做足“人和”文章

　　因?yàn)橹Z貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)4年前授予兩位從石墨中分離出石墨烯的科學(xué)家，而使石墨烯為公眾所了解，此后各國(guó)紛紛出臺(tái)發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)的政策。如果說這一切是“天時(shí)”的話，那么，黑龍江就享有“地利”的優(yōu)勢(shì)——據(jù)美國(guó)地質(zhì)勘探局資料，中國(guó)石墨儲(chǔ)量占世界的77%，這其中70%以上在黑龍江。

　　在占據(jù)天時(shí)、地利的基礎(chǔ)上，如何充分發(fā)揮石墨烯研究的“人和”之利，就顯得尤為重要。在“中國(guó)石墨之都”黑龍江省蘿北縣，有一家云山碳業(yè)有限公司，擁有年產(chǎn)6萬噸中高碳石墨精粉的生產(chǎn)能力。為了趕上石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大勢(shì)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)“科技創(chuàng)新、驅(qū)動(dòng)未來”、“不做中國(guó)制造要做中國(guó)創(chuàng)造”的價(jià)值追求，他們順勢(shì)而為，和哈爾濱工業(yè)大學(xué)聯(lián)手，通過產(chǎn)學(xué)研合作，做足“人和”文章。

　　為何選擇哈爾濱工業(yè)大學(xué)？云山碳業(yè)公司總經(jīng)理周宏告訴記者，哈工大的材料科學(xué)與工程學(xué)科是這一領(lǐng)域?qū)W術(shù)研究方面的佼佼者，學(xué)科綜合排名在全國(guó)位列第三，SCI論文數(shù)量全球排名第六位，擁有一批在國(guó)內(nèi)外頗有影響的院士和教授。哈工大在石墨深加工領(lǐng)域的研發(fā)具有悠久的歷史，技術(shù)力量雄厚，早在上世紀(jì)90年代，以已故中國(guó)工程院院士雷廷權(quán)教授和現(xiàn)任哈工大校長(zhǎng)、工程院院士周玉教授為代表的一批哈工大人，積極投身石墨深加工研發(fā)事業(yè)，為我國(guó)的石墨產(chǎn)業(yè)進(jìn)步作出了巨大貢獻(xiàn)。隨著石墨產(chǎn)業(yè)在全世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展，如今由哈工大周玉院士和溫廣武教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)傳承和發(fā)揚(yáng)老一輩科技工作者在石墨深加工領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在提升石墨深加工產(chǎn)品研發(fā)水平，推進(jìn)石墨技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程等方面都取得了突破性成果。

　　2011年11月3日，云山碳業(yè)和哈工大合作共同成立了“云山碳業(yè)—哈爾濱工業(yè)大學(xué)石墨深加工技術(shù)研發(fā)中心”。周宏認(rèn)為，我們要當(dāng)好“后勤部長(zhǎng)”，推動(dòng)創(chuàng)新要素充分融合，讓企業(yè)的發(fā)展如虎添翼，也讓科研工作如魚得水。

　　各司其職協(xié)同作戰(zhàn)

　　周宏介紹說，石墨深加工技術(shù)研發(fā)中心的成立，搭建了在石墨深加工領(lǐng)域全新的產(chǎn)學(xué)研合作平臺(tái)，即研發(fā)中心的建設(shè)和運(yùn)行資金主要由企業(yè)承擔(dān)，研究工作主要由大學(xué)承擔(dān)，研究成果歸合作雙方共同所有。這種新的合作模式依托大學(xué)的研究力量，整合了企業(yè)和市場(chǎng)資源，具備了更強(qiáng)的創(chuàng)新性和可操作性，克服了新產(chǎn)品研發(fā)過程中常遇到的資金、場(chǎng)地、技術(shù)等難題，雙方各司其職，協(xié)同作戰(zhàn)，有利于研究成果的迅速轉(zhuǎn)化。

　　對(duì)這一模式，從碩士研究生階段就從事天然石墨及其深加工產(chǎn)品應(yīng)用研究的黃小蕭副教授深有感觸。她說，過去的研究中常有受資金、場(chǎng)地等問題制約而最終無法完成的情況，而現(xiàn)在這種合作模式則讓實(shí)驗(yàn)室成果可以順利通過中試，以最快的速度形成最終可以投入市場(chǎng)的商品。

　　研發(fā)團(tuán)隊(duì)帶頭人溫廣武教授告訴記者，經(jīng)過多年的不斷努力，“云山碳業(yè)—哈爾濱工業(yè)大學(xué)石墨深加工技術(shù)研發(fā)中心”不僅有了一套自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的石墨烯制備技術(shù)，還利用石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)所具備的優(yōu)異性能，研發(fā)出諸多新材料。

　　中國(guó)非金屬礦業(yè)協(xié)會(huì)石墨專委會(huì)秘書長(zhǎng)向琦近日訪問研發(fā)中心，對(duì)這種產(chǎn)學(xué)研合作模式給予高度肯定。她說，“云山碳業(yè)—哈爾濱工業(yè)大學(xué)石墨深加工技術(shù)研發(fā)中心”真正把石墨的產(chǎn)學(xué)研做到了實(shí)處，實(shí)現(xiàn)了將高水平科研能力與資源及產(chǎn)業(yè)化實(shí)力高效的結(jié)合，有效地解決了創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的脫節(jié)問題。這種結(jié)合既可以保持持續(xù)的創(chuàng)新精神，又可立足實(shí)踐，推進(jìn)高技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，是國(guó)內(nèi)企業(yè)及高校合作的典范，值得進(jìn)行廣泛推廣。

　　成果轉(zhuǎn)化初顯成效

　　溫廣武教授告訴記者，石墨烯的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化盡管起步較晚，但得益于先進(jìn)的產(chǎn)學(xué)研合作模式，研發(fā)中心在石墨烯導(dǎo)電、導(dǎo)熱及航空航天應(yīng)用方面的研究也都取得了突破性進(jìn)展。目前，中心有專利45項(xiàng)，其中和石墨深加工相關(guān)的18項(xiàng)。這些石墨烯及基于石墨烯的成果，已展現(xiàn)出很好的應(yīng)用前景——

　　石墨烯的規(guī)模化生產(chǎn)已完成中試，其層厚約1-5nm，具有優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱特性，產(chǎn)品質(zhì)量躋身世界先進(jìn)行列。目前，云山碳業(yè)正在進(jìn)行年產(chǎn)30噸石墨烯生產(chǎn)裝備設(shè)計(jì)制造及其生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)安裝等工作，2014年底可投入規(guī)?；a(chǎn)。

　　手機(jī)攜帶不方便？利用石墨烯輕薄、柔韌的特點(diǎn)，研發(fā)中心已經(jīng)設(shè)計(jì)出可彎折全固態(tài)超級(jí)電容器，比能量可達(dá)傳統(tǒng)物理電容器的300倍左右，具有柔性可穿戴的特點(diǎn)，可以制造出輕薄如紙可折疊入袋的手機(jī)、平板電腦，人們?cè)僖膊挥脫?dān)心手機(jī)大而裝不進(jìn)口袋或包包里了。

　　電動(dòng)車蓄電池不給力？石墨烯基鋰離子電池和超級(jí)電容器能解決這一問題。研發(fā)中心所研發(fā)的石墨烯基鋰離子電池負(fù)極材料比容量可達(dá)800 mAh/g以上，是碳材料理論比容量（372mAh/g）的兩倍多。測(cè)試顯示，基于石墨烯技術(shù)的電池只要15分鐘就可以充好，續(xù)航能力可達(dá)500公里，且比現(xiàn)在通用的電池更小更輕，跑長(zhǎng)途再也不是問題。

　　周宏在看到一個(gè)個(gè)喜人的成果后，仍保持清醒。他告訴記者，作為企業(yè)，他們必須認(rèn)真面對(duì)并切實(shí)解決石墨烯產(chǎn)業(yè)化道路上存在的現(xiàn)實(shí)問題；需要盡最大努力將實(shí)驗(yàn)室的成果在最短時(shí)間內(nèi)形成產(chǎn)品，滿足下游的應(yīng)用和需求；還會(huì)切實(shí)加大研發(fā)力度，使性質(zhì)研究與制備工藝同步加強(qiáng)，基礎(chǔ)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展并行推進(jìn)。

　　通過在研發(fā)中心的采訪，記者欣喜地看到了云山碳業(yè)在國(guó)家大力發(fā)展新能源、新技術(shù)等政策保障下取得的成果，因此相信這支占據(jù)“天時(shí)”、“地利”，擁有“人和”的隊(duì)伍，能攻克全球石墨烯及其應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展高地，實(shí)現(xiàn)“中國(guó)創(chuàng)造”。