黑龍江雞西:破局結(jié)構(gòu)之困 工業(yè)轉(zhuǎn)型換新

日前,在黑龍江龍煤雞西礦業(yè)公司城山煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),智能化設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),采煤機(jī)精準(zhǔn)割煤,綜掘機(jī)高效掘進(jìn),智能機(jī)器人靈活巡檢。“智能化系統(tǒng)為傳統(tǒng)采煤行業(yè)提供了新的選擇,既有效降低人工成本提高了效益,又降低了員工勞動(dòng)強(qiáng)度,助力煤炭產(chǎn)業(yè)智能化綠色化升級(jí)?!背巧矫旱V礦長(zhǎng)汪兆昱說(shuō)。

“百年煤城”雞西,因煤而建、因煤而興,作為傳統(tǒng)資源型城市,近年來(lái),雞西市堅(jiān)持把轉(zhuǎn)方式調(diào)結(jié)構(gòu)作為振興發(fā)展的重中之重,全力破解資源型城市轉(zhuǎn)型困局,向高端化、智能化、數(shù)字化、綠色化要發(fā)展,加快推動(dòng)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)程。

走進(jìn)雞西市恒山區(qū)石墨工業(yè)園區(qū)的中建材黑龍江石墨新材料有限公司,車間里,機(jī)器有序運(yùn)轉(zhuǎn),工人全神貫注地操控設(shè)備,將開(kāi)采出的石墨原料進(jìn)行精細(xì)加工?!拔覀兺ㄟ^(guò)持續(xù)開(kāi)展高倍率天然石墨負(fù)極材料生產(chǎn)工藝研究、提純環(huán)節(jié)廢水零排放研究等,實(shí)現(xiàn)球形石墨產(chǎn)品一次收率同比提高15%?!痹摴緺I(yíng)銷部主管劉慶松說(shuō)。

石墨被譽(yù)為“工業(yè)的黃金”,近年來(lái),雞西市積極尋求石墨產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),努力從資源優(yōu)勢(shì)向技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變。

雞西市牽頭組建了國(guó)家級(jí)石墨產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟,與國(guó)內(nèi)外科研院校深度結(jié)合,促成科技成果在雞西落地轉(zhuǎn)化。雞西建成企業(yè)工程研發(fā)中心、院士工作站、聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等科研平臺(tái),突破了綠色無(wú)氟提純、大粒徑人工單晶體、高品質(zhì)石墨烯、天然石墨烯紡織材料等重大關(guān)鍵制備技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了從“礦產(chǎn)優(yōu)勢(shì)”到“高端制造”的跨越。2024年,雞西市石墨碳材料產(chǎn)業(yè)完成產(chǎn)值達(dá)59.3億元。

據(jù)介紹,雞西市聚焦建設(shè)百億級(jí)先進(jìn)裝備制造基地、千億級(jí)新能源(清潔能源)生產(chǎn)基地,加快風(fēng)電裝備新質(zhì)技術(shù)應(yīng)用,統(tǒng)籌風(fēng)光水火儲(chǔ)一體發(fā)展,多個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目相繼落戶雞西開(kāi)工建設(shè),新興產(chǎn)業(yè)建鏈增新。

為了給新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)I造良好環(huán)境,雞西市出臺(tái)了《新時(shí)代雞西創(chuàng)新發(fā)展30條》《雞西市加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力實(shí)施方案》等一系列政策。在政策的激勵(lì)下,雞西省級(jí)以上科技創(chuàng)新平臺(tái)數(shù)量同比增長(zhǎng)150%。同時(shí),科技型中小企業(yè)、高新技術(shù)企業(yè)、省級(jí)專精特新企業(yè)數(shù)量大幅增長(zhǎng),技術(shù)合同成交額增速位居全省第一,2024年1至11月規(guī)上制造業(yè)增加值增長(zhǎng)32.0%。

近年來(lái),在數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的浪潮下,雞西市積極擁抱數(shù)字化變革,通過(guò)政策扶持、技術(shù)引進(jìn)等舉措,推動(dòng)實(shí)施制造業(yè)、中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。國(guó)投生物能源(雞東)有限公司就是這一過(guò)程中的受益者。該公司以廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋為基礎(chǔ),建設(shè)自動(dòng)控制系統(tǒng),關(guān)鍵部位數(shù)據(jù)采集率達(dá)100%,自動(dòng)化率超98%。“憑借這一系統(tǒng),企業(yè)年加工轉(zhuǎn)化玉米約92萬(wàn)噸,生產(chǎn)燃料乙醇30萬(wàn)噸、DDGS飼料約27萬(wàn)噸?!痹摴揪C合部經(jīng)理吳國(guó)彬介紹。

《光明日?qǐng)?bào)》(2025年04月17日?03版)

來(lái)源:光明網(wǎng)

打造新材料產(chǎn)業(yè)高地!年產(chǎn)14萬(wàn)噸石墨烯輕紡產(chǎn)業(yè)園一期項(xiàng)目落地德州

從年產(chǎn)300噸石墨烯材料的科技突破,到超10萬(wàn)噸高端纖維的規(guī)模化生產(chǎn);從13條智能化生產(chǎn)線的高效運(yùn)轉(zhuǎn),到千億級(jí)產(chǎn)業(yè)集群的生態(tài)構(gòu)建,德州用“硬核數(shù)據(jù)”詮釋著“新質(zhì)生產(chǎn)力”的深刻內(nèi)涵。

4月13日,由德州市陵城區(qū)政府大力支持、合弘企業(yè)管理集團(tuán)投資、福錦祥石墨烯科技(山東)有限公司建設(shè)的德州年產(chǎn)14萬(wàn)噸石墨烯輕紡產(chǎn)業(yè)園一期項(xiàng)目開(kāi)工活動(dòng)在山東省德州市陵城區(qū)舉行,項(xiàng)目正式駛?cè)爰庸そㄔO(shè)“快車道”。

打造新材料產(chǎn)業(yè)高地!年產(chǎn)14萬(wàn)噸石墨烯輕紡產(chǎn)業(yè)園一期項(xiàng)目落地德州

政企聯(lián)動(dòng),賦能“德州速度”

近年來(lái),德州市委、市政府堅(jiān)持把項(xiàng)目建設(shè)作為經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的生命線,全力抓項(xiàng)目、擴(kuò)投資,深入推進(jìn)“三個(gè)一批”,大力優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境。陵城區(qū)則始終堅(jiān)持“項(xiàng)目為王”的理念,抓政策、搶機(jī)遇,優(yōu)環(huán)境、落項(xiàng)目,經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展活力倍增。

2025年,陵城區(qū)10個(gè)項(xiàng)目列入省級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目庫(kù);21個(gè)工業(yè)技改項(xiàng)目入選省導(dǎo)向重點(diǎn)技改項(xiàng)目目錄;13個(gè)項(xiàng)目入選省現(xiàn)代服務(wù)業(yè)重點(diǎn)項(xiàng)目庫(kù);9個(gè)地方政府專項(xiàng)債項(xiàng)目順利通過(guò)國(guó)家審核……各類項(xiàng)目數(shù)量均位居全市前列。作為招引大項(xiàng)目、好項(xiàng)目的生動(dòng)縮影,石墨烯輕紡產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目總投資60億元、規(guī)劃占地1200畝,著力打造石墨烯輕紡產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)、雙創(chuàng)、孵化等3個(gè)基地。該項(xiàng)目建成后,將進(jìn)一步優(yōu)化陵城區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展。

“石墨烯輕紡產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目是中國(guó)紡織行業(yè)科技、時(shí)尚、綠色發(fā)展戰(zhàn)略的生動(dòng)實(shí)踐?!弊鳛轫?xiàng)目建設(shè)單位代表,福錦祥石墨烯科技(山東)有限公司代表孟英介紹了項(xiàng)目情況。

孟英表示,石墨烯輕紡產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目不僅是一個(gè)單純的工業(yè)項(xiàng)目,更是陵城紡織業(yè)邁向高端化、智能化、綠色化的戰(zhàn)略支點(diǎn)。項(xiàng)目建設(shè)后,將形成“石墨烯—石墨烯功能纖維—石墨烯混紡紗線—石墨烯功能面料—下游終端產(chǎn)品”全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)發(fā)展路線,將推動(dòng)陵城從“中國(guó)棉紡織名城”向“世界石墨烯輕紡之都”的跨越,通過(guò)“龍頭企業(yè)+產(chǎn)業(yè)鏈配套”模式,隨著石墨烯輕紡產(chǎn)業(yè)園二、三期的陸續(xù)建設(shè),預(yù)計(jì)將培育吸納至少200家中下游企業(yè)集聚,形成千億級(jí)石墨烯輕紡產(chǎn)業(yè)集群,構(gòu)建陵城區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新生態(tài),項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后積極履行社會(huì)責(zé)任擴(kuò)大當(dāng)?shù)厝藛T就業(yè),助力當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展。

孟英表示,相信在各級(jí)黨委、政府的領(lǐng)導(dǎo)下,在社會(huì)各界的關(guān)心支持下,德州石墨烯輕紡產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)園終將成為中國(guó)乃至全球紡織業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的璀璨明珠。

近年來(lái),德州市委、市政府全力抓實(shí)招商引資工作,聚力大項(xiàng)目、好項(xiàng)目開(kāi)展招商集中攻堅(jiān),項(xiàng)目招商、項(xiàng)目建設(shè)邁出堅(jiān)實(shí)步伐。陵城區(qū)作為全市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主戰(zhàn)場(chǎng),聚焦“項(xiàng)目建設(shè)突破年”主線,以數(shù)字經(jīng)濟(jì)、生物醫(yī)藥、高端裝備制造等產(chǎn)業(yè)為引領(lǐng),先后落地了一批投資體量大、科技含量高、產(chǎn)業(yè)配套強(qiáng)、拉動(dòng)作用大的優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目。今年以來(lái),陵城區(qū)新開(kāi)工項(xiàng)目22個(gè),總投資147億元。石墨烯輕紡產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目的開(kāi)工是陵城區(qū)搶抓項(xiàng)目建設(shè)的又一重大成果,必將為縣域乃至全市產(chǎn)業(yè)升級(jí)、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力。

重構(gòu)產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,新材料賽道再添引擎

石墨烯被譽(yù)為“新材料之王”,是未來(lái)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心領(lǐng)域。德州年產(chǎn)14萬(wàn)噸石墨烯輕紡產(chǎn)業(yè)園一期項(xiàng)目于2024年12月22日由合弘企業(yè)管理集團(tuán)與德州市陵城區(qū)政府正式簽約以來(lái),得到地方政府大力支持,陵城區(qū)以最優(yōu)營(yíng)商環(huán)境,推動(dòng)項(xiàng)目“早開(kāi)工、早投產(chǎn)、早達(dá)效”。

該項(xiàng)目一期建設(shè)占地129856.49平方米;廠房建筑占地71818平方米,總建筑面積195315萬(wàn)平方米,建筑容積率1.5;一期投資16億元。其中,基建投資4.8億元;設(shè)備投資9.25億元,涵蓋辦公樓、7棟生產(chǎn)廠房及配套庫(kù)房、配電室等設(shè)施,規(guī)劃建設(shè)13條石墨烯紡織材料生產(chǎn)線。包括:年產(chǎn)2萬(wàn)噸(氧化)石墨烯水分散液生產(chǎn)線;年產(chǎn)1萬(wàn)噸石墨烯DTY滌綸長(zhǎng)絲生產(chǎn)線;年產(chǎn)1萬(wàn)噸石墨烯FDY滌綸長(zhǎng)絲生產(chǎn)線;年產(chǎn)1萬(wàn)噸石墨烯POY滌綸長(zhǎng)絲生產(chǎn)線;年產(chǎn)1萬(wàn)噸石墨烯DTY錦綸長(zhǎng)絲生產(chǎn)線;年產(chǎn)1萬(wàn)噸石墨烯FDY錦綸長(zhǎng)絲生產(chǎn)線;年產(chǎn)1萬(wàn)噸石墨烯POY錦綸長(zhǎng)絲生產(chǎn)線;年產(chǎn)2萬(wàn)噸石墨烯滌綸短纖生產(chǎn)線;年產(chǎn)2萬(wàn)噸石墨烯錦綸短纖生產(chǎn)線;年產(chǎn)2萬(wàn)噸石墨烯丙綸短纖生產(chǎn)線;年產(chǎn)1500噸石墨烯面膜型水刺無(wú)紡布生產(chǎn)線;年產(chǎn)3500噸石墨烯通用型水刺無(wú)紡布生產(chǎn)線;年產(chǎn)5000噸石墨烯針刺絮片填充棉生產(chǎn)線。

該項(xiàng)目涵蓋石墨烯材料研發(fā)、輕紡產(chǎn)業(yè)鏈延伸及配套服務(wù)全體系,建成后將成為國(guó)內(nèi)規(guī)模領(lǐng)先、技術(shù)先進(jìn)的石墨烯輕紡產(chǎn)業(yè)基地,將形成年產(chǎn)300噸石墨烯、超10萬(wàn)噸高端纖維材料的產(chǎn)能規(guī)模,預(yù)計(jì)年產(chǎn)值51.8億元,投資回收期僅2.5年(不含建設(shè)期),為地方經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)能。

作為全國(guó)重要的紡織產(chǎn)業(yè)基地,德州市陵城區(qū)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、集群發(fā)展、政策支持等多維度舉措,推動(dòng)紡織產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型,成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的重要增長(zhǎng)極。近年來(lái),陵城區(qū)紡織產(chǎn)業(yè)以差別化紗線和土工合成材料為核心,形成了全國(guó)最大的差別化紗線產(chǎn)業(yè)集群,并積極推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,依托魯北大數(shù)據(jù)中心和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),全區(qū)規(guī)模以上企業(yè)智能化覆蓋率達(dá)90%,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售全流程數(shù)字化管理。

在產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)上,陵城區(qū)擁有全國(guó)最大的土工合成材料生產(chǎn)基地,通過(guò)“融鏈固鏈”行動(dòng),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈深度融合;在政策支持方面,政府通過(guò)爭(zhēng)取超長(zhǎng)期國(guó)債、技改專項(xiàng)貸款、盤活閑置土地等舉措,為企業(yè)提供資金和用地保障;在區(qū)域品牌建設(shè)上,陵城區(qū)獲“中國(guó)土工合成材料生產(chǎn)基地”“山東省特色產(chǎn)業(yè)集群”等稱號(hào),并計(jì)劃以綠色化、數(shù)字化、高端化為方向,推動(dòng)紡織與新材料、新能源跨界融合,建設(shè)千億級(jí)產(chǎn)業(yè)集群,并依托京津冀協(xié)同發(fā)展示范區(qū)承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,進(jìn)一步強(qiáng)化區(qū)域輻射能力,多措并舉,加速?gòu)膫鹘y(tǒng)制造向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)代化紡織產(chǎn)業(yè)高地邁進(jìn)。

石墨烯輕紡產(chǎn)業(yè)園的落地標(biāo)志著德州在新材料領(lǐng)域邁出堅(jiān)實(shí)步伐,實(shí)現(xiàn)“從0到1”的突破,隨著二期、三期項(xiàng)目的梯次推進(jìn),一個(gè)集“研發(fā)—生產(chǎn)—應(yīng)用”三位一體的石墨烯輕紡生態(tài)圈加速成型,“德州造”石墨烯面料或?qū)⒖椌腿虍a(chǎn)業(yè)鏈新圖景。

來(lái)源:紡織服裝周刊

石墨烯導(dǎo)熱厚膜微結(jié)構(gòu)與導(dǎo)熱性能的構(gòu)效關(guān)系研究

北京大學(xué)高鵬、劉忠范/中科院金屬研究所任文才:石墨烯導(dǎo)熱厚膜微結(jié)構(gòu)與導(dǎo)熱性能的構(gòu)效關(guān)系研究

第一作者:白天琦、黃坤

通訊作者:裴嵩峰、任文才、高鵬、劉忠范

通訊單位:1. 北京大學(xué)物理學(xué)院,電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室;2. 北京大學(xué)前沿交叉學(xué)科研究院;3. 中國(guó)科學(xué)院金屬研究所,沈陽(yáng)材料科學(xué)國(guó)家研究中心;4. 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;5. 北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心;6. 北京石墨烯研究院;7. 量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心;8. 北京大學(xué)輕元素量子材料交叉平臺(tái)和輕元素先進(jìn)材料研究中心;9. 北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院,分子科學(xué)國(guó)家研究中心

主要亮點(diǎn)

電子元件集成度的快速提升對(duì)器件散熱材料的性能提出了更高的要求。石墨烯憑借其出色的熱導(dǎo)率成為備受關(guān)注的材料之一。制備具有高熱導(dǎo)率和熱通量石墨烯厚膜的主流方法是將氧化石墨烯(GO)組裝成膜再還原,而進(jìn)一步提升其熱導(dǎo)率的關(guān)鍵在于深入理解石墨烯膜內(nèi)部缺陷結(jié)構(gòu)對(duì)熱導(dǎo)率的影響機(jī)制。本研究首次提出了具有孔洞結(jié)構(gòu)石墨烯膜的本征熱擴(kuò)散系數(shù)這一概念,結(jié)合電子顯微學(xué)表征、熱擴(kuò)散系數(shù)測(cè)試和有限元模擬,系統(tǒng)探究了石墨烯厚膜本征熱擴(kuò)散系數(shù)與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)。研究發(fā)現(xiàn),密集小孔洞結(jié)構(gòu)可使本征熱擴(kuò)散系數(shù)降低39.4%,而單一大孔洞結(jié)構(gòu)僅能夠降低16.1%,這一差異通過(guò)三維重構(gòu)統(tǒng)計(jì)與有限元模擬結(jié)果得到了充分驗(yàn)證。其內(nèi)在機(jī)制在于密集小孔洞結(jié)構(gòu)對(duì)原有傳熱路徑的破壞程度更為顯著。本研究不僅深化了對(duì)石墨烯厚膜微觀結(jié)構(gòu)與熱學(xué)性能關(guān)聯(lián)的理解,更為制備超高熱導(dǎo)率石墨烯厚膜提供了理論指導(dǎo),同時(shí)為下一代電子器件的熱管理解決方案提供了有效的技術(shù)策略。

研究背景

具有高熱導(dǎo)率和適當(dāng)厚度的石墨烯能夠顯著提升熱傳導(dǎo)效率,使其成為微電子等領(lǐng)域熱管理解決方案的理想選擇。目前,基于GO的熱還原和石墨化處理已成為批量生產(chǎn)厚度可控石墨烯膜的主流商業(yè)技術(shù)。然而,在GO還原過(guò)程中,膜內(nèi)會(huì)形成大量孔隙,導(dǎo)致密度(ρ)降至約0.3 g·cm?3,遠(yuǎn)低于單晶石墨的密度(ρgr?= 2.26 g·cm?3),從而顯著降低熱導(dǎo)率。盡管通過(guò)壓延技術(shù)可以提高密度從而提升熱導(dǎo)率,但石墨烯周圍孔洞的壓縮會(huì)導(dǎo)致形成新的堆疊方式,這使得基于GO的石墨烯厚膜的熱導(dǎo)率仍難以突破1500 W·m?1·K?1。值得注意的是,目前對(duì)石墨烯厚膜中影響熱擴(kuò)散系數(shù)(D)的因素尚未深入研究,而闡明微觀結(jié)構(gòu)對(duì)熱擴(kuò)散系數(shù)的影響機(jī)制,以及指導(dǎo)高熱導(dǎo)率石墨烯厚膜的制備具有重要意義。

核心內(nèi)容

01 獨(dú)立于密度的本征熱擴(kuò)散系數(shù)
熱導(dǎo)率可以表示為等效熱擴(kuò)散系數(shù)(Deff)、比熱容(Cp)和密度(ρ)的乘積。研究發(fā)現(xiàn),在相同的還原和石墨化條件下,對(duì)GO進(jìn)一步加壓會(huì)導(dǎo)致等效熱導(dǎo)率的增益微弱,而等效熱擴(kuò)散系數(shù)降低。這一現(xiàn)象表明,在比熱容恒定的情況下,密度和等效熱擴(kuò)散系數(shù)之間存在相互制約的關(guān)系。為了準(zhǔn)確評(píng)估孔洞對(duì)熱擴(kuò)散系數(shù)的影響,需要建立一個(gè)獨(dú)立于密度的熱擴(kuò)散系數(shù)度量標(biāo)準(zhǔn),以真實(shí)反映石墨烯固體部分的熱傳導(dǎo)特性。為此,我們推導(dǎo)出獨(dú)立于密度的本征熱擴(kuò)散系數(shù)(Ds)與Deff之間的關(guān)系式:
實(shí)驗(yàn)上對(duì)比不同等效熱擴(kuò)散系數(shù)的石墨烯膜,可以發(fā)現(xiàn)膜e (圖1e)呈現(xiàn)出密集且隨機(jī)分布的孔洞結(jié)構(gòu),對(duì)晶格造成了顯著的破壞;而膜g (圖1g)中的孔洞在面外方向上尺寸較小,有利于面內(nèi)方向的快速高效傳熱,因此具有較高的本征熱擴(kuò)散系數(shù)。盡管兩者密度相近,但孔洞形狀的差異導(dǎo)致了橫截面結(jié)構(gòu)的不同,從而影響了本征熱擴(kuò)散系數(shù)。膜f (圖1f)的本征熱擴(kuò)散系數(shù)介于膜e和g之間,與膜e相比,其孔洞數(shù)量較少且石墨烯層結(jié)構(gòu)更為有序;與膜g相比,其孔洞形狀不規(guī)則且體積較大。
圖1 ?不同石墨烯厚膜的截面圖像,分別通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM) (a–c,比例尺:10 μm)和掃描透射電子顯微鏡-高角度環(huán)形暗場(chǎng)成像(STEM-HAADF) (e–g,比例尺:200 nm)獲取。每張圖像的右下角標(biāo)注了相應(yīng)樣品的參數(shù)(ρ:g·cm?3,DsDeff:mm2·s?1)。(d) 和 (h) 展示了不同樣品的熱導(dǎo)率(κeff)、本征熱擴(kuò)散系數(shù)(Ds)和密度(ρ)之間的關(guān)系。
02 石墨烯厚膜中的特征孔洞結(jié)構(gòu)
采用FIB-SEM雙束系統(tǒng)對(duì)石墨烯厚膜進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)重建(圖2a),并直觀展示了孔洞的分布特征(圖2b)。三維重構(gòu)結(jié)果顯示,材料內(nèi)部存在大體積的層間裂隙和小體積的無(wú)序孔洞。通過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),本征熱擴(kuò)散系數(shù)較低的樣品表現(xiàn)出孔洞密集分布的特征,而本征熱擴(kuò)散系數(shù)較高的樣品則具有孔洞分布分散、數(shù)量較少且體積較小的特點(diǎn)。
圖2 ?五種具有不同本征熱擴(kuò)散系數(shù)(Ds)的石墨烯厚膜的三維形貌重建。重建技術(shù)展示了:(a) 石墨烯厚膜的形貌;(b) 石墨烯厚膜內(nèi)部孔洞的分布。比例尺:5 μm。
基于上述觀察,我們將石墨烯厚膜中的孔洞結(jié)構(gòu)歸納為兩種典型類型(圖3a):第一類是由緊密排列的小孔洞組成的”密集小孔洞”結(jié)構(gòu),其面內(nèi)方向長(zhǎng)度范圍為幾十至幾百納米;第二類是由單個(gè)大孔洞構(gòu)成的”單一大孔洞”結(jié)構(gòu),其面內(nèi)方向長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)微米甚至更長(zhǎng)。有限元模擬結(jié)果表明,基于真實(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建的單一大孔洞和密集小孔洞模型的橫向溫差分別為67.75和94.39 K (圖3c),證實(shí)密集小孔洞結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生更大的溫度梯度。為了驗(yàn)證有限元分析結(jié)果的可靠性,我們對(duì)五種石墨烯厚膜樣品(圖2)中的密集小孔洞和單一大孔洞的孔隙率進(jìn)行了定量分析(圖3d)。結(jié)果顯示,當(dāng)密集小孔洞的孔隙率從7.08%降至1.65%時(shí),本征熱擴(kuò)散系數(shù)從508 mm2?s?1顯著提升至843 mm2?s?1;而單一大孔洞的孔隙率則在9.1%至33.6%之間隨機(jī)波動(dòng)。值得注意的是,與單一大孔洞相比,密集小孔洞因其數(shù)量更多、分布更局域化以及結(jié)構(gòu)更隨機(jī)多樣等特征,對(duì)熱傳遞的阻礙作用更為顯著。
圖3 ?不同類型孔洞結(jié)構(gòu)對(duì)石墨烯厚膜熱傳導(dǎo)的影響。(a) 兩種代表性孔洞結(jié)構(gòu):密集小孔洞(紅色虛線)和單一大孔洞(黃色虛線),通過(guò)孔洞的數(shù)量和尺寸進(jìn)行區(qū)分。比例尺:5 μm。(b) 通過(guò)STEM-HAADF獲得的截面圖像,展示了本征熱擴(kuò)散系數(shù)(Ds)為508?mm2·s?1的石墨烯厚膜中典型的密集小孔洞結(jié)構(gòu)。比例尺:500 nm。(c) 有限元模型展示了相同孔隙率下單一大孔洞結(jié)構(gòu)(上)和密集小孔洞結(jié)構(gòu)(下)內(nèi)的溫度分布,模型兩側(cè)標(biāo)注了邊界平均溫度。黑色區(qū)域代表孔洞,彩色細(xì)線表示等溫線。(d) 不同本征熱擴(kuò)散系數(shù)(Ds)和熱導(dǎo)率(κeff)的石墨烯厚膜中單一大孔洞和密集小孔洞的孔隙率關(guān)系。
03 面外結(jié)晶性對(duì)Ds的影響
通過(guò)對(duì)不同石墨烯膜樣品的微觀結(jié)構(gòu)分析,我們發(fā)現(xiàn)結(jié)晶性與本征熱擴(kuò)散系數(shù)之間存在顯著關(guān)聯(lián)。在膜a (圖4a)中,白色虛線框內(nèi)雖存在均勻取向的石墨烯晶格,但黃色虛線框標(biāo)出的無(wú)定形區(qū)域占據(jù)了一半以上的面積。該區(qū)域的快速傅里葉變換(FFT)呈現(xiàn)出無(wú)定形環(huán)和隨機(jī)分布的衍射點(diǎn),表明膜a具有較差的結(jié)晶性。相比之下,膜b (圖4b)展現(xiàn)出更好的結(jié)晶性和更高的本征熱擴(kuò)散系數(shù),其白色虛線劃分了具有不同晶體取向的相鄰區(qū)域。與膜a相比,膜b完全不存在無(wú)定形區(qū)域,且均勻取向區(qū)域的范圍更廣,F(xiàn)FT僅顯示出兩種明顯的晶格取向。而膜c則表現(xiàn)出接近單晶的最高水平結(jié)晶性,同時(shí)具有最高的本征熱擴(kuò)散系數(shù)。為定量表征石墨烯膜的結(jié)晶性,我們通過(guò)XRD測(cè)量了石墨烯(002)峰的半高寬(FWHM)。結(jié)果表明,在本征熱擴(kuò)散系數(shù)從458到812 mm2?s?1的范圍內(nèi),隨著FWHM的減小,本征熱擴(kuò)散系數(shù)呈現(xiàn)明顯增加的趨勢(shì)(圖4e)。這一現(xiàn)象可歸因于石墨烯層間相互作用力的變化:較大的層間距導(dǎo)致層間相互作用力減弱,從而減少熱傳輸過(guò)程中面外聲子的散射,增加其平均自由程。由于面外聲子是石墨烯中主導(dǎo)熱傳輸?shù)闹饕d體,面外結(jié)晶性通過(guò)直接影響面外聲子的散射行為,在熱輸運(yùn)過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
圖4 ?石墨烯厚膜的面外結(jié)晶性與本征熱擴(kuò)散系數(shù)(Ds)的相關(guān)性。(a–c) 通過(guò)高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)獲得的不同本征熱擴(kuò)散系數(shù)的石墨烯厚膜截面圖像(a:?Ds?= 481 mm2?s?1;b:?Ds?= 508 mm2?s?1;c:?Ds?= 779 mm2?s?1)。比例尺:10 nm。插圖:對(duì)應(yīng)的快速傅里葉變換(FFT)圖案。(d) X射線衍射(XRD)結(jié)果顯示,石墨烯厚膜的面外(上)和面內(nèi)(中)衍射圖案與標(biāo)準(zhǔn)2H相石墨(下)高度吻合。(e) (002)衍射峰的半高寬(FWHM)與本征熱擴(kuò)散系數(shù)(Ds)在516至823 mm2?s?1范圍內(nèi)的關(guān)系。

結(jié)論與展望

本研究系統(tǒng)揭示了孔洞結(jié)構(gòu)對(duì)石墨烯厚膜等效熱擴(kuò)散系數(shù)的影響機(jī)制,進(jìn)一步完善了石墨烯在熱學(xué)性質(zhì)上的構(gòu)效關(guān)系。研究首次提出了孔洞結(jié)構(gòu)中獨(dú)立于密度的關(guān)鍵物理量——本征熱擴(kuò)散系數(shù),作為評(píng)估石墨烯熱導(dǎo)率的核心指標(biāo)。通過(guò)對(duì)石墨烯厚膜中孔洞結(jié)構(gòu)的分類研究,我們發(fā)現(xiàn)單一大孔洞主要導(dǎo)致密度降低,而密集小孔洞則顯著降低本征熱擴(kuò)散系數(shù)。此外,研究證實(shí)面外結(jié)晶性在調(diào)控本征熱擴(kuò)散系數(shù)和熱導(dǎo)率方面具有重要作用。這些發(fā)現(xiàn)為開(kāi)發(fā)高導(dǎo)熱石墨烯厚膜的制備方法提供了重要的理論指導(dǎo),同時(shí)推動(dòng)了石墨烯材料在熱管理領(lǐng)域的應(yīng)用拓展。

參考文獻(xiàn)及原文鏈接

白天琦, 黃坤, 劉法辰, 時(shí)若晨, 任文才, 裴嵩峰, 高鵬, 劉忠范. 石墨烯厚膜熱擴(kuò)散系數(shù)與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系. 物理化學(xué)學(xué)報(bào),?2025,?41?(3), 100025. DOI: 10.3866/PKU.WHXB202404024

Tianqi Bai, Kun Huang, Fachen Liu, Ruochen Shi, Wencai Ren, Songfeng Pei, Peng Gao, Zhongfan Liu. Nanoscale Mechanism of Microstructure-Dependent Thermal Diffusivity in Thick Graphene Sheets.?Acta Phys. -Chim. Sin.?2025,?41?(3), 100025. DOI: 10.3866/PKU.WHXB202404024

https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB202404024

永安市領(lǐng)導(dǎo)帶隊(duì)參加2025深圳國(guó)際石墨烯論壇暨二維材料國(guó)際研討會(huì)

4月10日-12日,永安市委副書記、代市長(zhǎng)朱昶凱帶隊(duì)參加2025深圳國(guó)際石墨烯論壇暨二維材料國(guó)際研討會(huì),并開(kāi)展新型碳材料產(chǎn)業(yè)考察對(duì)接,市領(lǐng)導(dǎo)林海、龔祖清參加。

深圳國(guó)際石墨烯論壇作為具有國(guó)際影響力的高水平專業(yè)性論壇,已連續(xù)成功舉辦十二屆。此次論壇邀請(qǐng)了包括諾貝爾獎(jiǎng)獲得者康斯坦丁·諾沃肖洛夫教授、國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者薛其坤院士等100余位石墨烯領(lǐng)域和儲(chǔ)能領(lǐng)域的世界知名科學(xué)家、產(chǎn)業(yè)界人士作公開(kāi)演講,來(lái)自國(guó)內(nèi)外知名高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)代表出席開(kāi)幕式。

朱昶凱受邀在大會(huì)開(kāi)幕式上致辭,他表示,永安是一座潛力無(wú)限的“烯望之城”,依托豐富的石墨資源與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),已形成極具競(jìng)爭(zhēng)力的石墨烯全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。永安礦產(chǎn)資源充足、發(fā)展空間廣闊、政策機(jī)遇疊加、科創(chuàng)活力強(qiáng)勁,希望各位專家、學(xué)者、企業(yè)界人士多到永安交流考察,多提寶貴意見(jiàn),為永安培育新質(zhì)生產(chǎn)力注入新動(dòng)能。

永安市領(lǐng)導(dǎo)帶隊(duì)參加2025深圳國(guó)際石墨烯論壇暨二維材料國(guó)際研討會(huì)

論壇期間,永安市在清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院召開(kāi)石墨和石墨烯暨四鏈融合產(chǎn)業(yè)技術(shù)交流對(duì)接會(huì)。會(huì)上,受邀的5位石墨和石墨烯領(lǐng)域?qū)<?、企業(yè)家介紹了石墨烯研究成果和企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展情況,對(duì)我市新型碳材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出意見(jiàn)和建議,并就項(xiàng)目合作意向展開(kāi)深入交流。

永安市領(lǐng)導(dǎo)帶隊(duì)參加2025深圳國(guó)際石墨烯論壇暨二維材料國(guó)際研討會(huì)

參會(huì)期間,朱昶凱還帶隊(duì)開(kāi)展新型碳材料產(chǎn)業(yè)考察對(duì)接活動(dòng),落實(shí)市委招商引資工作部署,走訪了貝特瑞新材料集團(tuán)有限公司、德方納米科技股份有限公司、清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院材料與器件檢測(cè)技術(shù)中心和欣旺達(dá)能源科技有限公司。朱昶凱誠(chéng)摯邀請(qǐng)企業(yè)多到永安考察交流,選擇更多好項(xiàng)目落地永安,共同參與和推動(dòng)永安新型碳材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

來(lái)源:今日永安網(wǎng)微信公眾號(hào)

永翔集團(tuán)赴深圳參加第十二屆深圳國(guó)際石墨烯論壇暨第一屆二維材料國(guó)際研討會(huì)并開(kāi)展新型碳材料產(chǎn)業(yè)考察對(duì)接

4月10日-12日,永翔集團(tuán)赴深圳參加2025第十二屆深圳國(guó)際石墨烯論壇暨第一屆二維材料國(guó)際研討會(huì)。

? ? ? ?深圳國(guó)際石墨烯論壇作為具有國(guó)際影響力的高水平專業(yè)性論壇,已連續(xù)成功舉辦十二屆。此次論壇邀請(qǐng)了包括諾貝爾獎(jiǎng)獲得者康斯坦丁·諾沃肖洛夫教授、國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者薛其坤院士等100余位石墨烯領(lǐng)域和儲(chǔ)能領(lǐng)域的世界知名科學(xué)家、產(chǎn)業(yè)界人士作公開(kāi)演講,來(lái)自國(guó)內(nèi)外知名高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)代表出席開(kāi)幕式。

? ? ? ? 論壇期間,永安市代表團(tuán)在清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院召開(kāi)石墨和石墨烯暨四鏈融合產(chǎn)業(yè)技術(shù)交流對(duì)接會(huì)。會(huì)上,受邀的5位石墨和石墨烯領(lǐng)域?qū)<?、企業(yè)家介紹了石墨烯研究成果和企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展情況,對(duì)我市新型碳材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出意見(jiàn)和建議,并就項(xiàng)目合作意向展開(kāi)深入交流。

? ? ? ? 參會(huì)期間,永翔集團(tuán)還參加了新型碳材料產(chǎn)業(yè)考察對(duì)接活動(dòng),走訪了貝特瑞新材料集團(tuán)有限公司、德方納米科技股份有限公司、清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院材料與器件檢測(cè)技術(shù)中心和欣旺達(dá)能源科技有限公司;了解鋰離子電池核心材料的研發(fā)與發(fā)展方向、新能源儲(chǔ)能電池儲(chǔ)能電芯領(lǐng)域及擁有強(qiáng)大Pack、BMS、EMS工藝等集成系統(tǒng)方面的前沿技術(shù)創(chuàng)新成果。

? ? ? 會(huì)議結(jié)束,永翔集團(tuán)也誠(chéng)摯邀請(qǐng)各企業(yè)到永安考察交流,爭(zhēng)取讓更多好項(xiàng)目落地永安,助力和推動(dòng)永安新型碳材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

來(lái)源:永翔集團(tuán)微信公眾號(hào)

2025深圳國(guó)際石墨烯論壇暨二維材料國(guó)際研討會(huì)在深圳順利開(kāi)幕

4月12日,在深圳市科技創(chuàng)新局指導(dǎo)及深圳市市場(chǎng)監(jiān)管局、深圳市科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)支持下,由清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院、中國(guó)科學(xué)院金屬研究所、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院碳中和技術(shù)研究所、深圳蓋姆石墨烯中心聯(lián)合主辦的2025深圳國(guó)際石墨烯論壇暨二維材料國(guó)際研討會(huì)在深圳盛大啟幕。深圳理工大學(xué)成會(huì)明院士,清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院康飛宇教授擔(dān)任大會(huì)名譽(yù)主席。中國(guó)科學(xué)院金屬研究所任文才研究員、清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院劉碧錄教授共同擔(dān)任大會(huì)主席。

本次論壇邀請(qǐng)清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院材料研究院黨總支書記李寶華、中共永安市委副書記、永安市人民政府代市長(zhǎng)朱昶凱作開(kāi)幕致辭。在熱烈的掌聲中,由康飛宇教授宣布論壇正式開(kāi)幕。

出席開(kāi)幕式的嘉賓有國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者、中國(guó)科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)薛其坤校長(zhǎng),中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院物理研究所高鴻鈞教授,韓國(guó)科學(xué)技術(shù)翰林院院士、中國(guó)科學(xué)院外籍院士、韓國(guó)成均館大學(xué)李永熙(Young Hee Lee)教授,美國(guó)加州大學(xué)洛杉機(jī)分校(UCLA)段鑲鋒教授,歐洲科學(xué)院院士、德國(guó)馬克斯-普朗克研究所馮新亮教授,北京大學(xué)劉開(kāi)輝教授,韓國(guó)成均館大學(xué)Ki Kang Kim教授,西班牙加泰羅尼亞納米科學(xué)與技術(shù)研究所Stephan Roche教授,意大利BeDimensional公司 Francesco Bonaccorso教授,還有深圳市科技創(chuàng)新局邵鋼副局長(zhǎng)、深圳市工業(yè)和信息化局材料工業(yè)處劉鵬處長(zhǎng)、深圳市市場(chǎng)監(jiān)督管理局標(biāo)準(zhǔn)處徐均偉副處長(zhǎng)、以及其他地區(qū)的政府相關(guān)領(lǐng)導(dǎo),還有來(lái)自國(guó)內(nèi)外知名高校、科研院所的老師、學(xué)生和企業(yè)代表500多人出席了開(kāi)幕式。

2025深圳國(guó)際石墨烯論壇暨二維材料國(guó)際研討會(huì)在深圳順利開(kāi)幕

會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)照片

開(kāi)幕式上,李寶華教授首先對(duì)參會(huì)的各位院士專家、企業(yè)同仁表示熱烈歡迎。他提到,以石墨烯為代表的二維材料,正以超強(qiáng)導(dǎo)電性、超高機(jī)械強(qiáng)度等突破性特性,成為撬動(dòng)半導(dǎo)體革新、超高密度儲(chǔ)能和柔性電子等戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵杠桿,引領(lǐng)全球產(chǎn)業(yè)變革。深圳國(guó)際研究生院依托清華大學(xué)學(xué)科優(yōu)勢(shì),重點(diǎn)布局包含材料科學(xué)在內(nèi)的”6+1″前沿領(lǐng)域,其中材料研究院已形成特色發(fā)展優(yōu)勢(shì),其牽頭成立的國(guó)家先進(jìn)電池材料產(chǎn)業(yè)集群是工信部首批重點(diǎn)培育的先進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)集群,并以前三甲成績(jī)?cè)谌珖?guó)先進(jìn)制造業(yè)集群決賽中勝出。期待通過(guò)此次活動(dòng)交流,進(jìn)一步深化產(chǎn)學(xué)研合作,推動(dòng)石墨烯等二維材料的成果轉(zhuǎn)化,助力地方經(jīng)濟(jì)的綠色轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展。

朱昶凱市長(zhǎng)在致辭中表示, 永安是一座潛力無(wú)限的”烯望之城”,2024年石墨全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值超30億元,稅收增長(zhǎng)36.5%。目前擁有福建最大微晶石墨儲(chǔ)量(超9000萬(wàn)噸),已經(jīng)建成16億元產(chǎn)業(yè)園及13萬(wàn)㎡孵化中心。未來(lái)將深化浦永合作,布局省級(jí)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈,打造”一中心兩平臺(tái)”科創(chuàng)體系,通過(guò)政策引領(lǐng)和產(chǎn)學(xué)研協(xié)同,為永安石墨和石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)新機(jī)遇。希望借助深圳論壇契機(jī),誠(chéng)邀全球?qū)<夜仓\新材料發(fā)展新路徑。

本次大會(huì)為期3天,邀請(qǐng)了諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、石墨烯發(fā)現(xiàn)人、康斯坦丁·諾沃肖洛夫教授、薛其坤院士、高鴻鈞院士、李永熙教授,段鑲鋒教授、馮新亮教授、劉開(kāi)輝教授將帶來(lái)7場(chǎng)精彩的大會(huì)報(bào)告。12日開(kāi)幕式結(jié)束后,薛其坤院士作了題為《鎳酸鹽薄膜在40 K以上表現(xiàn)常壓超導(dǎo)性》的大會(huì)報(bào)告,李永熙教授作了題為《范德瓦爾斯半導(dǎo)體最新進(jìn)展》的大會(huì)報(bào)告,高鴻鈞院士作了題為《二維原子/分子晶體的原子級(jí)精確調(diào)控及其物性》的大會(huì)報(bào)告,段鑲鋒教授教授作了題為《范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)構(gòu)與超晶格:超越二維的無(wú)鍵/無(wú)邊界設(shè)計(jì)》的大會(huì)報(bào)告??碉w宇教授、任文才研究員依次主持大會(huì)報(bào)告。

12日下午,康斯坦丁·諾沃肖洛夫教授作了題為《未來(lái)世界的材料》的大會(huì)報(bào)告。

13日下午,馮新亮院士將以《有機(jī)二維晶體的電子和量子性能》為題進(jìn)行大會(huì)報(bào)告分享,劉開(kāi)輝教授以《界面處厚二維材料生長(zhǎng)》為題進(jìn)行大會(huì)報(bào)告分享。

12-13號(hào),本屆論壇還將圍繞“石墨烯等二維材料的制備與表征”、“石墨烯等二維材料的物理與器件”、“石墨烯等二維材料的能源與環(huán)境應(yīng)用”、“石墨烯等二維材料的其它應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化”、“2DM青年科學(xué)家論壇””等五個(gè)石墨烯等二維材料范疇的分論壇展開(kāi)討論,五大分論壇內(nèi)容詳實(shí)豐富,學(xué)術(shù)氛圍濃厚,來(lái)自世界各地的石墨烯等二維材料領(lǐng)域的世界知名科學(xué)家和產(chǎn)業(yè)界人士為論壇作特邀報(bào)告,多維度探討石墨烯、二維材料等新型納米材料在眾多領(lǐng)域的廣闊前景,展示石墨烯等二維材料從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化的各項(xiàng)先進(jìn)成果,共同探索石墨烯等二維材料制備與表征、器件應(yīng)用和其它應(yīng)用。會(huì)議期間,還將舉辦2DM頒獎(jiǎng)典禮,以表彰在新材料領(lǐng)域潛心研究、勤奮鉆研的科研學(xué)者新銳,激勵(lì)新生代科研力量。敬請(qǐng)期待關(guān)注!

本次論壇旨在推進(jìn)世界范圍內(nèi)石墨烯、二維材料等新型納米材料的學(xué)術(shù)交流和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,為國(guó)內(nèi)外杰出科學(xué)家與企業(yè)家搭建一個(gè)交流與合作平臺(tái),促進(jìn)國(guó)內(nèi)外石墨烯相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用迅速發(fā)展。論壇采用專業(yè)論壇報(bào)告、產(chǎn)業(yè)技術(shù)交流對(duì)話、優(yōu)秀成果海報(bào)展示、石墨烯相關(guān)產(chǎn)品展覽相結(jié)合的形式,持續(xù)開(kāi)展學(xué)術(shù)交流、政策研討、標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)成果展示和產(chǎn)業(yè)合作。此次論壇吸引了100余位石墨烯領(lǐng)域和儲(chǔ)能領(lǐng)域的世界知名科學(xué)家和產(chǎn)業(yè)界人士作公開(kāi)演講,來(lái)自中國(guó)、美國(guó)、歐洲、韓國(guó)、新加坡、日本等國(guó)家和地區(qū)的超過(guò)100家高校、科研機(jī)構(gòu)和超過(guò)50家企業(yè)的參會(huì)代表超500人參會(huì)。

深圳國(guó)際石墨烯論壇作為具有國(guó)際影響力的高水平專業(yè)性論壇,自2014年以來(lái)已連續(xù)成功舉辦十二屆,已成為全球新材料領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研融合的標(biāo)桿平臺(tái),展示著無(wú)限可能的未來(lái)!論壇匯聚了具有全球影響力的學(xué)術(shù)界及產(chǎn)業(yè)界專家,依托深圳電子信息與新能源產(chǎn)業(yè)集群勢(shì)能,聚焦石墨烯在能源器件、柔性電子等領(lǐng)域的顛覆性技術(shù)突破,加速推動(dòng)深圳市石墨烯等新材料前沿技術(shù)探索和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)進(jìn)程,將進(jìn)一步強(qiáng)化粵港澳大灣區(qū)在全球材料創(chuàng)新版圖中的戰(zhàn)略支點(diǎn)地位,為培育新質(zhì)生產(chǎn)力注入創(chuàng)新動(dòng)能。

依賴進(jìn)口,石墨在美國(guó)對(duì)等關(guān)稅中被豁免

據(jù)報(bào)道,根據(jù)2025年4月5日白宮發(fā)布的22頁(yè)豁免清單,石墨被列入不受34%對(duì)等關(guān)稅影響的礦物類目。美國(guó)約80%的稀土和石墨依賴中國(guó)進(jìn)口,而石墨作為新能源汽車電池負(fù)極材料的核心原料,其供應(yīng)鏈穩(wěn)定性對(duì)美國(guó)清潔能源轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。

石墨用途廣泛且重要,很多科技類產(chǎn)業(yè)都離不開(kāi)石墨。美國(guó)最看中的半導(dǎo)體、航空等領(lǐng)域,石墨在其中都是最重要的一環(huán)。美國(guó)已將石墨列為“關(guān)鍵礦物清單”。

美國(guó)本土石墨產(chǎn)能有限,高純度石墨加工技術(shù)落后,短期內(nèi)難以擺脫對(duì)中國(guó)供應(yīng)鏈的依賴。美國(guó)消費(fèi)的石墨中,超三分之一來(lái)自中國(guó)。中國(guó)可能通過(guò)進(jìn)一步收緊石墨出口配額或提高技術(shù)轉(zhuǎn)讓門檻,強(qiáng)化對(duì)全球石墨供應(yīng)鏈的控制權(quán)。

本文源自:金融界

 

關(guān)稅“海嘯”沖擊 電池產(chǎn)業(yè)鏈影響如何?

圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)

4月2日,自特朗普關(guān)稅對(duì)等政策出臺(tái)以來(lái),引發(fā)全球關(guān)貿(mào)海嘯。

這一被視為美國(guó)歷史上第三次向全球發(fā)動(dòng)的貿(mào)易“戰(zhàn)爭(zhēng)”,不僅在商品貿(mào)易,也在金融、資本乃至技術(shù)層面影響全球市場(chǎng)。而這其中,電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈便是關(guān)鍵一環(huán)。

對(duì)于電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)貿(mào)敵視,不僅是因?yàn)槠鋸陌莸菚r(shí)期便層層疊加關(guān)稅壁壘,到特朗普政府,其有意放緩電動(dòng)化轉(zhuǎn)而擁抱化石能源,進(jìn)一步壓制國(guó)內(nèi)電動(dòng)化需求。

根據(jù)特朗普最新的關(guān)稅政策,對(duì)于轎車、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、鋰電池在內(nèi)的25%關(guān)稅已經(jīng)生效。

根據(jù)統(tǒng)計(jì),鋰電及儲(chǔ)能系統(tǒng)“基礎(chǔ)關(guān)稅3.4%+301條款關(guān)稅(儲(chǔ)能電池2026年升至25%+10%疊加關(guān)稅+34%對(duì)等關(guān)稅”,動(dòng)力電池短期內(nèi)關(guān)稅將達(dá)到73.4%,儲(chǔ)能電池短期關(guān)稅將達(dá)64.9%;新能源整車方面,整體關(guān)稅疊加下關(guān)稅已升至147.5%。

高工鋰電此前分析,關(guān)稅政策影響下,將進(jìn)一步抹平國(guó)內(nèi)電池廠商出口至美國(guó)本土的鋰電產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。此外,美國(guó)對(duì)東南亞國(guó)家普遍的高額對(duì)等關(guān)稅政策也同樣圍堵了國(guó)內(nèi)借助第三方國(guó)家的轉(zhuǎn)運(yùn)渠道。

在這種情況下,新一輪關(guān)稅貿(mào)易戰(zhàn)也將對(duì)鋰電上下游的各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生不同的影響。

關(guān)稅政策如何影響電池產(chǎn)業(yè)鏈?

從國(guó)內(nèi)目前主要產(chǎn)能情況和業(yè)務(wù)分布來(lái)看,美國(guó)關(guān)稅的直接影響相對(duì)有限。

在電動(dòng)汽車領(lǐng)域,2024?年中國(guó)出口美國(guó)的汽車僅?11.6?萬(wàn)輛,在中國(guó)汽車總體出口數(shù)量中占比?1.81%,其中電動(dòng)汽車出口量占比更小。且中國(guó)自主品牌車企基本沒(méi)有在美國(guó)銷售,因此中國(guó)自主汽車受美國(guó)加征關(guān)稅的直接影響較小。

在電池領(lǐng)域,根據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)顯示,2024?年中國(guó)向美國(guó)出口鋰電池?153.15?億美元(約1100億人民幣),占國(guó)內(nèi)鋰電池出口總額的?25%,同比增長(zhǎng)?13%,但出口數(shù)量下降了約?16%。另外,國(guó)內(nèi)出口至美國(guó)市場(chǎng)以儲(chǔ)能電池為主,相比于電動(dòng)汽車增速受限,美國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)2025年預(yù)計(jì)仍有50%的同比增速。

關(guān)稅疊加下,主要影響電池企業(yè)儲(chǔ)能業(yè)務(wù)在美的收益表現(xiàn)。不過(guò)短期內(nèi),儲(chǔ)能市場(chǎng)仍以磷酸鐵鋰電池為主,LG、松下等日韓電池企業(yè)磷酸鐵鋰產(chǎn)線集中投產(chǎn)時(shí)間預(yù)計(jì)在2026年以后,盡管儲(chǔ)能電池收益受到影響,短期內(nèi)日韓電池企業(yè)暫時(shí)無(wú)法替代國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能產(chǎn)品,關(guān)稅承擔(dān)上或由儲(chǔ)能企業(yè)及美國(guó)本土終端企業(yè)共同承擔(dān)。

材料企業(yè)環(huán)節(jié),據(jù)高工鋰電了解,國(guó)內(nèi)直接出口至美國(guó)的比例較少,主要出口至日韓或直接由國(guó)內(nèi)客戶采購(gòu)制成電芯后出海,根據(jù)部分上市公司披露的數(shù)據(jù),國(guó)內(nèi)主要材料企業(yè)出口至美國(guó)比例多數(shù)在3%以內(nèi)。

不過(guò)對(duì)于出口至日韓企業(yè)鋰電材料,由于日韓同樣受到美國(guó)關(guān)稅沖擊影響,在關(guān)稅承擔(dān)上存在一定的協(xié)商空間。

美國(guó)此輪關(guān)稅沖擊,其實(shí)業(yè)界也早有預(yù)期,從2022年到2024年,國(guó)內(nèi)企業(yè)在開(kāi)拓海外業(yè)務(wù)布局上,正形成多地的產(chǎn)能布局,不僅包括美國(guó)本土制造,同樣在歐洲、非洲,乃至中東、南美均有投資建廠的動(dòng)作。在合作模式上,業(yè)內(nèi)也開(kāi)展多層次的合作模式,寧德時(shí)代、億緯鋰能均已通過(guò)技術(shù)授權(quán)的模式與美國(guó)企業(yè)開(kāi)展合作。

后續(xù)來(lái)看,國(guó)內(nèi)企業(yè)在美產(chǎn)能逐漸投建,遠(yuǎn)景動(dòng)力、天賜材料、科達(dá)利等多家企業(yè)產(chǎn)能或在2026-2027年逐步投產(chǎn),在建產(chǎn)能預(yù)計(jì)近100GWh

短期內(nèi),特別是儲(chǔ)能電芯在美收益受到一定程度的影響,不過(guò)隨著美國(guó)本土產(chǎn)能的釋放,后續(xù)關(guān)稅影響將逐漸減少。

關(guān)稅影響下外銷轉(zhuǎn)“內(nèi)卷”?

不過(guò),除了對(duì)于電池企業(yè)的直接影響,本次關(guān)稅帶來(lái)的間接影響或進(jìn)一步影響國(guó)內(nèi)的產(chǎn)能、價(jià)格情況。

過(guò)去國(guó)內(nèi)破除內(nèi)卷的主要路徑是技術(shù)創(chuàng)新和出海,部分鋰電企業(yè)在出海過(guò)程中也享受到了海外的高毛利加持,帶動(dòng)整體業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)。某種程度上,特朗普政府新的關(guān)稅政策下,除了引導(dǎo)制造業(yè)回流美國(guó),也是對(duì)全球制造業(yè)的成本篩選,短期內(nèi),擁有成本優(yōu)勢(shì)的企業(yè)抗關(guān)稅沖擊能力更強(qiáng)。

相比之下,部分成本優(yōu)勢(shì)不顯著,或者與下游客戶議價(jià)能力較弱的企業(yè),受關(guān)稅沖擊最為明顯。

這也意味著,部分不具備成本優(yōu)勢(shì)且以美國(guó)業(yè)務(wù)為主的企業(yè),或面臨利潤(rùn)平于甚至低于國(guó)內(nèi)的情況。高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)分析,國(guó)內(nèi)出口至美國(guó)的儲(chǔ)能電池接近80GWh,盡管占國(guó)內(nèi)產(chǎn)量的比例較小,不過(guò)疊加受到影響并出口至日韓的材料產(chǎn)能,整體鋰電產(chǎn)能或更大。

在關(guān)稅成本的壓力下,部分國(guó)際業(yè)務(wù)訂單或出現(xiàn)回流,從而抬升國(guó)內(nèi)的產(chǎn)能水平。此前,高工鋰電也有分析,盡管經(jīng)過(guò)過(guò)去兩年產(chǎn)能建設(shè)放緩、去庫(kù)存等行為,但是國(guó)內(nèi)電池企業(yè)依舊面臨淡旺季產(chǎn)能利用率差距過(guò)大,整體產(chǎn)能利用率有待提升的問(wèn)題,同時(shí)在材料領(lǐng)域,整體供過(guò)于求導(dǎo)致抬價(jià)困難的問(wèn)題并未改變。如若海外訂單回流,也將對(duì)國(guó)內(nèi)鋰電企業(yè)的產(chǎn)能規(guī)劃、價(jià)格報(bào)價(jià)形成一定的壓力。

長(zhǎng)期來(lái)看,分散建廠和供應(yīng)鏈的全球化迫在眉睫,而抵御更多潛在的關(guān)稅沖擊,也需要加快多元本土化市場(chǎng)的開(kāi)拓進(jìn)度。

 

來(lái)源:高工鋰電(微信號(hào):weixin-gg-lb)

石墨烯遠(yuǎn)紅外微晶涂布機(jī)發(fā)熱板:正在引爆電池行業(yè)的”熱能奇點(diǎn)”

當(dāng)新能源電池超級(jí)工廠里的機(jī)械臂晝夜舞動(dòng)時(shí),一場(chǎng)發(fā)生在納米尺度的熱能革命正悄然改變新能源電池制造的核心邏輯。石墨烯遠(yuǎn)紅外微晶涂布機(jī)發(fā)熱板技術(shù)的商用化,不僅撕開(kāi)了傳統(tǒng)加熱方式的效率天花板,更在原子層面重構(gòu)了電池制造的底層密碼。

從“外焦里嫩”到”內(nèi)外兼修“

石墨烯遠(yuǎn)紅外微晶涂布機(jī)發(fā)熱板:正在引爆電池行業(yè)的"熱能奇點(diǎn)"

傳統(tǒng)電阻絲加熱如同用火把烤面包,表面焦脆內(nèi)里夾生。而石墨烯遠(yuǎn)紅外輻射波長(zhǎng)(8-15μm)恰好與電池漿料中的有機(jī)溶劑吸收峰完美共振,如同給分子裝上GPS導(dǎo)航。這種”量子共振加熱”效應(yīng)讓漿料瞬間達(dá)到活化能閾值,實(shí)驗(yàn)顯示涂布浸潤(rùn)速度提升3倍,孔隙率降低至0.5%以下。某頭部電池企業(yè)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)更揭示驚人真相:采用該技術(shù)后,負(fù)極材料克容量提升18%,循環(huán)壽命延長(zhǎng)400次。

石墨烯遠(yuǎn)紅外微晶涂布機(jī)發(fā)熱板:正在引爆電池行業(yè)的"熱能奇點(diǎn)"

重構(gòu)熱能維度

石墨烯遠(yuǎn)紅外微晶涂布機(jī)發(fā)熱板:正在引爆電池行業(yè)的"熱能奇點(diǎn)"

在顯微鏡下,微晶玻璃基體呈現(xiàn)類蜂巢的三維光子晶體結(jié)構(gòu)。這種經(jīng)過(guò)1200℃以上的淬煉,熱導(dǎo)率高達(dá)35W/(m·K),是傳統(tǒng)氧化鋁陶瓷的5倍。其表面蝕刻的納米級(jí)溝槽形成”熱毛細(xì)管效應(yīng)”,使溫度均勻性達(dá)到驚人的±0.5℃。這種精準(zhǔn)控溫能力讓涂布過(guò)程如同在恒溫實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分子手術(shù),某企業(yè)因此將良品率從82%推高至97%,單線年產(chǎn)能激增400MWh。

從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)森林

這場(chǎng)熱能革命引發(fā)的連鎖反應(yīng)已遠(yuǎn)超技術(shù)本身。在成本維度,能耗降低35%意味著GWh投資門檻下降2億元;在性能維度,均勻的熱場(chǎng)分布催生出能量密度300Wh/kg的準(zhǔn)固態(tài)電池;在產(chǎn)業(yè)維度,頭部廠商開(kāi)始用數(shù)字孿生技術(shù)模擬納米級(jí)熱場(chǎng)分布,將研發(fā)周期壓縮40%。更深遠(yuǎn)的是,該技術(shù)正在重塑電池制造的”熱力學(xué)規(guī)則”——從經(jīng)驗(yàn)主導(dǎo)轉(zhuǎn)向量子級(jí)精準(zhǔn)調(diào)控。

站在新能源革命的潮頭回望,中烯納能石墨烯遠(yuǎn)紅外微晶發(fā)熱板的價(jià)值遠(yuǎn)超出設(shè)備升級(jí)。它讓每個(gè)電池細(xì)胞都成為精密的能量載體,讓每輛新能源車都搭載著未來(lái)科技的基因。這種熱能維度的突破,或?qū)⒊蔀榻怄i電池性能極限的”金鑰匙”,在雙碳目標(biāo)的時(shí)代坐標(biāo)系上,書寫著屬于中國(guó)智造的熱能傳奇。

石墨烯遠(yuǎn)紅外微晶涂布機(jī)發(fā)熱板:正在引爆電池行業(yè)的"熱能奇點(diǎn)"

來(lái)源:中烯納能

市場(chǎng)監(jiān)管總局修訂《檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)監(jiān)督管理 辦法》加大檢驗(yàn)檢測(cè)造假處罰力度

近日,市場(chǎng)監(jiān)管總局正式發(fā)布修訂后的《檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)監(jiān)督管理辦法》(以下簡(jiǎn)稱《辦法》)。此次修訂聚焦解決當(dāng)前檢驗(yàn)檢測(cè)造假成本偏低、從業(yè)人員責(zé)任虛化等突出問(wèn)題,加大對(duì)嚴(yán)重違法違規(guī)行為的懲處力度,進(jìn)一步明確檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)法定代表人、技術(shù)負(fù)責(zé)人、授權(quán)簽字人等管理人員職責(zé),規(guī)范檢驗(yàn)檢測(cè)從業(yè)人員行為,壓實(shí)檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)主體責(zé)任,切實(shí)維護(hù)檢驗(yàn)檢測(cè)市場(chǎng)秩序。

《辦法》堅(jiān)持寬嚴(yán)相濟(jì)、法理相融。對(duì)未經(jīng)檢測(cè)出報(bào)告、替檢漏檢、篡改數(shù)據(jù)、偽造結(jié)果等出具虛假檢驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告的行為,罰款上限提高至十萬(wàn)元;對(duì)違反強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)致使檢測(cè)報(bào)告數(shù)據(jù)、結(jié)果錯(cuò)誤的行為,最高可處以五萬(wàn)元罰款,提升了檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)故意違法成本,突出了執(zhí)法力度。同時(shí),對(duì)輕微違法行為,《辦法》規(guī)定,可以采用說(shuō)服教育、提醒敦促、約談糾正等非強(qiáng)制性手段予以處理,體現(xiàn)了執(zhí)法溫度。

市場(chǎng)監(jiān)管總局將督促、指導(dǎo)各地市場(chǎng)監(jiān)管部門抓好《辦法》貫徹落實(shí),確保新規(guī)落地見(jiàn)效;深入開(kāi)展對(duì)《辦法》執(zhí)行情況的跟蹤調(diào)查評(píng)估,適時(shí)組織對(duì)《辦法》進(jìn)行全面、系統(tǒng)的修訂完善,進(jìn)一步強(qiáng)化從業(yè)機(jī)構(gòu)的合規(guī)經(jīng)營(yíng)義務(wù)和主體責(zé)任,提升檢驗(yàn)檢測(cè)供給水平和服務(wù)成效,推動(dòng)檢驗(yàn)檢測(cè)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。