從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)界：石墨烯纖維的二十年蛻變之路

來源：智能家居時(shí)間：2025-10-17 11:31

??鉛筆在紙上輕輕劃一下，你可能就“畫”出了幾層石墨烯，這個(gè)肉眼難辨的單層碳原子薄片，如何從實(shí)驗(yàn)室的意外發(fā)現(xiàn)，走進(jìn)諾貝爾獎(jiǎng)的殿堂，悄然改變我們的日常生活。

??石墨烯的本質(zhì)是單層碳原子形成的二維材料，1毫米厚的石墨大約包含300萬層石墨烯。它是迄今為止已知的最薄、最輕、強(qiáng)度最高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性佳、透光率高的新興材料，被稱為“黑金”和“新材料之王”。

??01“新材料之王”的誕生

??2004年，在英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里，安德烈?蓋姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫用普通膠帶反復(fù)剝離石墨，獲得僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片——石墨烯。這個(gè)看似簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，卻顛覆了物理學(xué)界“二維晶體無法在有限溫度下穩(wěn)定存在”的傳統(tǒng)認(rèn)知，并讓兩位科學(xué)家贏得了2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

??二十多年來，這種“神奇材料”正從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化，杭州高烯科技解決了多個(gè)工程化難題，通過“蜂窩插層氧化法”，于2019年建成全球唯一的單層氧化石墨烯十噸級(jí)生產(chǎn)線，讓石墨烯從實(shí)驗(yàn)室珍品走向產(chǎn)業(yè)原料，開啟了一場(chǎng)靜默卻深刻的材料革命。

??02產(chǎn)業(yè)化困境與突破

??盡管石墨烯被譽(yù)為“新材料之王”，但它的產(chǎn)業(yè)化之路并非一帆風(fēng)順。自2010年開始，石墨烯概念被過度炒作，市場(chǎng)上產(chǎn)品良莠不齊，真假難辨。

??不過，轉(zhuǎn)折點(diǎn)來得很快，2019年杭州高烯科技成功突破石墨烯規(guī)模化制備的技術(shù)瓶頸，建成全球首條十噸級(jí)單層氧化石墨烯生產(chǎn)線，讓石墨烯的生產(chǎn)成本從千元每克降至不到十元每克。

??解決原料問題后，高烯科技又推出第四代康護(hù)纖維——高烯?纖維，使用原位聚合技術(shù)，將石墨烯與化纖復(fù)合，讓石墨烯牢固且均勻地融合在纖維之中，且添加的是真正單層石墨烯，還獲得全球首個(gè)單層氧化石墨烯產(chǎn)品認(rèn)證。

??03應(yīng)用場(chǎng)景多元化拓展

??隨著制備技術(shù)的日益成熟，石墨烯已經(jīng)廣泛應(yīng)用于能源、電子、航空航天、紡織等諸多領(lǐng)域。高烯科技已經(jīng)打通了產(chǎn)業(yè)突圍的核心邏輯，從原料到應(yīng)用的全鏈條，不僅性能可控，成本也實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化可行。

??杭州高烯科技致力于石墨烯“1-2-2型”科技成果的孵化、工程化及產(chǎn)業(yè)化，以單層氧化石墨烯為核心原料，以石墨烯基碳纖維、石墨烯多功能復(fù)合纖維、石墨烯散熱膜及發(fā)熱膜為重要應(yīng)用領(lǐng)域，貫通料材器用，形成了頂天立地的發(fā)展格局。

??04識(shí)別真?zhèn)闻c標(biāo)準(zhǔn)化之路

??當(dāng)石墨烯從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)，由于缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)亂象隨之浮現(xiàn)。為了規(guī)范市場(chǎng)，在2024年國(guó)際石墨烯日上，高烯科技聯(lián)合中國(guó)化纖協(xié)會(huì)發(fā)布全球首個(gè)石墨烯多功能復(fù)合纖維標(biāo)識(shí)，建立從原料到成品的全鏈條認(rèn)證體系。這一標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，旨在幫助消費(fèi)者“認(rèn)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)，放心購(gòu)買”。

??05未來的“產(chǎn)業(yè)引擎”

??據(jù)最新數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2030年，整體石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)模可達(dá)萬億市場(chǎng)容量。隨著石墨烯標(biāo)識(shí)體系的建立和應(yīng)用技術(shù)的不斷突破，石墨烯產(chǎn)業(yè)已走過“炒作高峰”，正朝著規(guī)范化與成熟化的方向邁進(jìn)。

??杭州高烯科技創(chuàng)始人高超曾作詩：“石陶銅鐵競(jìng)風(fēng)流，信息時(shí)代硅獨(dú)秀。量子紀(jì)元孰占優(yōu)，一片石墨立潮頭?！蔽磥恚┊a(chǎn)品將真正“飛入尋常百姓家”，像塑料一樣滲透到日常生活的方方面面，推動(dòng)人類進(jìn)入“碳時(shí)代”，真正改變21世紀(jì)的技術(shù)圖景。