墨烯应用技术综合平台等9个共性技术平台,全面提升国家石墨烯创新中心的创新能力。

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