Ⅰ 聚焦碳中和发展等 全国政协委员曾毓群2021两会建议
易车讯 在2021“全国两会”期间,全国政协委员、宁德时代董事长曾毓群带来两份提案,分别是《关于加快电化学储能新型基础设施建设,支撑国家3060战略目标落实的提案》与《关于加强对锂电池知识产权保护的提案》。
关于加快电化学储能新型基础设施建设,支撑国家3060战略目标落实的提案
中国力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和,对此曾毓群提出了五点建议。一是加强顶层设计,避免资源无效配置;二是加快电力市场改革,形成“谁受益,谁付费”的市场化长效机制;三是制定和完善储能标准体系,确保储能高质量应用;四是出台政策推动储能云平台建设,支撑电化学储能的充分利用共享化和互联网化;五是大力推广新能源发电并配套建设大型储能电站,促进东西部经济平衡发展。
关于加强对锂电池知识产权保护的提案
曾毓群建议从三个方面加强锂电池行业知识产权保护。一是深化证据保全制度规则,降低举证阶段的难度和维权成本;二是建立知识产权特别审理程序等提高审理效率,缩短审理周期;三是建议加快商业秘密保护制度的出台。从而切实服务于企业维权的需求,解决企业维权举步维艰的困境。
Ⅱ 智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划的重点任务
风电机组/光伏组件随风速或辐照强度的出力特性、出力波动特性与概率分布;风电场、光伏电站集群出力的时空分布和出力特性;风电场、光伏电站集群控制系统;大型风电基地或大型光伏发电基地的集群控制平台系统示范工程。
大规模间歇式能源发电实时监测技术、出力特性及其对调度计划的影响;大规模间歇式能源发电日前与日内调度策略与模型;省级、区域、国家级范围内逐级间歇式能源消纳的框架体系;多时空尺度间歇式能源发电协调调度策略模型及系统示范工程。
大型风电场接入的柔性直流输电系统分析与建模技术;柔性直流输电系统数字物理混合仿真平台;交/直流混合接入的控制方法;柔性直流输电系统故障分析与保护策略;输电工程关键技术及样机;核心装备研制与示范工程。
间歇式电源基础数据、模型及参数辨识技术;间歇式电源与电网的协调规划技术;间歇式电源并网全过程仿真分析技术;间歇式电源接入电网安全性、可靠性、经济性分析评估理论和方法。
适应高渗透率间隙性电源接入电网的综合规划方法;提高区域电网接纳间歇性电源能力的关键技术;时空互补的区域电网间歇性电源优化调度方法和协调控制策略;风、光、储、水等多种电源多点接入互补运行技术;含高渗透率间歇性电源的区域电网防灾技术、应急机制、数字仿真平台和示范应用。
区域性高密度、多接入点光伏系统并网及其与配电网协调关键技术,重点研究屋顶、建筑幕墙与光伏一体化技术,并探索并网运营的商业模式;功率可调节光伏系统与储能系统稳定控制技术、区域性高密度、多接入点光伏系统的电能质量综合调节技术、新型孤岛检测与保护技术、能量管理技术;不同储能系统的高效率智能化双向变流器、新型集中与分散孤岛检测装置、分散计量测控系统和中央测控系统等关键设备。
微网的规划设计理论、方法、综合性能评价指标体系、规划设计支持系统、运行控制技术;微网动态模拟实验平台和微网中央运行管理系统;具有多种能源综合利用的微网示范工程。
大容量储能与间歇式电源发电出力互补机制,储能系统与间歇式电源容量配置技术及优化方法;储能电站提高间歇式电源接入能力应用控制与能量管理技术;储能电站的多点布局方法及广域协调优化控制技术。
多种类型新能源发电集中综合消纳在规划、分析、调度运行、继电保护、安稳控制、防灾应急等领域的关键技术。考虑到我国风光资源丰富区域的电网结构薄弱的特点,发展电源电网综合规划方法,提出时空互补的优化调度方法和协调控制策略,研究高可靠性继电保护与安全稳定协调控制系统,发展防灾技术和应急机制。
不同类型系统故障引起的大型风电场群连锁故障现象,抑制大型风电场群发生连锁故障技术方案,大型风电场群参与系统稳定控制的技术方案,包含系统级的大型风电场群故障穿越综合解决方案及其在大型风电基地上的示范应用。
风电机组、光伏发电系统先进控制技术;新能源发电设备监测与信息化技术;新能源电站的智能协调控制技术与协调控制系统。
含风光储的分布式发电接入配电网控制保护及可靠供电技术、信息化技术;含风光储分布式发电接入配电网的电能质量问题;包含风光储的分布式发电接入配电网示范工程。
综合利用多种技术手段,突破小水电群大规模接入电网的技术瓶颈,减少其对电网安全稳定运行的影响。研究提高小水电群接入消纳能力的电网优化方法和柔性交流、柔性直流输电技术,小水电发电能力预测技术,小水电监测与仿真平台集成技术,小水电与大中型水电站群系统多时空协调控制方法,小水电与风电、火电系统多时空协调控制,提高小水电群接入消纳能力的区域稳定控制理论、控制方法和控制系统。
间歇式能源发电出力的概率分布规律并建立相应的模型,间歇式能源网源协调控制技术,间歇式能源发电系统故障穿越技术,间歇式能源发电系统电气故障诊断及自愈技术。
“风电+抽蓄”的运营模式。设计风电抽蓄联合运行模式,建立包括联合优化模型、联合仿真、安全校核、模拟交易等在内的支撑系统,形成完整的风电抽蓄联合运行管理系统框架。
间歇式电源功率波动特性及其对电网的影响;广域有功功率及频率控制、分层分级无功功率及电压控制技术,电力系统动态稳定性分析及控制技术;机组-场群-电网分级分散协同控制技术;严重故障下新能源电力系统故障演化机理及安全防御策略,考虑交直流外送等方式下的间歇式电源紧急控制、输电系统紧急控制以及其他安控措施的协调控制技术。
含大规模间歇式电源的交直流互联大电网的协调优化运行技术,广域协调阻尼控制技术,状态监测与信息集成技术,实时风险评估技术,智能优化调度和安全防御技术。 电动汽车电池更换站运行特性,更换站作为分布式储能单元接入电网的关键技术和控制策略;电池梯次利用的筛选原则、成组方法和系统方案;更换站多用途变流装置;更换站与储能站一体化监控系统;更换站与储能站一体化示范工程。
电动汽车充电需求特性和规模化电动汽车充电对电网的影响;电动汽车有序充电控制管理系统;电动汽车有序充电试验系统。
电动汽车与电网互动的控制策略和关键技术;电动汽车智能充放电机、智能车载终端和电动汽车与电网互动协调控制系统;电动汽车与电网互动实验验证系统;电动汽车充放电设施检验检测技术。
电动汽车新型充放电技术;电动汽车智能充放电控制策略及检测技术;充电设施与电网互动运行的关键技术。
规模化电动汽车电池更换技术、计量计费、资产管理技术;充电设施运营的商业模式;基于物联网的智能充换电服务网络的运营管理系统建设方案。 基于锂电池储能装置的大容量化技术,包括电池成组动态均衡、电池组模块化、基于电池组模块的储能规模放大、电池系统管理监控及保护等技术;电池储能系统规模化集成技术,包括大功率储能装置及储能规模化集成设计方法、大容量储能系统的监控及保护技术、储能系统冗余及扩容方法、储能电站监控平台。
多类型储能系统的协调控制技术;多类型储能系统容量配置、优化选择准则以及优化协调控制理论体系;基于多类型储能系统的应用工程示范。
单体钠硫电池产品化和规模制备自动化中的关键问题以及集成应用中的核心技术,先进的钠硫电池产业化制备技术,MW级钠硫电池储能电站的集成应用技术。
MW以上级液流电池储能关键技术,5MW/10MWh全钒液流储能电池系统在风力发电中的应用示范,国际领先、自主知识产权的液流电池产业化技术平台。
锂离子电池的模块化成组技术;电池储能系统热量管理技术、状态监控及均衡技术、储能电池检测和评价技术;模块化储能变流技术,及各种不同型式的储能材料与功率变换器的配合原则;基于变流器模块的电池储能规模化系统集成技术,及储能系统电站化技术。
储能系统的特性检测技术;储能系统的应用依据和评估规范;储能系统并网性能评价技术,涵盖电力储能系统的研究、制造、测试、设计、安装、验收、运行、检修和回收全过程的技术标准和应用规范。 智能配电网自愈控制框架、模型、模式和技术支撑体系;含分布式电源/微网/储能装置的配电网系统分析、仿真与试验技术;考虑安全性、可靠性、经济性和电能质量的智能配电网评估指标体系;含分布式电源/微网/储能装置的配电网在线风险评估及安全预警方法、故障定位、网络重构、灾害预案和黑启动技术;智能配电单元统一支撑平台技术;智能配电网自愈控制保护设备和自愈控制系统;智能配电网自愈控制示范工程。
灵活互动的智能用电技术体系架构;智能用电高级量测体系标准、系统及终端技术;用户用电环境(特别是城市微气象)与用电模式的相互影响,不同条件下的负荷特性以及对用电交互终端、家庭用电控制设备的影响;智能用电双向互动运行模式及支撑技术。
智能配用电示范园区规划优化和供电模式优化方法。配电一次设备与智能配电终端的融合与集成技术;配电自动化系统与智能用电信息支撑平台及智能配电网自愈控制系统的集成技术;用电信息采集系统与高级量测系统、智能用电互动平台的集成技术;智能用电小区用户能效管理系统与智能家居的集成技术;智能楼宇自动化系统与建筑用电管理系统的集成技术;分布式储能系统优化配置方法和运行控制技术;提高配电网接纳间歇式电源能力的分布式储能系统优化配置方法和运行控制技术,分布式储能系统参与配电网负荷管理的优化调度方法,配电网分布式储能系统的综合能量管理技术;智能配用电示范园区。
主动配电网的网络结构及其信息控制策略,主动配电网对间歇式能源的多级分层消纳模式,主动配电网与间歇式能源的协调控制技术。
智能配电网下新型保护、量测的原理和算法;智能配用电高性能通信网技术;智能配电网广域测量、自适应保护及重合闸等关键技术;开发智能配电网新型量测、通信、保护成套设备,智能配电网新型量测、通信、保护成套设备的产业化。
智能配电网的优化调度模式、优化调度技术,面向分布式电源、配电网络以及多样性负荷的优化调度方法;包括优化调度系统以及新能源管控设备等关键装备;智能配电网运行状态的安全、可靠、经济、优质等指标评价技术。
钢铁企业等大型工业企业电网的智能配用电集成技术。配电自动化系统与智能用电信息支撑平台及智能配电网自愈控制系统的集成技术;用电信息采集系统与高级量测系统、智能用电互动平台的集成技术;分布式储能系统优化配置方法和运行控制技术。
适于岛屿、油田群的能源高效利用的智能配网集成技术,包括信息支撑平台、自愈控制、用电信息采集、高级量测、用电互动、能效管理、储能系统优化配置和运行控制,建设配网综合示范工程。
高效自治微网群的规划设计及评价体系,稳态运行与多维能量管理技术,多空间尺度微网群自治运行控制器样机,统一调度平台软件,多空间尺度高效自治微网群的示范应用。
孤岛型微电网的频率稳定机理与负荷-频率控制方法,孤岛型微电网的电压稳定机理与动态电压稳定控制方法,大规模可再生能源接入孤岛型微电网的技术,孤岛型微电网系统的示范工程建设及现场运行测试与实证性研究。 电网智能调度一体化支撑关键技术;大电网运行状态感知、整体建模、风险评估与故障诊断技术;多级多维协调的节能优化调度关键技术等。
在线安全分析并行计算平台的协调优化调度技术,复杂形态下在线安全稳定运行综合安全指标、评价方法和实现架构;大电源集中外送系统阻尼控制技术,次同步谐振/次同步振荡的在线监测分析预警及阻尼控制技术;基于广域信息的大电网交直流智能协调控制和紧急控制技术等。 传感器接口及植入技术,电子式互感器(EVT/ECT)的集成设计技术,智能开关设备的技术标准体系及智能化实施方案;具备测量、控制、监测、计量、保护等功能的智能组件技术及其与智能开关设备的有机集成技术;适用于气体介质的压力与微水、高抗振性能的位移、红外定位温度、声学、局部放电信号等传感器及接口技术,各类传感器的可靠性设计技术和检验标准;开关设备运行、控制和可靠性等状态的智能评测和预报技术,智能开关设备与调控系统的信息互动技术,开关设备的程序化和选相合闸控制技术等。
高压设备基于RFID、GPS及状态传感器的一体化识别、定位、跟踪和监控的智能监测模型,输变电设备智能测量体系下的全景状态信息模型;具有数据存储能力、计算能力、联网能力、信息交换和自治协同能力的一体化智能监测装置;基于IEC标准的全站设备状态信息通讯模型和接口体系构架,输变电设备状态信息和自动化信息的集成关键技术,标准化全站设备状态采集和集成设备关键技术;输变电高压设备智能监测与诊断技术,输变电区域内多站的分层分布式状态监测、采集和一体化数据集成、存储、分析应用系统。 智能配用电信息及通信体系与建模方法;智能配用电系统海量信息处理技术;智能配用电信息集成架构及互操作技术;复杂配用电系统统一数据采集技术;智能配用电业务信息集成与交互技术;智能配用电信息安全技术;智能配用电高性能通信网技术等。
电力通信网络技术体制的安全机理与属性;通信安全对智能电网安全稳定运行的影响;保障智能电网各个环节的通信安全技术与组网模式;广域电网实时通信业务可靠传输技术、支持多重故障恢复的通信网自愈与重构技术;电力通信网络的安全监测及防卫防护技术;电力通信网络安全性能优化技术;电力通信网络安全评价体系;智能电网通信网络综合管理与网络智能分析技术,电力通信网综合仿真与测试平台,电力通信智能化网络管理示范工程。
实用的新型电力参量传感器,以及多参量感知集成的无线传感器网络技术、多测点多参量的光纤传感网络技术;多种传感装置的融合技术;电力传感网综合信息接入与传输平台技术;电力物联网编码技术、海量数据存储、过滤、挖掘和信息聚合技术;新一代高性能电力线载波(宽带/窄带)关键通信技术;电力新型特种光缆及试点工程,新型特种光缆设计、制造、试验、施工、运维等配套支撑技术及基本技术框架,新型特种光缆的应用模式和技术方案;智能电网统一通信的应用模式、部署方式和网络架构,统一通信在支撑调度、应急、用电管理等各环节的应用和解决方案。
智能电网统一信息模型及信息化总体框架;电网海量信息的存储结构、索引技术、混合压缩技术、数据并发处理、磁盘缓存管理、虚拟化存储和安全可靠存储机制等信息存储技术;基于计算机集群系统的并行数据库统一视图和接口、并行查优、海量负载平衡和海量并行数据的备份和恢复技术;海量实时数据与非实时数据的整合检索和利用技术;云计算在海量数据处理中的应用技术;海量实时数据库管理系统;高效存储及实时处理智能信息服务平台示范工程。
电网可视信息的模式识别、图形分析、虚拟现实等技术,可视化支撑技术架构;智能监控系统架构,计算机视觉感知方法、智能行为识别与处理算法等关键技术;智能电网双向互动的信息服务平台技术,桌面终端、移动终端、互动大屏幕等多信息展现渠道;智能电网双向互动的信息服务平台示范工程。 静止同步串联补偿器、统一潮流控制器的关键技术,包括主电路拓扑、仿真分析技术、关键组件的设计制造技术、控制保护技术、试验测试技术,开发工业装置并示范应用;利用柔性交流输电设备的潮流控制和灵活调度技术。
高性能、低成本、安装运维方便的高压大容量新型固态短路限流器,包括新型固态限流装置分析建模与仿真技术、固态限流器主电路设计技术、固态限流器的控制与保护策略,工程化的高压大容量新型固态限流装置研制。
面向输电系统应用的高温超导限流器的核心关键技术,包括超导限流装置的限流机理、主电路拓扑、建模和仿真分析、优化设计方法、控制策略、保护系统、试验测试技术,220kV高温超导限流器示范装置研制。
高压直流输电系统用高压直流断路器分断原理理论分析、模型与仿真、直流断路器总体方案、成套电气与结构、关键零部件、系统集成化、成套试验方法、SF6断路器电弧特性等,15kV级直流断路器样机研制及示范工程。
高压输电系统用高压直流陆上和海底电缆的绝缘结构型式、机械和电学特性、绝缘、结构和导电材料选择、成型工艺、相关测试和试验方法、可靠性试验,±320kV级陆上和海底电缆的研制及相关试验测试。
直流输电系统中的直流电流和电压测量方法和技术,直流输电系统直流电流和电压测试系统方法和技术路线,直流输电系统测量装置计量和标定方法,高电位直流电流和直流电压测试系统,全光直流电流互感器和全学直流电压互感器,满足特高压直流输电和柔性直流输电需求的样机及相关试验、认证和示范应用。
换流器拓扑结构和主回路优化、多端柔性直流供电系统分析、计算和仿真;多端直流供电系统与交流供电系统的相互影响和运行方式,研究多端直流供电系统的控制保护系统架构、电压、潮流和电能质量控制方法;紧凑型、模块化换流站设备及其控制保护系统,它们在城市供电中的示范应用。
直流配电网拓扑结构、基本模型、控制保护方案,直流配网仿真模型和技术,直流配电网设计技术,直流配电网换流站关键装备,直流配电网经济安全指标体系和评估方法,考虑各类分布式电源接入和电动汽车充换电设备与电网互动情况下的直流配电网建设和优化运行方案,直流配电网管理和控制系统,直流配电网示范工程及相关技术、装置和系统的有效验证。 在一个相对独立的地域范围,建立一个涵盖发电、输电、配电、用电、储能的智能电网综合集成示范工程,实现智能电网多个领域技术的综合测试、实验和示范,并研究智能电网的可行商业运营模式,形成对未来智能电网形态的整体展示,体现低碳、高效、兼容接入、互动灵活的特点。
智能电网集成综合示范的技术领域包括:
大规模接入间歇式能源并网技术;
与电动汽车充电设施协调运行电网技术;
大规模储能系统;
高密度多点分布式供能系统;
智能配用电系统;
用户与电网的互动技术;
智能电网信息及通信技术。
Ⅲ 为什么我在国家知识产权局查询不到,请帮我查专利号:ZL2004 2 0059495.7
可以查到
查询的时候输入专利号“200420059495.7”
这个专利是实用新型专利,已经内获得授权
信息如下:
名称:冲击容波发生器
申请号:200420059495.7 申请日:2004-05-17
摘 要 本实用新型公开一种冲击波发生装置,具体而言涉及一种用于体外治疗泌尿结石或缺血性心脏病的冲击波发生器,其包含有高压储能电容箱,其中,该高压储能电容箱上设置有桶形抛物线曲面反射体,该抛物线曲面反射体内缘呈喇叭状,该抛物线曲面反射体内缘靠近高压储能电容箱的一端设置有阶梯状容置座,该容置座上密封配合设置有绝缘支架,该绝缘支架外缘面环设有凹槽,该凹槽内容置有圆柱高频线圈,该圆柱高频线圈通过高电压电路与高压储能电容箱连接,该圆柱高频线圈外密封罩设有金属圆筒震膜,该金属圆筒震膜与绝缘支架密封配合,该抛物线曲面反射体的端部密封罩设有水囊,该水囊与抛物线曲面反射体之间填充有水。
申请人 湛江经济技术开发区海滨医疗器械有限公司
地址 524022广东省湛江市人民大道中70号
发明(设计)人 陈忠兴
主分类号 A61B17/225
分类号 A61B17/225 A61B17/22
Ⅳ 国家专利号查询
201220635838.4
多功能温差发电水杯
实用新型
有效
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申请号: CN201220635838.4 申请日: 2012.11.27
公开(公告)号: CN202891435U 公开(公告)日: 2013.04.24
申请(专利权)人: 杨绍泉;封夏;谢健峰
分类号: A47G19/22(2006.01)I
优先权:
摘要:本实用新型公开了一种多功能温差发电水杯,包括:保温杯体;底座,设置在所述保温杯体底部;温差发电片,设置在所述底座上,该温差发电片的热端面与所述保温杯体相接触;吸热储能装置,设置在所述底座上,与所述温差发电片的冷端面相接触。本实用新型通过在温差发电片的冷端面设置吸热储能装置,这样,通过不断的吸收冷端面传导的热量并存储,能够使冷端面持续保持较低的温度,从而可以更有效的利用冷、热端温度差进行发电。
Ⅳ 怎样在国家知识产权局网站查询专利号
根据您要检索的专利的名称、者发明人、者申请人等其中之一即可检索。内
现在专利局网站提供了容多种检索方式,通过上述等检索方式,可以出现相关专利的内容,然后找到著作目录的专利号即可。一般专利号都是年份开头的,例如201500123456.x这样的就是专利号。另外,国际专利也可以通过类似方法,但是可能需要英文或者其他语言进行检索。
Ⅵ 天目湖储能研究院控制员工监听员工大规模离职,领导专业水平很差只会玩弄员工同事之间关系紧张内斗激烈
现在大部分领导都是这样的,所以导致现在下面的员工都是气氛紧张,怨声载道,所以最好的办法就是,收集领导的犯罪证据,有机会的话,直接通过网络公布出来,当然不要用你自己的账号公布出来!可以申请新的账号来公布!
Ⅶ 风光和谷电力储能注册过商标吗还有哪些分类可以注册
风光和谷电力储能商标总申请量2件
其中已成功注册0件,有2件正在申请中,无效注册0件,0件在售中。
经八戒知识产权统计,风光和谷电力储能还可以注册以下商标分类:
第1类(化学制剂、肥料)
第2类(颜料油漆、染料、防腐制品)
第3类(日化用品、洗护、香料)
第5类(药品、卫生用品、营养品)
第6类(金属制品、金属建材、金属材料)
第7类(机械设备、马达、传动)
第8类(手动器具(小型)、餐具、冷兵器)
第9类(科学仪器、电子产品、安防设备)
第10类(医疗器械、医疗用品、成人用品)
第11类(照明洁具、冷热设备、消毒净化)
第12类(运输工具、运载工具零部件)
第13类(军火、烟火、个人防护喷雾)
第14类(珠宝、贵金属、钟表)
第15类(乐器、乐器辅助用品及配件)
第16类(纸品、办公用品、文具教具)
第17类(橡胶制品、绝缘隔热隔音材料)
第18类(箱包、皮革皮具、伞具)
第19类(非金属建筑材料)
第20类(家具、家具部件、软垫)
第21类(厨房器具、家用器皿、洗护用具)
第22类(绳缆、遮蓬、袋子)
第23类(纱、线、丝)
第24类(纺织品、床上用品、毛巾)
第25类(服装、鞋帽、袜子手套)
第26类(饰品、假发、纽扣拉链)
第27类(地毯、席垫、墙纸)
第28类(玩具、体育健身器材、钓具)
第29类(熟食、肉蛋奶、食用油)
第30类(面点、调味品、饮品)
第31类(生鲜、动植物、饲料种子)
第32类(啤酒、不含酒精的饮料)
第33类(酒、含酒精饮料)
第34类(烟草、烟具)
第35类(广告、商业管理、市场营销)
第36类(金融事务、不动产管理、典当担保)
第37类(建筑、室内装修、维修维护)
第38类(电信、通讯服务)
第40类(材料加工、印刷、污物处理)
第41类(教育培训、文体活动、娱乐服务)
第42类(研发质控、IT服务、建筑咨询)
第43类(餐饮住宿、养老托儿、动物食宿)
第44类(医疗、美容、园艺)
第45类(安保法律、婚礼家政、社会服务)
Ⅷ 石墨烯时代颠覆硅时代是什么意思
8月28日讯石墨烯是一种由碳原子紧密排列而成的蜂窝状结构的二维晶体,看上去近似一张六边形网格构成的平面。它是目前已知最薄的一种材料,单层的石墨烯只有一个碳原子的厚度,属于纳米材料的一种。
2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆(AndreGeim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(KonstantinNovoselov)成功地在实验室从石墨薄片中剥离出了石墨烯,两人因“在二维石墨烯材料的开创性实验”共同获得2010年诺贝尔物理学奖。人们发现,它的厚度只有0.34纳米,一片1毫米厚的石墨片由近300万层石墨烯堆垛而成。
石墨烯的问世引起了全世界的研究热潮,特别是它的独特性能,许多专家称之为“改变21世纪的材料”,并预测“21世纪将是碳(C)的世纪”。
石墨烯具有超强的导电性,迁移率是硅的100倍。据专家介绍,石墨烯中的电子在轨道中移动时,不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射,受到的干扰也非常小。因此电子的运动速度超过了在其他金属单体或半导体中的运动速度,能够达到光速的1/300。
石墨烯的导热性能优于碳纳米管,是铜铝等金属的数十倍,这使得石墨烯有望作为未来超大规模纳米集成电路的散热材料。石墨烯还具有比金刚石还坚硬、是钢铁100倍的机械强度,以及可拉伸折叠的柔韧性和优异的透光性,透光率达到97.4%。
此外,石墨烯具有极高的比表面积,理想的单层石墨烯比表面积能够达到2630平方米每克,而普通的活性炭的比表面积为1500平方米每克,这使得石墨烯可成为潜力巨大的储能材料。
应用前景广阔
刚诞生不久的石墨烯是一种技术含量非常高、应用潜力非常广泛的碳材料,在触摸屏、电子器件、储能电池、显示器、传感器、半导体、航天、军工、复合材料、生物医药等领域拥有广阔的应用前景,一旦量产将成为下一个万亿级的新兴产业。
“目前从全世界范围来看,石墨烯都属于前沿研究,材料的研发仍处于初级阶段,离大规模应用尚存在一段距离,但这并不意味着遥遥无期。”南京大学电子科学与工程学院教授王欣然说,最先进入市场的应该是手机、平板电脑等终端上的石墨烯触摸屏,预计2年后就可以上市。而由石墨烯做的光电探测器、太阳能电池等光电器件也将于2015年逐步进入市场。但是,要求更高、工艺更为苛刻的高频电路、逻辑电路则在更远的将来才能走向市场。
中国科学院院士高鸿钧也表示,石墨烯在未来电子器件上具有诱人的应用前景,被看作是石墨烯研究最可能突破、实现产业化的领域,成为国际上的研究热点和竞争焦点。
据媒体报道,日前,中科院重庆绿色智能技术研究院已经成功制备出国内首片15英寸的单层石墨烯,其尺寸达到了国内最高水平。中科院重庆研究院目前已经在铜箔衬底上生长出15英寸的均匀单层石墨烯,并成功将其完整地转移到柔性PET衬底上和其他基底表面。通过进一步加工,还制备出了7英寸的石墨烯触摸屏。将石墨烯触摸屏贴在一台普通笔记本电脑的显示屏上,用手写笔可在屏幕上写字。
在储能领域,石墨烯有望在锂离子电池和超级电容器发展上大显身手。石墨烯优异的导电性能和柔韧的二维层状结构,可以提高锂离子电池和超级电容器的充放电速度、循环稳定性和安全性,有可能达到几分钟甚至几秒钟充满电,这样的石墨烯锂电池在消费电子、电动汽车和储能领域具有很大市场。
此外,用石墨烯制成的散热薄膜可应用到智能手机、平板电脑、LED照明、LCD电视等超薄大功耗电子产品。功能化的石墨烯材料在生物医药、生物诊断和食品加工等领域也有极高的应用价值。
投资热度升温
由于石墨烯巨大的市场潜力,世界范围内掀起了石墨烯的研发和投资热潮。目前三星电子、IBM、陶氏化学、通用、施乐公司等国际大牌厂商都在积极推进石墨烯产业化研究。
资料显示,目前全球有200多家公司涉及石墨烯的相关研究和开发,在产品专利数量上,中国和美国遥遥领先。对石墨烯行业有较深研究的英国科技策略机构剑桥知识产权公司(CambridgeIP)的最新数据显示,目前全球最大的10个石墨烯相关专利持有机构分别是IBM、韩国高级科技仪器公司(KAIST)、韩国科技仪器公司(KIST)、莱斯大学、三星、美国晟碟、清华大学、韩国成均馆大学、美国施乐公司、浙江大学。
剑桥知识产权公司董事长唐诺克表示,过去几年中,亚洲地区特别是韩国和中国的石墨烯专利活动显著增加。
在国内,浙江大学、清华大学、北京大学、中国科学院金属所、中国科学院宁波材料所、上海交通大学、东南大学、天津大学等高校及科研机构在石墨烯的制备及应用领域申请了众多专利。
截至今年6月,国内机构共申请石墨烯相关的发明专利3000多项,其中456项已经获得国家知识产权局的专利授权,主要集中在石墨烯的制备和石墨烯应用领域。
在石墨烯的产业化应用方面,江苏走在了全国前列。2010年7月,泰州成立了国内首个专业的石墨烯新材料公司,目前已具备较大规模。
中国科学院宁波材料所刘兆平研究员领导的石墨烯研究团队,于2011年成功研发出具有自主知识产权的石墨烯低成本规模化制备技术,并建立了吨级规模的中试生产线。2012年,该技术转移给上海南江(集团)有限公司,双方合作成立宁波墨西科技有限公司,致力于石墨烯的生产、销售与应用技术研发。年产300吨的石墨烯生产线计划于2013年年底建成。
触控面板产业正成为重庆发展电子信息高科技产业的又一重要方向。据预测,到2015年平板电脑对大尺寸触摸屏的需求也将达到2.3亿片,其中石墨烯将占据重要市场。为此,上海南江集团将与中科院重庆研究院共同推进“大面积单层石墨烯产业化项目”,前期投资达2.67亿元。日前,石墨烯产业基地已成功落户重庆,将力争在一年内建成首期生产线并投产,形成1000万片石墨烯产能。
随着石墨烯的技术进步和产业化进程推进,市场对其关注度日趋升温。涌现了几十家涉及石墨烯研发、生产、销售和服务的高科技企业。譬如上海新池、南京科孚纳米、深圳贝特瑞等。其中不乏风险投资机构的积极介入。
此外,国内多家上市公司也进军到石墨烯应用领域。方大炭素5月20日晚公告称,其以石灰石为原料制备石墨烯的方法,近日收到国家知识产权局颁发的专利证书,专利权期限为20年。方大炭素称,本发明与现有技术的优点在于制备工艺过程简单,原材料来源广泛,成本低,安全性高,绿色环保。
悦达投资董事会主席陈云华今年三月透露,公司目前正在筹划石墨烯产品研发,将主要应用于纺织服装、汽车电池和手机等;2013年3月,南都电源公司公告正式申请石墨烯以及石墨烯电池两项专利;2012年7月,华丽家族确认控股股东南江集团正在投建世界上第一条量产石墨烯生产线;中超电缆也于近日确认,2012年7月公司获得有一项“含石墨烯的橡胶绝缘电缆”的有效专利;金路集团与中科院金属研究所合作开发的“石墨烯材料的规模化制备技术”已通过四川省科技厅专家鉴定。
产业化障碍
尽管石墨烯的研发如火如荼,在学术界、企业界和资本市场备受追捧,但如何大规模制备高质量、大尺寸、低成本的石墨烯是产业化亟待解决的问题。
在7月13日召开的石墨烯产业发展趋势及投资论坛上,多位专家表示,目前制备石墨烯的技术工艺还不成熟,没有达到一致性的品质,而且成品面积都非常小,不能适应工业化应用。石墨烯整体还在研发阶段,各国对这个新兴材料正处于专利布局期,产业链还没有形成,对石墨烯最大的需求仍然是各大院校及科研机构的研究应用。
据介绍,石墨烯之所以没有实现大规模量产,主要是没有找到一种适合大规模生产的方法和途径,这也是石墨烯成本居高不下的原因。目前,石墨烯的主要制备方法包括四种:微机械剥离法、外延生长法、氧化石墨还原法和化学气相沉积法。
诺奖获得者海姆和诺沃肖洛夫获取石墨烯的方法,被称之为微机械剥离法,即直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来。这一方式至今仍是实验室获取石墨烯进行基础研究的重要手段。该方法得到的石墨烯质量高,但尺寸较小,大小不一,且极费人工,成本很高,不能满足工业化需求。
外延生长法所获得的石墨烯面积较大,质量较高,但缺点是石墨烯的制作成本非常高,而且生长条件也很苛刻。这种方法生成的石墨烯不易转移到别的基体上使用,因为在金属表面上催化生长石墨烯,再把它转移到适合的基底上,好比在一个足球场上铺一层薄薄的保鲜膜,想让它平平整整且完好无损,难度很大。
氧化石墨还原法是目前成本最低且最容易实现规模化生产的石墨烯制备方法,它的缺点是在氧化还原的过程中,石墨烯的电子结构以及晶体的完整性容易受到强氧化剂的破坏,进而影响石墨烯的分子特性。
化学气相沉积法,虽然可以制备出大面积的石墨烯,转移到其他基体上使用也不困难,但质量仍有待提高,且工艺较为复杂,成本较高。
对石墨烯的研究,中国起步虽相对较晚,研究跟进却很快。截至2012年底,被SCI收录的与石墨烯相关的研究论文已经达到5072篇,超过美国跃居世界第一。
“但我们存在两个不足。首先,虽然研究群体大、成果多,但突出性、原创性成果较少。我们采用他人成熟的方法,始终处于落后位置,重大创新十分有限,因此要在材料制备方法上寻求突破。此外,主要集中在基础研究,产业应用相对薄弱。”中国科学院院士高鸿钧说,欧洲、美国、韩国等国企业介入比较早,成果应用转化也走在世界前列。
清华大学康飞宇教授石墨烯研究团队的朱宏伟认为,目前石墨烯已经具备规模化生产的能力,但在发展过程中,仍存在一些问题。中国现有的技术水平可以支持其产业化,但并没有达到最好的水平,未来还需有大的突破。而主要的制约因素在石墨烯的制备技术与理想状态仍存在差距。此外,他希望国家能对石墨烯研究机构及企业给予更多的政策扶持。
东南大学教授、博士生导师倪振华此前就加速石墨烯科研及产业化提出五点建议:一是从政府层面引导石墨烯研究的正确方向;二是通过政策支持加快产业化进程;三是尽快着手制定行业标准,争取获得话语权;四是加强行业间的交流合作,促进石墨烯广泛应用;五是成立相关产业技术联盟,加强行业内部的协调和合作。
近几年,石墨烯的兴起也引起了中国政府的重视,去年工信部发布的《新材料产业“十二五”发展规划》中的前沿新材料就包含石墨烯。此外,国家科技重大专项、国家973计划也部署了一批重大项目。
在2013石墨烯产业发展趋势及投资论坛上,工信部原材料司副司长高云虎表示,石墨烯属于纳米材料范畴,在编制新材料产业“十二五”发展规划的时候,石墨烯还没有目前这样热门,产业应用前景也并不明朗,因此在规划文本、产品目录中没有把石墨烯作为主要重点,但随着技术和应用的突破,下一步会统筹研究并予以考虑。
7月13日,中国石墨烯产业技术创新战略联盟在北京成立。联盟的成立将有助于整合协调产业资源,建立上下游、产学研信息、知识产权等资源共享机制,进一步提升石墨烯产业链的整体创新水平和低成本石墨烯的竞争力,推动中国石墨烯产业健康发展。