清華大學(xué)深圳研究生院院長(zhǎng)康飛宇 本文圖片來(lái)源:中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊
12月10日,清華大學(xué)深圳研究生院院長(zhǎng)康飛宇在內(nèi)蒙古烏蘭察布公開(kāi)發(fā)布消息稱:全球首條低溫負(fù)壓石墨烯生產(chǎn)線正式在烏蘭察布興和縣大盛公司投運(yùn)。這條生產(chǎn)線可年產(chǎn)5層以下石墨烯30噸。會(huì)上,烏蘭察布市代市長(zhǎng)費(fèi)東斌表示將聯(lián)手清華大學(xué)共建石墨新材料創(chuàng)新研發(fā)中心,推動(dòng)石墨烯工業(yè)化量產(chǎn),他還表示,石墨烯是21世紀(jì)具有革命性意義的新材料,更是烏蘭察布轉(zhuǎn)型發(fā)展的重大戰(zhàn)略選擇和新的發(fā)展優(yōu)勢(shì)所在。距北京240公里處的興和縣是烏蘭察布石墨產(chǎn)業(yè)的聚集地,目前碳素石墨產(chǎn)能達(dá)29萬(wàn)噸,在這里打造石墨烯產(chǎn)業(yè)應(yīng)用基地已經(jīng)具備條件。
大盛公司年產(chǎn)30萬(wàn)噸石墨烯全球首發(fā)
中國(guó)石墨烯應(yīng)用研討會(huì)現(xiàn)場(chǎng)
開(kāi)采歷史逾百年,京西北240公里是中國(guó)“黑金”貯藏地
北京西北,過(guò)八達(dá)嶺,沿京藏高速240公里處是蒙晉冀三地交界,這里是中國(guó)較早發(fā)現(xiàn)并規(guī)模開(kāi)采石墨礦的地區(qū)。興和石墨礦始建于1886年,據(jù)記載,當(dāng)時(shí)由驢拉水洗制出鱗片石墨出口給日本,由于“其天然片大,國(guó)內(nèi)罕有,乃貴為中國(guó)三大石墨基地之一”。石墨礦大規(guī)模開(kāi)采始于閻錫山主政晉綏期間,由閻錫山本家叔叔閻子安負(fù)責(zé),開(kāi)采出的石墨全部運(yùn)往太原兵工廠。其間閻氏家族還用這里的石墨為原料建起了鉛筆廠。之后,日本人占領(lǐng)興和,稱石墨為“黑金”,對(duì)興和石墨礦加大開(kāi)采力度,并且組建礦警隊(duì)護(hù)衛(wèi),直到日本投降!
興和石墨礦在最大規(guī)模時(shí)有工人3000多,是當(dāng)時(shí)全國(guó)知名的國(guó)有企業(yè)。1969年,國(guó)家建材局組建3套千噸流水線,抽調(diào)北京、上海80多名下鄉(xiāng)知青和周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)大隊(duì)出身良好,能力出眾的青年600人,組建了內(nèi)蒙古最完善的石墨工礦企業(yè)。70年代,興和石墨礦年產(chǎn)值已達(dá)四百萬(wàn)元,帶動(dòng)周邊數(shù)百里,建礦點(diǎn)12個(gè),在呼市五川,大同陽(yáng)朔,山東南墅,黑龍江枊毛等地建了分廠。興和石墨礦在80年代就開(kāi)始與清華大學(xué)對(duì)接產(chǎn)品開(kāi)發(fā),成為當(dāng)時(shí)中國(guó)在石墨領(lǐng)域技術(shù)最為突出的國(guó)有企業(yè),培養(yǎng)了大批技術(shù)工人,改革開(kāi)放后,礦區(qū)陸續(xù)新建3000噸車(chē)間,高碳石墨車(chē)間,髙科技膨化,電極車(chē)間,鉗鍋廠、紙袋廠、磚廠、尾礦回收車(chē)間等,之后又組建礦區(qū)綜合服務(wù)公司、柴溝堡轉(zhuǎn)運(yùn)站、礦山剝離大隊(duì)等,直到1999年9月宣布破產(chǎn)。
2000年后的10年間是中國(guó)石墨產(chǎn)業(yè)的低谷期,中國(guó)三大石墨基地之一的興和縣石墨礦被分割成10多個(gè)私營(yíng)小礦,粗放開(kāi)采,以低價(jià)出口原料度日,逐漸淡出人們的視野。
小規(guī)模開(kāi)采所造成的資源浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的破壞引發(fā)國(guó)土部門(mén)的多次關(guān)注,為延伸石墨產(chǎn)業(yè)鏈條,提高石墨產(chǎn)品附加值,實(shí)現(xiàn)石墨資源高效集中利用,2009年,興和縣政府引進(jìn)內(nèi)蒙古日新集團(tuán)達(dá)成了《石墨資源整合及深加工項(xiàng)目合作框架協(xié)議》。隨后對(duì)該區(qū)域5家石墨礦采礦權(quán)9個(gè)民營(yíng)企業(yè)進(jìn)行了整體收購(gòu)。
2011年3月15日,規(guī)劃占地面積1902畝,總投資23.67億元的興和縣石墨產(chǎn)業(yè)園開(kāi)工建設(shè),一期規(guī)劃的高純石墨、球形石墨、鋰離子電池負(fù)極材料、鋰離子電池正極材料、高導(dǎo)熱石墨塊、高導(dǎo)熱石墨紙等9個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)線在當(dāng)年陸續(xù)開(kāi)工建設(shè);二期石墨產(chǎn)品項(xiàng)目規(guī)劃包括等靜壓石墨、電動(dòng)汽車(chē)鋰離子動(dòng)力電池、太陽(yáng)能及風(fēng)能大功率蓄能電池3個(gè)產(chǎn)品均在2012年4月份已開(kāi)工建設(shè)。目前累計(jì)投資達(dá)40億元。
石墨烯概念的橫空出世使這個(gè)百年老礦再度綻放出光芒!每克數(shù)千元的“石墨烯”比黃金都貴!而大鱗片石墨是制作石墨烯的主要原料。作為中國(guó)大鱗片石墨的主要富集地,興和石墨礦探明貯量依然有4515萬(wàn)噸,占中國(guó)大鱗片石墨的70%!
悄然運(yùn)作六年,清華大學(xué)破冰石墨烯低成本宏量制備
從上個(gè)世紀(jì)80年代開(kāi)始,興和縣的石墨已經(jīng)成為清華大學(xué)研究的范圍。近幾年來(lái),隨著“納米”技術(shù)的進(jìn)一步推進(jìn),炭材料有了更為廣闊的想像空間。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國(guó)僅研究石墨烯的科究人員也有5000多?!爱?dāng)金屬材量無(wú)法解決的時(shí)候,就會(huì)想到炭材料,在材料研究領(lǐng)域,只有金屬領(lǐng)域的轉(zhuǎn)入炭領(lǐng)域的,很少有炭領(lǐng)域轉(zhuǎn)入金屬領(lǐng)域的?!敝心洗髮W(xué)博士生導(dǎo)師,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)委員黃啟忠教授對(duì)記者如此解說(shuō)炭材料對(duì)研究人員的吸引力。
清華大學(xué)深圳研究生院一直對(duì)炭材料有著深入的研究,康飛宇院長(zhǎng)在2002年便擔(dān)任過(guò)第三屆國(guó)際炭材料會(huì)議聯(lián)合主席,目前正在負(fù)責(zé)國(guó)家“十五”攻關(guān)項(xiàng)目“天然石墨的深加工技術(shù)”??翟洪L(zhǎng)認(rèn)為:石墨烯目前炒的太熱,但全部在研究領(lǐng)域,科研關(guān)鍵在于有用,論文、專利只有在企業(yè)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品才有價(jià)值。