静电场的源头,威海南海新能：依托石墨烯功能材料，新能源碳材，造一片未来
威海南海新能集团坐落于风景秀丽的山东半岛最东端，国家战略山东半岛蓝色经济区海洋经济新区-威海南海新区，公司成立于2016年，总投资30 亿元人民币，下辖南海碳材料有限公司、南海碳材料科技研究院、南海新能源材料有限公司、威海昇昀进出口有限公司4家子公司。公司自成立以来主要致力于石墨碳材料、锂电负极材料、新型储能装备材料及动力锂电池等相关产品的研发生产。公司总占地面积 500余亩，其中建筑面积约290000平方米。目前拥有石墨双极板生产线11条，可年产储能电池双极板200万平方米；拥有单体14立方国内更大容积造粒包覆生产线10条，可年产负极材料达90000吨。
依托南海碳材料研究院的技术研发平台，先后引进 10 多名行业内专家，同时积极与清华大学、复旦大学、哈尔滨工业大学、山东大学等国内众多知名高校和研究机构深入合作，逐步建立起产、学、研三位一体的持续发展模式，并成为哈尔滨工业大学和山东大学研究生实践基地。研发中心现有研发人员30余人，大部分人员都来自于锂电行业或是石墨碳素行业，无论是行业背景还是专业技术上都有相当深厚的沉淀。研发中心在硬件设施上配备有国内外先进检测试验设备一百余台套，研发试验场所3000余平方。该研发中心在2019年被评为威海市市级重点材料研发实验室，目前已申请、核准发明专利27项，实用新型专利20项。
企业质资高新技术证书
管理体系认证
管理体系认证
企业使命放眼未来，公司将不懈努力，逐步形成以特高纯石墨材料加工为基础，以石墨烯功能材料、核级石墨材料、新能源碳材料为依托的国内更大的碳材料研发、生产和销售中心，并着力带动其他新材料产业的发展和聚集，让中国的碳材料从南海走向世界!
项目的社会经济效益我国石墨资源丰富，但远非石墨生产的强国，该行业对于其他产业升级具有战略意义。当前全球正在兴起建设智能电网的热潮，对柔性石墨双极、球形石墨、高纯石墨等产品的需求量巨大。本公司柔性石墨双极板及辅助电极、第二代球形石墨、高纯石墨产品投产后，将打破发达国家在石墨领域的垄断地位，推动石墨产业的换代升级，市场潜力巨大。
项目建成后，公司将形成每年十八万吨高新碳材料的生产制造能力，预计年产值将达200亿元，实现就业人数达600人，社会和经济效益非常显著。
柔性石墨双极板项目(1)项目行业背景及政策
2017年国家能源局在年初共下达多个储能电站示范项目，预计年内总计划为100万千瓦，2018年将超过300万千瓦。每个千瓦的造价约3600元，总市价达到108亿元。目前储能电源主要依靠锂电池和钒电池，锂电池的主要缺点是造价高，随着柔性石墨双极板及辅助电极的投产，储能用全钒液流电池电堆将进一步推动储能电站的快速发展。如果全产业50%用钒电池，每千瓦用1m2，每年将有2000万m2的市场。本公司生产的柔性石墨双极板及辅助电极产品填补了国内市场的空白。
(2)项目工艺及产能
燃料电池双极板由石墨主板和绝缘板副板组成，该极板采用3D微雕技术和模块化设计，并在高温下热压成型。公司将于半年内全部投产并达到年产600万m2柔性石墨双极板及1200万m2辅助电极产品的能力。由此可见，产品的市场价值非常可观。
锂电负极材料项目(1)项目行业背景及政策
锂离子电池的广泛应用促进了球形石墨的飞速发展。随着球形石墨作为十三五重点扶持项目及市场对锂离子电池需求的迅猛发展，球形石墨的市场前景十分广阔。
(2)项目工艺及产能
球形石墨材料具有结晶度高、成本低、充放电电位低且平坦等特点。目前，锂离子电池负极材料采用的是先提纯后包覆的工艺，我公司采用的是先包覆后高温提纯的工艺，具有更好的导电性和化学稳定性，循环寿命长，绿色环保。项目建成后，可实现年产9万吨新型球形石墨（约占市场参重1/4）、总容量100GW新型动力储能装备及总容量5GW动力锂电池。全部达产后可实现产值70亿元。其中，生产的新型球形石墨材料具有结晶度高、成本低、充放电电位低且平坦等特点，是国内外电池生产用负极材料的换代产品；新型储能装备产品可作为整个城市电网调谷调峰，并在紧急情况下提供不间断电源保障，是国家未来建设智慧城市智能电网的核心设备。现在国内一线城市已经展开规划布局，未来会有巨大的发展空间，是未来城市必备的基础设施；动力锂电池产品可应用于舰船、汽车等多个领域。
高纯石墨项目(1)项目行业背景及政策
我国高纯石墨行业处于转型升级阶段，高端产品替代需求大。国家明确指出要加大力度改善和提高高纯石墨的生产能力及产品质量。高纯石墨加工更是已被列入国家战略新兴产业(工信部《战略性新兴产业分类目录》六、新材料产业，国标行业代码309，产品代码64990100，高纯石墨)。
(2)项目工艺及产能
目前，本公司高纯石墨主要是在3200度高温环境下将原材料中的杂质被气化分离从而实现材料纯度提升，同时实现二次石墨化，修补原有石墨晶格的缺陷从而实现材料自身品质的提升。该项目预计年产量可达9万吨。
产品介绍新型负极材料SSE-4系列产品储能类石墨负极材料SSE-3系列产品数码类石墨负极材料SSE-2系列产品动力类石墨负极材料SSE-1系列产品柔性石墨双极板石墨板材应用领域新材料领域石墨纤维石墨纤维是指分子结构已石墨化、含碳量在99%以上具有展状六方晶格石墨结构的纤维。用作高温绝缘辐射屏罩、先进复合材料增强剂和功能复合材料，而镀镍石墨纤维可做燃料罐、防雷击和电磁波屏蔽材料，用于军事上的电力打击，即所谓的石墨炸弹。
纳米复合材料纳米复合材料设计的范围广，包括纳米陶瓷复合材料、纳米磁性复合材料、纳米催化复合材料、纳米半导体复合材料等，由于其优良的综合性能，特别是其性能的可设计性被广泛应用于航空航天、国防、交通、体育等领域。
特种纤维特种纤维分别具有不同的特殊性能，如耐强腐蚀、低磨损、耐高温、耐辐射、抗燃、耐高电压、高强度高恒量、高弹性、反渗透、高效过滤、吸附、离子交换、岛光、导电以及多中医学功能。这些纤维大部分应用于工业、国防、医疗、环境保护和尖端科学各方面。
新型传感器石墨烯因其独特的二维结构在传感器中有广泛的应用，具有体积小、表面积大、灵敏度高、响应时间快、电子传递快、易于固定蛋白质并保持其灵活性等特点，能提升传感器的各项性能。主要用于气体、生物小分子、酶和DNA电化学传感器的 *** 。
新能源领域石墨烯材料石墨烯在新能源领域的应用成为当前炙手可热的颠覆性技术之一。石墨烯具有卓越的物理化学特性，能够全面提高现有动力电池的质量品质，也解决了新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题，极大加速了新能源电池产业的发展。
电子产业石墨烯材料石墨烯具有高透明性，强韧性以及优良的导电性能，可用于 *** 柔性材料，生产用于电容触摸屏，柔性LCD面板，柔性OLED显示器等，是替代ITO作为新型透明导电膜的理想材料。石墨烯将成为高速晶体管、高灵敏度传感器、激光器、触摸屏、蓄电池、电子产品散热以及太阳能电池等多种新一代器件的核心材料。
石墨烯功能材料主要产品为：石墨烯手机触摸屏、石墨烯透明电极、石墨烯导电油墨、石墨烯导热材料、石墨烯生物传感器、石墨烯医药载体等。主要面向IT半导体产业、智能手机、生物医药等产业。
纳米功能材料纳米功能材料本身的结构和特性决定了纳米功能材料有许多奇异的性质，有着广阔的应用前景。纳米功能材料的研究是从金属粉末、陶瓷等领域开始的，现在已在做微电子、冶金、化工、电子、国防、核技术、航天、医学、和生物工程等领域得到了广泛应用。
核电产业用特种石墨经过特殊加工后的特高纯石墨，具有耐腐蚀、导热性好，渗透率低等特点，可大量用于 *** 热交换器、反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却塔、加热器、过滤器、泵设备。广泛用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门，可节省大量的金属材料。
应用领域
新材料制造的南海 ***
在南海新区石墨烯产业园内，写有抢抓‘中国制造2025’机遇，谱写中国新材料制造的新篇章的大红横幅悬挂在园区内，格外醒目。自2016年产业园建设之时，园区就将这条横幅挂了起来。本是激励园内各企业员工努力钻研、积极生产的一句标语，现如今伴随着众多市级重点项目的建成、投产而成为现实。
我们生产的双极板，国际上只有一个公司稍稍领先我们一点。在南海碳材料有限公司生产车间里，生产部部长于建拿着一块刚刚生产好的储能电池双极板自豪地说。据于建介绍，储能电池双极板由石墨主板和绝缘板副板组成，采用3D微雕技术和模块化设计等世界顶尖技术，并在高温下热压成型，具有极好的机械性能和阻气性能。相比其他同类产品，具有抗拉强度高、可承受电解液长期腐蚀、导电率超高等特点。烙有南海制造印记的双极板也因此成为国内同类产品中的佼佼者。
在常人眼中，想要研发成功并规模化量产如此优秀的双极板，没有三年五载的时间极难实现。然而，自从南海新区将该项目设定为市级重点项目并引进园区重点培育后，不到两年时间，国内之一 世界第二的双极板就展现在世人眼前，南海新区在推进市级重点项目建设方面展现出来的速度与 *** ，让人吃惊。
我们公司2016年成立并入驻南海新区石墨烯产业园，从零厂房零设备到现在的年产近200万平方米双极板，只用了不到2年时间。负责研发生产双极板项目的南海碳材料有限公司行政负责人李先永介绍，公司自成立初始即得到了南海新区石墨烯产业园的大力扶持，园区在规划用地、厂房建设等方面频开绿灯，先后帮助公司组建了研发中心、拓展销售市场，并同步打造了以碳材研究院为核心的碳材料技术研发基地，深度创新与发展碳材料及其深加工技术，巩固及扩大了公司在碳材料领域中的领先优势，已经成长为一家专门从事碳材料技术研发、生产制造及销售于一体的领军型高新技术企业。
筑好金质巢，才能引得凤凰来，南海新区一直紧紧扭住项目这一核心不放松，不断深化高端产业园区创新转化、培育壮大等功能，切实抓好‘四个保障’，确保市级重点项目及高端产业园区加快建设，形成新动能聚集的虹吸效应。南海新区产业发展与科技创新局相关负责人介绍，自企业入园后，园区一直坚持做好项目源头、服务推进、融资扶持、环境要素四项保障，做到一个重点项目一个推进小组，每周至少现场调研一次，定期召开工作推进会，以问题导向机制倒逼各部门通力合作，确保各项工程按计划顺利推进。同时，发挥国有蓝泰担保、蓝创 *** 公司支撑作用，向区内企业提供信用担保和 *** ，切实解决企业融资难问题。
在园区内，除双极板项目外，还包含高纯石墨烯粉体、辅助电极、高纯石墨等项目，依托园区的种种服务与支持，所有项目都呈现出蒸蒸日上的发展态势。
据了解，南海新区石墨烯产业园于2016年启动建设，是南海新区重点发展的支柱产业之一，主要致力打造以特高纯石墨、石墨烯材料研发、生产、应用的国际化产业园。一期（起步区）总投资5亿元，主要建设电池双极板项目、辅助电极项目、高纯石墨项目、高纯石墨烯粉体项目等4个石墨烯基础性项目。截至9月份，园区已完成投资4.8亿元，总面积101851平方米的南海新能源材料基地项目已经全面展开建设，总体工程进度已完成85%左右。此外，锂电负极材料、动力锂电池单体、新型锂电池组储能装备等5个项目也已投入建设。
南海新区将进一步优化石墨烯产业招商布局，加快聚集新动能，依托石墨烯产业园为载体，建设以特高纯石墨材料为基础，以石墨烯功能材料、核级石墨材料、新能源碳材料等为核心的石墨烯产业集群，努力推动产业发展实现重大突破。
石墨烯绝技解决光解水制氢难题
从中国科技大学获悉，合肥微尺度物质科学国家实验室罗毅教授领导的研究小组，利用之一性原理计算，提出了首个光解水制氢储氢一体化的材料体系设计，该方案具有低成本、通用性、安全储氢的优点，相关成果日前发表在《自然·通讯》上。
氢能经济是20世纪70年代提出的一个完美的可持续能源方案，以用之不竭的太阳光驱动，把水分解为氢气和氧气。
针对光解水制氢过程中的逆反应严重、氢气难分离和存储的问题，研究人员从前人的研究工作得到启发：石墨烯能够隔绝所有气体和液体，却对质子能够网开一面，大方放行。利用这一特点设计了一种二维碳氮材料与石墨烯基材料复合的三明治结构。
在这个三明治结构体系中，碳氮材料夹在两层官能团修饰的石墨烯中。之一性原理计算表明，利用太阳光能产生激子，光生激子迅速分离形成高能电子和空穴并分别迁移中间的碳氮材料和外层的石墨烯材料上。而吸附在石墨烯基材料活性位点上的水分子在光生空穴的帮助下，发生裂解，产生质子。这些产生的质子受碳氮材料上内建静电场驱动，可穿透石墨烯材料，运动到内部的二维碳氮材料上，并且遇到电子后反应产生氢气。
由于石墨烯唯一放行的仅仅是氢原子(质子)，而光解水产生的氢气不能穿透石墨烯材料，导致光解水产生的氢气分子将被安全地保留在三明治复合体系内，抑制了逆反应的发生，实现了高储氢率下的安全储氢。
这一体系以较低的成本，巧妙地抑制了光解水制氢的逆反应发生，实现了氢气的有效提纯。将为氢能大规模应用解决最困难的氢气分离和安全存储运输两个瓶颈问题，为再次启动氢能经济时代打开了大门。
石墨烯有望代替13种稀有金属？
虽然稀有金属存在于我们周围的各种日常用品中，但是稀有金属元素提取复杂，难以回收而且非常稀有，所以很容易演变成冲突型矿石，引起各国之间的冲突和压榨。查尔姆斯理工大学的最新研究表明，在技术上层面上，能够做到用碳纳米材料来代替许多金属材料，如石墨烯。
我们周围的电脑、手机、几乎所有的电子设备以及许多塑料制品中都可以发现含有稀有金属。社会高度依赖稀有金属，但是这种依赖有很多缺点。
稀有金属，如锡、银、钨和铟都是稀少的并且由于提取的可行性很小，所以难以提取，这使得稀有金属受到很高的关注。此外这些稀有金属也引发了很多的冲突，例如在刚果民主共和国，稀有金属成为武装冲突的资金来源。
此外，由于电子产品这一类的器件中稀有金属含量通常很少，因此很难得到回收利用。
查尔默斯技术大学环境系统分析中心的研究人员RickardArvidsson和Bj?rnSandén已经找到了一种解决方案：用碳纳米材料来替换稀有金属。这些材料中最著名的就是石墨烯，因为它和稀有金属一样具有良好的导电性。
现在技术的发展使我们能够更好地利用碳元素。Sandén说，如今有许多新的碳纳米材料具有类似于金属的性能，这是一个非常有前景的领域，从现在开始投资稀有金属的回收和替代也是非常重要的。
查尔姆斯理工大学的研究人员研究了14种不同金属的主要应用，并通过查阅专利和科技文献来研究碳纳米材料作为替代品的可能性。这个研究结果为该领域的研究和技术发展提供了非常重要的参考价值。
根据Arvidsson和Sandén的概述表明，从使用稀有金属到使用碳纳米材料的转变正在进行。
在碳纳米材料最常见的应用中，用碳纳米材料可以代替14种金属中的13种。技术发展处于不同的阶段，不同的金属有不同的应用。例如铟和镓，研究结果表明在某些情况下这两种金属是非常有前途的。Arvidsson说。
这给我们带来了希望。Sandén说，在资源限制、循环经济和社会材料处理的辩论中，人们一直关注回收和再利用。替代正在悄然发生，但是人们对于这方面的关注程度并不高，随着资源问题变得更加紧迫，我们现在有更多的工具可供使用。
这项研究结果最近发表在了《清洁生产》杂志上。Arvidsson和Sandén强调减少稀有金属的使用有着很大的好处，并且他们希望能够在这个领域进行更多的研究和开发。
想象一下如果能够用碳材料替代稀有金属。Sandén说。那么从生物质中提取的碳元素将创造一个新的自然循环。
由于碳元素是一种常见并且易得的原料，所以它也有可能减少这些由稀有金属引发的冲突和地域政治问题，Arvidsson说。
同时，他们指出，如果用其他材料替换了稀有金属，人们仍然还需要进行更多的研究来解决未来可能出现的新问题。
碳纳米材料只是目前为止一个相对较新的发现，从生命周期的角度来看，目前了解到的知识对这些材料环境影响程度的认识还是有限的，但似乎对环境的潜在影响很小。Arvidsson说。
碳纳米材料全部或大部分由碳元素组成，具有良好的导电性。几种稀有金属具有相似的性质，例如，电缆、薄屏幕、阻燃剂、防腐容器及电容器中的稀有金属。
RickardArvidsson和Bj?rnSandén在查尔姆斯理工大学调查是否能利用纳米碳材料石墨烯、富勒烯、碳纳米管在其主要应用领域够来取代14种稀有金属。他们发现了潜在的技术解决方案，利用碳纳米材料代替金属，当然除了珠宝中的黄金，最有可能替代的金属是铟、镓、铍和银。
清华大学教授沈万慈：我国正由石墨大国走向石墨强国
第二届国际碳材料大会暨产业展览会上，清华大学教授沈万慈对我国石墨烯采矿、深加工以及石墨烯新材料研发上进行了总结。他认为，我国石墨产业在世界上已经处于领先水平，尤其是采选技术上，很多国家寻求从我国引进采选技术和设备。
沈万慈表示，我国具有世界更大的天然石墨产业，在石墨矿采选技术设备上也处于世界先进水平。在柔性石墨、天然石墨负极材料等新材料上我国是世界上更大的生产国，正在由石墨大国走向石墨强国。
据不完全统计，目前我国石墨矿山企业有150多家，选矿、加工企业400-500家，年产量100-150万吨，产值200亿左右。而在出口方面，我国年出口鳞片石墨和微晶石墨各15-20万吨，占到了世界贸易额的1/3以上，是世界更大生产国和更大贸易国。
现在，我国石墨矿采技术在世界上领先，坦桑尼亚、俄罗斯、越南等国石墨产业寻求从我国引进采选技术和设备。沈万慈认为，而且在天然石墨深加工技术、装备以及新材料的研究、产业化方面，我国已经不属于任何国家，整体上，我国天然石墨产业已经步入世界强国之列。
不过，据沈万慈透露在石墨烯行业管理上，改革开放初的石墨企业，环保基本没有投入，使得污染本来不重的石墨产业造成了严重污染，至今后遗症还在。
威海南海新区：一个来了就会爱上的城市！
钱东升：爱上一片海，守望一座城，遇见对的人
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