石墨烯产业发展推动减碳目标实现 2021年市场规模或超260亿元

被市场上称为“新材料之王”的石墨烯，在减碳方面有了新突破。

近期，有研究结果表明，在汽车上使用石墨烯润滑油可以节能5%——15%，采用石墨烯技术制备的发热体，可以节能25%以上。2021年，中国石墨烯产业有望超过260亿元，在石墨烯的复合材料应用上，目前已具有较为明显的优势。但快速发展的同时，石墨烯产业也面临着许多“成长的烦恼”，需要解决市场的接受度不高、下游应用企业参与度低等多方面的问题。

石墨烯行业前景广阔

据了解，石墨烯是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。2004年，英国物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法从石墨中分离出石墨烯，这一革命性的材料正式被发现，两人共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

9月7日，在2021年服贸会石墨烯新材料助力“双碳目标”国际论坛上，石墨烯之父康斯坦丁·诺沃肖洛夫表示，石墨烯是最简单的一种碳结构，但是物理、化学性质很丰富，它的硬度很高，韧性、延展性、渗透性很好，可以通过化学改性与多种材料有机结合，形成前所未有新材料，目前有很多前沿专家都在做石墨烯领域的应用和探索。

康斯坦丁·诺沃肖洛夫介绍，我们将石墨烯加入到车身材料中，可以提高它的噪音吸收水平；将石墨烯加入轮胎材料，可以提高轮胎的强度，取代之前的炭黑材料；石墨烯在润滑剂方面的发展相当迅速，目前已经有成熟的产品；石墨烯可以应用到电子领域，目前华为的高端机型已经开始使用石墨烯导热膜来帮助屏幕散热；应用到生物制剂方面，石墨烯还可以帮助药物的吸收。

随着技术的进步，中国的石墨烯产业规模越来越大。中商产业研究院报告显示，我国石墨烯产业市场规模逐年增长，由2016年40亿元增至2020年230亿元，年均复合增长率为54.9%，预计2021年我国石墨烯产业市场规模将达265亿元。

北京先进碳材料产业促进会副理事长兼秘书长，中润超油(北京)科技发展有限公司董事长刘玮在接受《华夏时报》记者采访时表示，石墨烯是改变世界的新材料，未来可能很多东西都离不开它，中国在石墨烯领域论文数量占世界一半以上，有好的产业基础、资金基础、人才基础，中国的市场很大，又是制造业大国，有很多民营企业参与到石墨烯产业当中来。虽然中国在芯片、生物医药等领域跟发达国家有一定差距，但在石墨烯复合材料应用上，中国已经具有较为明显的优势，尤其是北京石墨烯产业创新中心具有较强的技术优势。

北京绿能嘉业新能源有限公司董事长王敏在接受《华夏时报》记者采访时表示，做石墨烯产业要深扎下来，找到行业痛点，石墨烯在碳达峰、碳中和方面会发挥很大的作用，但我们要找到新材料真正的应用场景。在产业应用方面，要有“产业+”的整体思维，可以将新材料、人工智能、5G等加进去，形成一个整体的解决方案。

石墨烯应用助力碳中和目标实现

石墨烯产品应用广泛，从应用效果来看，石墨烯产品在客观上还有助于我国双碳目标的实现。国家气候变化专家委员会主任、科技部原副部长、原国务院参事刘燕华在上述论坛上表示，石墨烯新材料产业是近十年来备受关注的新兴产业，从目前情况来看，石墨烯用作建筑材料的添加剂，可以助力绿色建筑，石墨烯用于电池材料可以增加储能，用于地暖可以增进节能，用于服装可以更加保暖，用作高排放的替代性产品，可以减少碳排放。

刘燕华表示，碳达峰、碳中和目标，是转变经济结构、产业结构、提质增效的社会经济大转型的必要途径，降低空气中二氧化碳的含量，主要有三种解决办法，包括减排、碳汇、CCUS(碳捕获、利用与封存)。石墨烯复合材料有助于造福于经济、社会的碳利用技术发展，是人类智慧的产物。

“石墨烯作为材料中的王者，在实现碳中和的主要技术方向中有巨大的应用潜力”，王敏表示，随着碳中和战略的实施，石墨烯产业有望迎来发展机遇。绿能嘉业在石墨烯发热体多产品复合技术方面有所突破，采用石墨烯碳纳米技术制备的发热体，与不同载体制备成电热膜、电加热壁画，电加热布、电加热墙纸，以及石墨烯可控光热数字大棚等，与传统产品相比更为环保安全，综合来看可以实现25%以上的节能效果。

我国石墨烯产业在润滑油应用领域也起到了节能降碳的作用。刘玮提到，石墨烯作为21世纪战略新兴材料，有着无与伦比的特性和发展潜力，华墨石墨烯系列润滑油能够满足复杂工况和环境，产品在抗磨减摩、磨痕自动修复等性能技术指标远超传统润滑油，尤其在风电、建材、工程机械、交通运输等领域的节能降碳方面有突出表现，比如在汽车上使用华墨石墨烯润滑油的话，节能效果可以达到5%——15%。

产业发展面临“成长烦恼”

实际上，石墨烯从被发现至今仅有不到20年的时间，石墨烯产业的发展仍然处于初级阶段，新产品、新应用层出不穷，但仍然面临许多“成长的烦恼”。

在谈到目前石墨烯产业的发展形势时，刘玮表示，“目前最大的制约因素就是市场，好东西要让更多的人知道，目前市场的接受度有待提升，毕竟这是个新产品，需要去不断验证，我们国家对石墨烯产业出台了很多支持政策，相信随着技术的发展，人们会对石墨烯产品的认可度会不断提高。”

王敏也指出了石墨烯行业目前存在的三大问题：第一，关键技术未突破，制约下游大规模应用。石墨烯在规模化生产技术、工艺装备等方面均取得重大进展，在保证石墨烯结构完整的情况下，如何提高粉体材料与基体材料间的相容性、均匀分散性，仍然是制约石墨烯下游大规模产业化应用的关键问题。

第二，以材料生产企业为主导，下游应用企业参与度低。受制于部分关键技术未突破、生产成本高、应用效果不确定等因素，下游应用企业普遍呈观望态度，参与度偏低。

第三，标准、检测体系不完善，产品鱼龙混杂。由于缺乏统一的标准，市场上每种材料品种差异较大、等级规格、命名规则不一。目前对石墨烯产品没有统一标准来区分材料质量的好坏，且检测手段仅对来样原料当时的状态负责，造成市场上各说各话，产品鱼龙混杂。

针对石墨烯的行业标准问题，在上述论坛上，北京市计量检测科学研究院(国家石墨烯材料产业计量测试中心)、北京石墨烯技术研究院、北京先进碳材料产业促进会、中国石油兰州润滑油研究开发中心、中润超油(北京)科技发展有限公司、北京创新爱尚家科技股份有限公司共同宣布，几家机构和企业将联合进行先进石墨烯润滑材料、石墨烯热管理材料标准编制，或将填补石墨烯润滑材料与热管理材料有关标准的空白，有利于规范行业发展和新技术应用落地。

文章来源：华夏时报