中国是全球新材料 石墨烯在新能源广泛的应用

中国是全球新材料产业首屈一指的产业规模大国。众所周知，新材料产业被认为是21世纪更具发展潜力并对未来发展有着巨大影响的高新技术产业，且新材料是国际竞争的重点领域之一，也是决定一国高端制造及国防安全的关键因素，全球范围内都在积极发展新材料，尤其是发达国家。值得一提的是，新材料产业是我国七大战略新兴产业之一，是整个制造业转型升级的产业基础。我国新材料产业规模大约2万亿元。中国新材料产业尤其在金属材料、纺织材料、化工材料等传统领域基础较好，稀土功能材料、先进储能材料、光伏材料、有机硅、超硬材料、特种不锈钢、玻璃纤维及其复合材料等产能居世界前列。经过几十年奋斗，中国新材料产业从无到有，不断发展壮大，在体系建设、产业规模、技术进步等方面取得明显成就，为国民经济和国防建设做出了重大贡献，具备了良好发展基础。中国新材料需求将呈现持续增长的趋势发展，到2025年其产值将突破10万亿元，发展前景十分广阔！值得一提的是，早在2011年我国新材料产业总产值仅仅为0.8万亿元，到 2019年我国新材料产业总产值已增长至4.5万亿元，同比增长15.4%，预计到2021年有望突破7万亿元。中国在部分先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料等领域，已经实现了与国际先进水平“并跑”甚至“领跑”。比如在关键战略材料方面，中芯国际前七大耗材中六类材料实现国产采购;南山集团铝合金厚板通过波音公司认证并签订供货合同;比如中船重工兆瓦级稀土永磁电机体积比传统电机减少50%、重量减轻40%;再比如世界首座具有第四代核电特征的高温气冷堆核电站关键装备材料国产化率超过85%;液态金属在3D打印、柔性智能机器、血管机器人等领域实现初步应用等。
  

中国的石墨烯技术是世界领先水平。石墨烯技术是当今世界各国争相开发的前沿技术领域，皆因它具有无与伦比的特性，对将来新材料的发展具有至关重要的作用。而2017世界石墨烯创新大会是在中国常州开幕的，意味着中国石墨烯技术已经开始走在世界前列。值得一提的是，石墨烯材料最早是有英国科学家发现的，石墨烯是已知世界上最薄、最硬的材料，被誉为“黑金”、“新材料之王”。根据悉，石墨烯的厚度可达头发丝的20万分之一，强度是钢的200倍。科学家预言，石墨烯将会是21世纪最重要的新材料，市场应用前景不可估量。石墨烯技术已被世界许多国家列为优先发展的材料技术，虽然中国接触石墨烯技术只有短短几年时间但发展势头很猛，且中国拥有巨大的潜在市场。中国的人工晶体材料经过多年的发展，偏硼酸钡和三硼酸锂等紫外非线性光学晶体研究居国际领先水平并实现了商品化；激光晶体、太阳能电池关键技术指标达到国际先进水平，光伏发电成本降到1元/kWh）以下。中国的锂离子电池正负极材料、电解液均满足小型电池要求，隔膜、电解质锂盐等关键材料替代进口；超高分子量聚乙烯纤维大幅缩小与发达国家的差距。T300级碳纤维实现了稳定生产，单线产能提高到1200t；T700和T800级碳纤维实现了批量供货能力已开始应用于航空航天装备；中国开发出具有自主知识产权的铜带、铜管拉铸技术以及铜铝复合技术；中国的海底管线钢X65、X70、X80及厚壁海洋油气焊管、化学品船用中厚板均已实现国产化，尤其是低成本石墨烯已开始生产，并应用于触摸屏、导热膜等信息通讯器件。中国在关键技术领域的突破及新材料品种的不断增加，使我国高端金属结构材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料保障能力明显增强，先进高分子材料和特种金属功能材料自给水平逐步提高。中国拥有全球最完备的液体金属全产业链，由原材料到制成，由专利到工艺，已可大规模生产锆基非晶合金，尤其在块状成型工艺技术里，已掌握液态金属核心技术。值得一提的是，中国在材料配方、设备制造和成型工艺的三大核心技术，都拥有自主的知识产权，也是全球唯一的一家能对外公布具备大形块状非晶金属成型能力的国家。因此，中国的块体非晶产业发展技术已走在世界前列。再比如中国科学院金属研究所等合作开发的可降解纯镁骨钉获得国家药品监督管理局的临床批件，成为我国第一个获得临床批件的可降解镁基金属医疗器械产品，也是全球第一例纯镁III类植入物。