Nature Nanotechnology | 单层无定形碳开启二维材料新纪元!

研究背景

韩国成均馆大学Hyeon Suk Shin/Hyeongjoon Kim以及韩国基础科学研究院Kyuyeon Won合作发表了以下见解:

在材料科学的世界里,“有序”曾被视为理想结构的代名词。从晶体硅到单晶石墨烯,我们在结构规整的原子排列中看到了电子迁移的高效、力学强度的稳定。然而,今天我们要讲的,是一个颠覆“有序至上”观念的主角——单层无定形碳(Monolayer Amorphous Carbon,简称MAC)。它不是杂乱无章的失败品,而是一种由“无序”孕育出的崭新二维材料,正在引领我们走进二维材料发展的下一阶段。

图文导读

一、什么是单层无定形碳?

大家熟悉的石墨烯,是一种由碳原子组成的二维晶体,具有蜂窝状六边形结构。这种高度有序的排列赋予了石墨烯极高的导电性和强度。然而,在2020年,科学家首次合成了一种完全没有长程有序结构的单层碳材料——单层无定形碳。这种材料不像石墨烯那样规则,而是由五元环、六元环、七元环甚至八元环组成,键角和键长分布极其不均匀,展现出高度“无序”的原子构造。

你可能会想:“这么乱的结构,有什么用?”但正是这种无序,赋予了它石墨烯不具备的新性能,如原子级孔隙、可调节的电导率、特殊的热学和力学性能。这使得MAC在质子膜、催化膜、气体分离器等领域中展现出独特的潜力。

二、从“低温抑晶”到“以无序控无序”:MAC生长技术的转变

单层无定形碳虽然诱人,但想要制备它却并不容易。过去几年,科学家们主要依赖低温化学气相沉积(CVD)来生长MAC。温度降到200–400℃,可以有效防止碳原子形成六角晶体结构,保证“无序”特性。然而,这种方法存在很多问题:金属污染、杂质吸附、面积难以放大……这些都成为MAC实用化路上的拦路虎。

就在大家苦恼如何控制“无序”时,2025年,《Nature Nanotechnology》刊登的一项新研究打破了思维定式。Lin教授及其团队提出了一种“无序到无序”的全新生长策略——不再依靠低温来“压制”晶体结构,而是利用无序的铜基底诱导碳原子的无序成核,直接在高温(高达820℃)下快速生成单层无定形碳。

这种颠覆性的思路令人眼前一亮。

Nature Nanotechnology | 单层无定形碳开启二维材料新纪元!

三、揭秘“无序到无序”的生长机制

那这套“无序到无序”策略究竟是如何实现的呢?

关键在于一个特别的铜薄膜。这种铜膜不是普通的光滑铜片,而是通过溅射技术在蓝宝石或氧化硅基底上构建出的高密度纳米晶粒结构,每平方微米上可以分布超过2200个纳米晶体。这种结构本身就是高度无序的。

当等离子体化学气相沉积系统在100W的高功率下运行时,这些无序铜晶粒会诱导碳原子在表面进行极高密度的成核,而每一个成核点的方向都是随机的。这意味着,即使在高温下,碳原子也难以“协同”排列出规则的晶格结构,而是迅速在3秒内生长出一层无定形碳膜。

更令人振奋的是,这种高温生长的MAC膜不仅结构无序、厚度均匀,而且原子表面极其洁净,没有金属残留和吸附杂质,还具备纳米级孔隙,非常适合做质子透过膜等高精度应用。

四、“无序”也需要被“设计”:科学家们的新思考

这项成果不只是一项技术突破,更重要的是它提出了一种全新的理念:“无序”并不是混乱,而是可以被“设计”的功能结构。

在过去,我们的思维常常将“有序”与性能挂钩,认为越规则越好。但这项研究告诉我们,如果你能设计出一种让“无序”按照你希望的方式分布的策略,那么这种“工程化的无序”也可以创造前所未有的材料属性。

当然,这一领域仍有许多未知。例如,碳原子在这些纳米晶粒上具体如何成膜?不同“种子”之间如何融合成连续薄膜?这些过程是否类似于晶体材料中的晶界合并,还是完全不同的机制?这些仍需理论和实验去深入探索。

五、二维材料的新纪元正在开启

今天的MAC,还处在像十多年前石墨烯那样的初期阶段。但它的未来潜力已经显现:

结构调控方面,科学家已开始尝试通过掺杂(如氮掺杂)或分层控制方式,进一步拓展MAC的功能性;

应用拓展方面,除了质子传输膜,MAC的原子级孔隙也为气体分离、催化反应提供了可能;

材料体系方面,人们已不满足于碳,开始探索无定形硼氮化物、无定形过渡金属二硫化物等一系列新型二维无定形材料。

可以说,我们正站在二维材料研究的“第二波浪潮”前沿。如果说石墨烯代表着“有序”结构的极致,那么单层无定形碳就是探索“无序”奥秘的开端。

写在最后:拥抱“无序”,重塑规则

在自然界里,“无序”往往带来灵活与多样性;在科技世界中,“无序”也正在突破性能的边界。

单层无定形碳的出现,提醒我们不要被“有序即优”的观念束缚。未来的材料,不仅要有序得当,也要无序有道。或许,在原子间轻微的偏差和不规则中,正隐藏着颠覆性的力量。

我们期待,科学家们在无序中继续前行,在“看似混乱”的结构背后,发现新的秩序与可能。

该工作发表在Nature Nanotechnology

文章链接:https://doi.org/10.1038/s41565-025-01986-1

来源:低维材料前沿

石墨烯复合硅碳负极材料项目建成投产仪式暨硅碳负极材料产业化论坛圆满举行

8月15日上午,石墨烯复合硅碳负极材料项目建成投产仪式暨产业化论坛在国家石墨烯创新中心富邦园区圆满举行。该项目由宁波富理电池材料科技有限公司、中国科学院宁波材料所及国家石墨烯创新中心三方协同攻关,历经从实验室技术研发到中试平台建设及规模化生产的完整创新链条,该石墨烯复合硅碳负极年产300吨生产线的正式投产,标志着在下一代高比能锂电池关键材料领域取得了规模化生产的重大突破。

该生产线项目,是“政产学研用金”协同创新的典范。该项目依托中国科学院宁波材料所在材料结构设计、石墨烯复合改性等基础研究领域的深厚积淀,结合国家石墨烯创新中心的工程化放大能力与宁波富理公司的生产工艺优化及市场转化经验,成功攻克了多项产业化关键技术。三方携手历经多年的协同攻关,最终实现了石墨烯复合硅碳负极材料技术从“样品”到“产品”再到“商品”的跨越式转变发展。

生产线揭牌&投产仪式

投产仪式上,与会领导、股东代表及合作伙伴共同为生产线揭牌,并参观了技术领先的石墨烯复合硅碳负极材料及石墨烯基动力电池生产线。

石墨烯复合硅碳负极材料项目建成投产仪式暨硅碳负极材料产业化论坛圆满举行

致辞环节

中国科学院宁波材料所研究员、国家石墨烯创新中心主任、宁波富理公司创始人兼首席科学家刘兆平表示:“团队经过多年不懈努力,进行技术攻关,形成有效技术路线,有效解决了困扰行业多年的硅材料在充放电过程中的体积膨胀问题,能够显著提升电池的循环寿命和稳定性。今天,石墨烯复合硅碳负极材料生产线的建成投产,不仅验证了技术路线的可行性,更为下游客户的应用验证奠定了良好基础。”

主题报告

硅碳负极材料产业化论坛汇聚了产业链上下游的行业专家、股东及金融机构代表。来自江苏固芯、苏州纽姆特、江苏利卡维等企业代表,分别就硅碳负极材料在电池中的应用、关键生产设备的技术突破等主题进行了报告分享。

石墨烯复合硅碳负极材料项目建成投产仪式暨硅碳负极材料产业化论坛圆满举行

石墨烯复合硅碳负极材料项目建成投产仪式暨硅碳负极材料产业化论坛圆满举行

签约仪式

论坛期间,宁波富理公司、国家石墨烯创新中心与合作伙伴及金融机构等签署了战略合作协议,进一步深化“科技-产业-资本”的良性循环。

石墨烯复合硅碳负极材料项目建成投产仪式暨硅碳负极材料产业化论坛圆满举行

石墨烯复合硅碳负极材料项目建成投产仪式暨硅碳负极材料产业化论坛圆满举行

石墨烯复合硅碳负极材料项目建成投产仪式暨硅碳负极材料产业化论坛圆满举行

互动交流

互动交流环节,与会嘉宾围绕硅碳负极的体积膨胀解决方案、降本路径及商业化前景等问题展开了热烈探讨,形成了有效共识。

总结

本次活动的成功举办,不仅是宁波富理公司发展道路上的一个重要里程碑,也为推动我国新型动力电池材料产业的高质量发展提供了实践样本。以“烯望”启航,用“硅”赋能,一个由新材料驱动的能源未来正加速到来。

来源:富理电池

签约|国家石墨烯创新中心协同创新基地(泰安)合作落地

8月13日,山东省泰安市委常委、组织部部长、市新材料产业链链长陈士贤率泰安市组织部、泰安市高新区管委会及相关职能部门领导,以及泰开集团有限公司、山东路德新材料股份有限公司等企业代表一行,莅临国家石墨烯创新中心考察交流。国家石墨烯创新中心主任、中国科学院宁波材料所研究员刘兆平及宁波烯引力智能科技有限公司代表等热情接待。

陈士贤一行先后参观宁波柔碳电子科技有限公司展厅、石墨烯增强铝基复合材料试验线、宁波烯冷新能源科技有限公司及石墨烯主题展厅等,详细了解石墨烯创新中心在石墨烯材料研发、技术创新及产业化应用等方面进展。

座谈交流环节,陈士贤对创新中心的建设发展给予高度评价,并介绍泰安新材料产业发展情况和规划目标,提出希望通过建设国家石墨烯创新中心协同创新基地,赋能提升泰安市的产业发展,并打造石墨烯与传统产业结合的产业高地。

刘兆平主任表示,结合泰安的产业链优势进行石墨烯技术成果的转移扩散,对于助推石墨烯应用技术的发展具有重要现实意义,协同创新基地的建设,是国家石墨烯创新中心践行“政产学研用资”协同创新模式的重要举措。国家石墨烯创新中心协同创新基地(泰安)是石墨烯创新中心探索共建的又一个协同创新合作平台,致力于打通石墨烯从实验室研发、中试基地建设到规模化生产的全链条转化路径,加快推进石墨烯新材料产业化发展。

会上,举行了国家石墨烯创新中心、泰安市高新区管委会、杭州园林绿化股份有限公司、宁波烯引力智能科技有限公司关于“国家石墨烯创新中心协同创新基地(泰安)暨石墨烯智造产业园项目战略合作框架协议”签约仪式,以及泰开集团有限公司和杭州市园林绿化股份有限公司、山东路德新材料股份有限公司和杭州市园林绿化股份有限公司关于“石墨烯技术研发及成果转化应用合作框架协议”的签约仪式。

签约|国家石墨烯创新中心协同创新基地(泰安)合作落地

本次合作结合了泰安市产业基础,发挥了国家石墨烯创新中心的科技创新优势,是石墨烯技术赋能地方经济和助力产业发展的又一次生动实践,也是践行科技创新和产业创新深度融合的有益探索。

同心共绘发展卷——我市全力推动区域合作走深走实

三明中关村科技园(全媒体记者 林文斌 摄)

●全媒体记者 刘岩松 吴文凯

在这里,黄浦江的开放浪潮浸润着沙溪河的灵秀山水,中关村的创新微光点亮了闽西北的发展星空,泉州湾的产业脉动与三明的制造节奏同频共振。不同区域的资源禀赋化为笔墨丹青,在如画三明的大地上绘下协同发展的新画卷。

近年来,三明全市上下深入学习贯彻习近平总书记在福建考察时的重要讲话精神,认真贯彻落实省委十一届八次全会精神,持续深化拓展“三争”行动,深入推动“四领一促”工作,推动沪明对口合作、京闽(三明)科技合作、泉明山海协作等区域合作走深走实,全力把重大历史机遇转化为三明高质量发展实绩实效。

当前,三明正以开放包容的姿态,将区域合作的机遇转化为跨越赶超的势能,在新时代的长征路上书写着属于革命老区的崭新篇章。

沪明携手

同心共济激活力

8月1日,沪明食品产业园在三明高新区开工。作为深化沪明对口合作的标志性项目,该产业园总投资10.3亿元,打造集研发生产、科创孵化、供应链服务、智慧云仓等一体化现代化食品产业园。

“产业园融合物联网、大数据、人工智能等技术,构建食品供应链云管理平台,提升仓配效率。”项目建设方、上海鑫璟纳万企业管理有限公司负责人游海山介绍,将通过线上电商平台整合研发、生产、供应等环节,打造研产供销食品产业新生态,加速推动沙县小吃上下游产业链集聚。

这是沪明两地推动对口合作持续深化的一个缩影。对口合作开展以来,沪明两地同心协力、同向而行,合力推动各领域对口合作持续深化,为革命老区高质量发展注入了强劲动能。

产业对接合作是沪明对口合作的重中之重。两地积极推进“上海企业+三明资源”“上海研发+三明制造”等模式,建好上海科技成果三明转化中心、上海技术交易所(三明)科创工作站等平台,推动两地产业协同共建。依托三明石墨和石墨烯产业基础,推动成立上海金桥·永安新型碳材料产业协同发展中心、金桥(永安)产业园,持续接引优质新型碳材料项目;围绕氟新材料、生物医药等支柱产业,探索建立“人才飞地”等模式,开展科研联合攻关,加快培育新质生产力;围绕高端装备、医疗器械等领域,共建沪明临港产业园,食品产业园建设项目、工业母机精密装备等10个项目开工。

在民生领域,沪明对口合作成果同样丰硕。医疗方面,上海瑞金医院三明分院挂牌运行,全生命周期“六病共管”诊疗模式落地实施,上海专家累计来三明开展义诊300余人次,惠及民众8000余人次。教育方面,华东师范大学附属三明中学高中部建成开展首届招生,两地学校交流共建受益师生超3万人次。文旅方面,实施泰宁锦江国际度假酒店等重点项目,推动环大金湖旅游资源整合提升,推出“沪享三明”精品旅游线路,全力将三明打造为“上海后花园”。

乡村振兴是沪明对口合作的又一重要着力点。立足“上海市场+三明资源”模式,我市积极组织企业参加上海农博会、五五购物节等专业展会,开展“绿都明品”专场推介,推动农业科技和产销对接。大田美人茶、尤溪山茶油、建宁莲子等7大类25款产品入选上海市“百县百品”推荐目录,560款优质农特产品登录上海48个线上线下销售平台,三明蜜桔、沙县小吃等进入上海机关、高校、企业、社区。

泉三并肩

联动共赢结硕果

立秋已至而暑气未消。在泉三高端装备产业园的三元瑞赛可工程机械配件生产项目现场,工人们坚守一线,顶着炎炎烈日争分夺秒地推进项目进度。

三元瑞赛可工程机械配件生产项目负责人刘辉林表示,项目计划投资10亿元,将依托三明市大型铸锻、热处理等产业优势,以及三钢集团等上游企业,支撑工程机械配套件生产和钢结构制造,预计今年11月试生产。

泉三高端装备产业园的建设是泉州、三明两地产业实现联动发展,推动优势互补、联动协作的重要途径。截至目前,泉三高端装备产业园已入驻企业26家,其中16家已投产、8家在建、2家拟开工。上半年获批产业园兴业大道北侧220亩地块正在有序开展土地平整,配套设施第二供水工程净水厂项目完成招标,年内开工建设。此外,我市与泉州相关行业协会合作共建的4个山海协作特色小微产业园有序推进。

泉三两地已经初步形成了“双向飞地”体系,让产业和科创双向奔赴。

中国机械总院泉州创新中心在泉州洛江区拥有2个研发基地,已引进微纳加工装备、矿物床身光机、半导体专用装备等3个研发团队,“泉州研发+三明制造”积极推进,开发的首台机床样机在三明投制,引进2个产业技术团队落地三明,三明海西分院顺利承接泉州铁拓机械公司2个项目。

3月19日,在泉州举办泉明山海协作产业链和供应链对接会,签约5个项目、计划投资16.48亿元;

5月8日,建宁县举办特色食品加工产业“四链融合”高质量发展对接会,泉州市采购集团、泉州市致远贸易公司签约供需采购项目意向总金额5600万元;

6月20日,永安市在晋江市举办“手拉手·山海情”汽车产业“四链”融合暨汽车以旧换新产品供需对接活动,现场达成签约协议8个,成功购车117辆,总签约金额突破8亿元。

……

两地合作捷报频传,结出累累硕果。截至今年7月,两地签约合作项目276个、总投资528.9亿元,其中已开工166个、投产46个,转化率76.8%;32个、总投资170亿元项目列入2024年全省第一批山海协作项目清单,居结对市首位。

京闽同行

协同创新谱新篇

8月11日,在三明中关村科技园上空,福建东南航空科技有限公司的无人机在工作人员的操作下,精准无误地开展各种空中作业。

在三明中关村科技园,东南航空无人机总装及智能机库、索富卫星变轨推进系统用电动泵等一批产业化项目落地运营,园区获授“福建省低空应急产业示范基地”“两岸大湾区低空经济产业基地”。

京闽(三明)科技合作开展以来,在北京市委、市政府和福建省委、省政府关心推动下,在北京市科委、中关村管委会及中关村发展集团支持指导下,双方在三明中关村科技园共建、石墨烯产业技术创新发展合作、科技特派员选认、科技成果转移转化等方面合力共为,4年多来,北京市科委、中关村发展集团持续与三明市开展资源嫁接和优势互补,为老区苏区发展注入源源不断的生机活力。

依托中关村品牌资源优势,我市加强与三明中关村科技园运营服务公司协作,合力推进数字经济、低空经济、新材料及相关高技术产业发展,累计开展招商活动300余场,对接企业1800余家,注册企业375家,常态化办公企业188家,数字经济企业占比超78%。科比特、中国平安等一批头部企业分支机构相继落地运营,海丝数字科技公司入选福建省数字经济核心产业领域“瞪羚”创新企业。目前,三明中关村科技园现有常态化办公企业180余家,开园以来,累计实现产值约34.5亿元、税收约1.4亿元,带动周边就业5300余人。

取得的成绩离不开有温度的运营和服务。三明中关村科技园开园运营以来,我市统筹各方资源和力量支持三明中关村科技园建设,制定入园企业扶持政策等文件,从场地租金减免、企业孵化培育、产品市场应用等方面予以支持。协同三明中关村科技园运营团队,通过“周五下午茶”等政企交流形式,帮助园区企业协调解决问题60余项。出台企业员工购房优惠和“一卡通”生活补助等措施,提供人才公寓288套,开通途经园区公交线路17条。

同时,我市紧盯企业发展需求,搭建一批优质产服平台,三明中关村集成服务中心通过导入中关村金服、智酷公司等服务资源,提供融资租赁、职业经理人培训等服务10余项;三明法务区共吸引ESG司法服务中心、市仲裁委等12家机构入驻,打造全市法律服务、法治人才、法务产业集聚地。

目前,三明中关村科技园协同创新中心一期48栋商墅基本满租,创新中心二期办公楼、标准厂房先后投入使用,雄安协同创新中心及上海离岸孵化器相继揭牌运营,园区获评“福建省网络安全产业示范园”“福建省科技企业孵化器”。

来源:三明日报

产能严重过剩,生产企业举步维艰!石墨产业该“精研细磨”了

“加强行业自律,主动维护市场秩序,构建规范有序、创新驱动、互利共赢的石墨产业新生态。”7月22日,在深圳举行的2025中国石墨产业高质量发展大会上,中国非金属矿工业协会发布《加强行业自律,促进石墨产业健康有序发展倡议书》,呼吁石墨行业要以协同促进合作、以创新谋划未来、以标准提升品质、以合规优化环境、以自律维护秩序,自律自强,共同营造公平稳定的市场环境和行业价值,推动石墨产业实现高质量发展。

当前,我国一些行业普遍存在产能严重过剩、同质化竞争严重等问题,并由此引发了价格战和恶性竞争。7月1日,中央财经委员会第六次会议在部署“纵深推进全国统一大市场建设”时再次强调“治理企业低价无序竞争”。而作为新兴战略产业的石墨产业也概莫能外,在“产量攀升、需求下降、出口锐减、价格下跌、不理性竞争加剧”的多重压力下惨淡经营,在成本线边缘苦苦挣扎,已严重影响了行业的高质量发展。

“当前,我国石墨产业同质化恶性竞争日益严重,多数企业的产品销售价格已经跌至成本线(精粉、球形)。尤其是随着石油焦原料和加工成本的大幅降价,人造石墨价格大幅下降,天然石墨与人造石墨的竞争未来将持续增强。”中国非金属矿工业协会常务副会长兼秘书长王文利表示,加强石墨行业自律,重塑石墨行业市场竞争力,让石墨产业回归价值本身,显得更为紧迫和重要。

石墨产业发展迅猛短板多

石墨是我国重要的矿产资源,石墨产业的健康发展关系到国家矿产资源产业链和供应链安全保障。近年来,我国石墨产业在新能源、新材料等领域的拉动下,发展迅猛,已形成了较为完整的采选加工产业链。

“石墨是我国极其重要、具有优势的重要矿产资源,石墨新材料是新材料产业的重要组成部分。石墨对于支撑我国新能源汽车、电子信息、航空航天、核能等产业发展发挥了重要作用。”中国非金属矿工业协会会长潘东晖介绍,石墨作为一种重要的非金属矿产,随着科技发展以及对其结构和功能的广泛探索和深入研究,各种新产品、新技术不断涌现,石墨及其制品已经广泛应用于机械、冶金、化工、航天、新能源、汽车、储能、国防科工、核工业等多个行业,且石墨烯、纳米管、核石墨、球化石墨、负极材料、膨胀石墨等高性能石墨产品在节能环保、储能、新能源、新材料、电子信息和核工业等高科技行业占比逐年增长,已成为国家战略性新兴产业发展不可或缺的基础性材料。

更重要的是,通过这几年的发展,我国依托丰富的石墨资源储量优势和先进的采选技术,已成为全球最大的石墨生产国,并建设了全球最完善的产业链和供应链。

位于深圳光明区的贝特瑞新材料集团股份有限公司作为石墨产业下游的龙头企业,从2010年起,该公司的负极材料出货量已连续14年居全球第一。同时,广东省石墨烯创新中心围绕石墨烯原材料的制备、应用、检测认证等领域开展攻关,高质量石墨烯粉体、石墨烯复合导热膜等方面正向产业化迈进。还有欣旺达动力科技股份有限公司,自1997年成立以来,以“创新驱动新能源世界进步”为使命,加强石墨新材料的应用研究,致力于提供全球一流的动力电池及储能解决方案,2025年6月,该公司以365亿元人民币的价值位列胡润研究院发布的《2025全球独角兽榜》第169位。

然而,并不是所有石墨生产及应用产业都能像上述企业一样,抓住新能源发展的机遇实现了快速发展。中国矿业报记者了解到,我国石墨产业高速发展背后也存在诸多隐忧和短板,且随着当前供大于求的矛盾日益突出,市场竞争的愈演愈烈,这些隐忧和短板的负面效应不断放大,直接导致了石墨生产及应用企业两极分化严重,一些石墨生产及应用企业在激烈残酷的竞争中已呈现“疲态”并开始慢慢落伍掉队,甚至不得已祭出了低价倾销这个“杀手锏”,制约了整个产业的高质量发展。

产能扩张快低价竞争加剧

在我国,石墨并不是稀缺资源,这也为日益加剧的无序竞争埋下了伏笔。

有关数据显示,近年来,全球石墨资源储量持续上升,我国作为石墨资源丰富的国家,在2024年石墨资源储量已攀升至世界第一。截至2024年末,全球石墨资源储量约2.79亿吨,排名前三位的中国、巴西、马达加斯加石墨资源储量占全球石墨储量总量的65.2%。最近几年,马达加斯加、莫桑比克、坦桑尼亚的石墨资源勘查取得重大突破,是全球石墨资源储量增长最快的区域。

我国先天的石墨资源优势、后发的技术优势,为现在的石墨规模优势奠定了坚实基础。有关资料显示,这几年来我国石墨产量持续增长,规模效应十分明显。2022年我国石墨产量124万吨,2023年石墨产量突破130万吨,2024年因部分地方石墨矿山停产整顿及市场需求原因,产量又回落至114万吨,同比下降12.31%。今年以来,因下游产业低位运行、需求端低迷,我国石墨产量仍然延续下行趋势,1—5月份,全国晶质石墨产量33万吨,比上年略有下降。

尤为值得注意的是,我国石墨产业经过多轮的快速发展,尤其是在新一轮新能源刺激拉动下,石墨产能快速扩张,已经开始严重过剩。“晶质石墨全国现有产能约240-260万吨,其中黑龙江产能180-200万吨,产能快速增长。”王文利分析说,“这几年石墨产能之所以增长过快,主要是受未来增长预期、扩产降低成本、巩固市场地位等多种因素的影响。”

而进口石墨也对国内市场造成了一定冲击。据了解,我国天然石墨进口主要来源地为莫桑比克、马达加斯加、坦桑尼亚等国家,2019年我国天然石墨进口量达到最高值19.70万吨,这在很大程度上对国内石墨市场造成了误导,并直接导致了国内石墨生产企业对未来石墨市场的误判,致使许多企业盲目扩大石墨产能。

然而,到了2020年,由于疫情原因,我国石墨进口量大幅降低,2021年逐步恢复后,2022年又由于黑龙江萝北地区环保停产整改,国内产量降低,市场出现缺口,进口量又大幅上升。2023年后,随着国内生产恢复,以及市场需求降低,我国石墨进口量持续下降,2024年我国石墨进口量仅为5.2万吨,降至近年来最低点。

与此同时,我国的石墨出口量近年来也在持续下降。我国海关总署数据显示,2024年我国天然石墨出口19万吨,同比下降14.17%;出口额2.05亿美元,同比下降28.24%。

国内石墨产能的盲目扩张,石墨出口量的大幅降低,以及国外进口石墨的冲击,特别是国内石墨市场需求的萎缩,在这“四重压力叠加”下,我国石墨产业“四面楚歌”,陷入了产能严重过剩、价格持续下跌、生产企业举步维艰的困境。

“目前,钢铁行业停产限产,导致耐火材料开工率不足,开工率仅约50%,导致石墨市场需求疲软;新能源行业增长缓慢,竞争日益惨烈,天然负极材料市场增长乏力,最终导致石墨行业供需竞争、成本与价格竞争日益严重,多数企业已经到了成本线。”王文利进一步举例说,当前,细小鳞片石墨需求不足,价格持续大幅下跌,-194鳞片石墨价格已跌至2400元/吨,有的跌至2350元/吨;球形石墨、负极材料价格持续下滑,同时天然石墨企业之间、天然石墨企业与人造石墨企业之间的竞争已呈现白热化,尤其是同质化导致的非理性竞争更是日趋激烈。

以创新重塑行业竞争力

石墨产业要回归行业价值本身,实现高质量发展,必须转变观念,用创新穿越周期,从过去简单地追求“增量”转变到“提质”上来,依靠科技创新、精研细磨,着力提升石墨产业的核心竞争力,推进中国由“石墨大国”向“石墨强国”转变。

“中国石墨产业要实现从‘规模领先’向‘质量领跑’的根本性转变,破局之道是要以创新重塑产业竞争力。特别是要坚信产业链协同共赢、推动石墨绿色产业链建设,坚定全球化布局,坚持技术创新驱动,抢占下一代材料制高点。”贝特瑞新材料集团股份有限公司监事会主席孔东亮表示。

贝特瑞新材料集团股份有限公司中央研究院院长李子坤认为,负极材料需同步构建快充、长循环、高安全、回收修复、降本、降碳及AI+材料开发的“七大能力矩阵”。石墨产业需重塑负极行业的创新氛围,支持跨界创新,杜绝简单抄袭和粗糙模仿,共同构建全球知识产权体系,杜绝内卷和价格战,增强全球行业核心竞争力。

实际上,国家相关部委也在积极推动石墨产业高质量发展。据了解,近年来,为推进石墨资源高质高效利用和石墨新材料产业发展,自然资源部、工信部相继推出了一些新举措,为石墨产业健康可持续发展保驾护航。

近年来,自然资源部相继出台矿业权出让交易规则、深化矿产资源改革、完善矿产资源勘查开采登记等多个文件,对繁荣矿业市场、推动新一轮找矿突破战略行动、实现增储上产发挥了积极作用。尤其是7月1日起施行的新矿法,坚持问题导向,聚焦保障国家资源安全,构建新型矿业权管理法律制度,建立矿区生态修复制度,在立法思路上实现了由发展矿业到促进矿业高质量发展的根本性转变。这些必将促进石墨产业的高质量发展。

工信部近年来从推动产业创新、加快下游应用、完善标准体系三方面着手来推动石墨产业的高质量发展,围绕天然石墨、复合材料、次级材料、石墨烯散热材料等开展研发产业化应用,将超高纯石墨、高导热和高导热人工石墨膜等材料列入重点新材料首批次应用示范指导目录,加快新材料创新成果应用转化。同时,组织编制石墨萤石、有害元素限量要求等强制性国家标准,发布了球形石墨的行业标准,以标准引领石墨产业进一步优化升级。下一步,工信部将不断加强顶层设计和系统规划培育,推动培育石墨特色优势企业,进一步增强产业科技创新能力。加强石墨规范管理工作,不断完善标准体系,促进石墨产业高质量发展。

作为行业组织的中国非金属矿工业协会也在积极行动,在加强石墨产业调研,积极为国家有关部委决策提供服务基础上,充分征求石墨上下游企业意见和建议,在2025中国石墨产业高质量发展大会上发出了《加强石墨行业自律,促进石墨产业健康有序发展》的倡议书,用以强化行业自律,防止非理性竞争,促进石墨产业健康有序发展,引导行业迈向高质量发展新阶段。

《倡议书》指出,促进石墨产业健康有序竞争,是发展非金属矿行业新质生产力的必然要求,也是行业生存发展的必然选择。要树立合作理念,共促上下游协同发展。深刻认识石墨产业上下游企业之间相互依存、休戚与共的合作关系,鼓励矿山开采、精深加工、应用端等上下游企业建立长期稳定的战略合作伙伴关系,签订长期合作协议,树立“一荣俱荣、一损俱损”的共同体意识,实现信息共享、风险共担、利益共赢,共同打造稳定、高效、协同、安全的石墨产业链。要推进科技创新,提高企业核心竞争力。科技创新是石墨产业摆脱同质化竞争、实现高质量发展的关键。企业要聚焦石墨全产业链关键技术攻关,加大研发投入,积极引进和培养高素质人才,加强与高校和科研院所合作,加速科技成果转化,提升产业技术水平与产品附加值,从根本上提升企业的核心竞争力。要强化标准引领,推动行业质量提升。支持龙头企业、科研机构牵头参与国际、国家、行业及团体标准的制修订工作,鼓励有能力的企业参与制定更高水平的企业标准。各企业以高标准为引领,规范生产经营行为,以先进标准带动行业整体质量提升,引导市场良性竞争。要科学管控成本,筑牢企业发展根基。通过优化工艺流程、提升自动化智能化水平、精细化管理、绿色低碳生产、降低综合能耗物耗等手段,实现科学降本、效率提升。坚决反对以低于合理成本的价格进行倾销,维护成本构成的真实性和市场价格的公允性,维护市场的稳定与健康发展。要积极开拓市场,拓宽石墨应用领域。探索石墨材料的新特性和新用途,拓展石墨在锂离子电池、燃料电池、核能、航空航天、高端密封散热等新兴和高端领域的应用,拓宽石墨产品的市场空间,为产业发展注入新的活力。要深化政企联合,推动产能科学规划。加强政企沟通,立足资源禀赋、市场现状和产业基础制定科学合理的产业规划,避免盲目引进投资,严控新增同质化、低效产能,将资源聚焦于技术升级、产品迭代和绿色转型等方面,共同推动石墨产业的规范、有序发展。

《倡议书》呼吁,要加强行业自律,主动维护市场秩序。企业要自觉遵守法律法规和职业道德,将自律要求内化为企业行为准则,倡导以质量、品牌、技术、服务、效率为核心的良性竞争文化,争做诚信经营典范,不做行业生态的破坏者,塑造良好的石墨产业生态,营造诚实守信、公平竞争的行业氛围。

“风物长宜放眼量。当前,全球石墨产业正处于产业链和供应链的重塑期,我国石墨产业正经历涅槃重生的变革发展。面临挑战的同时也孕育着新机遇。作为新能源与高端制造的核心材料,实现关键技术突破、多元化市场拓展和绿色环保将成为我国石墨产业未来高质量发展的任务与方向。”潘东晖最后表示,中国非金属矿工业协会将坚持创新引领、应用带动、系统布局,推进开放合作,加快石墨资源有序开发和集约节约利用,做大做强石墨产业链,提高资源综合利用水平,提升产业核心竞争力,促进石墨产业高质量发展。

原标题:《抵制低价无序竞争  重塑产业市场竞争力, 我国石墨产业到了该“精研细磨”的时候了》

碳素行业要打破无序竞争 高端特种石墨是破局方向之一

负极材料、石墨电极行业的激烈竞争,也波及碳素材料制造业。8月1日,中国炭素行业协会执行会长秦松在成都呼吁各碳素企业要加强研发创新。

中国碳素行业的现状是,中低端产能过剩,高端缺失,依赖进口,特别是第三代半导体制造业用石墨90%依赖进口。

在业内人士看来,随着8英寸碳化硅(SiC)半导体产线的规模化普及,石墨耗材市场将进入百亿美元级规模,对高性能石墨材料的需求将持续旺盛。

巴中意科碳素股份有限公司董事长朱仕高向《每日经济新闻》记者表示,作为碳化硅(SiC)第三代半导体制备的核心耗材,特种石墨发挥着不可替代的作用,而且对特种石墨的性能指标非常苛求,除了机械性能,还对热性能、电性能有严格要求。目前,部分国内厂家也将发力点聚焦在高端特种石墨。

国产石墨低价抢市场,急需寻找新增长极

8月1日,在成都举行的一场石墨企业新品会上,秦松简短介绍了当前碳素行业发展情况,提到碳素行业现阶段低端产能过度竞争的问题。他表示:“高端特种石墨新产品的稳定量产,将给碳素行业注入强大的信心和动力。”

图片来源:每经记者 胥帅 摄

去年底,中国炭素行业协会就公布了《中国炭素行业自律公约》,要遏制低价抢市场无序行为,防止“内卷式”恶性竞争。

有业内人士表示,碳素产品在2023年的均价为2.16万元/吨,到了2024年已降至1.75万元/吨,降幅接近两成。当前,石墨价格跌至成本线2万元/吨上下,基本在成本线下运行。

记者注意到,目前,碳素材料除用于钢铁产业链的石墨电极外,还应用到电池负极材料、光伏产业链等行业。伴随着负极材料等新能源市场不景气,对应碳素材料的需求也在下滑。

根据贝特瑞2024年年报,2024年,负极材料供给端仍处偏过剩状态,价格受成本端和短期需求波动的影响维持低位运行。

石墨企业需要找到新的增长极。北京材能时代数字科技有限公司CEO刘冬华分析说:“预计到2025年后,随着8英寸碳化硅(SiC)产线的规模化普及,石墨耗材市场将进入百亿美元级规模。而在刻蚀设备、外延生长等关键环节,对高性能石墨材料的需求将持续旺盛。特种石墨虽不起眼,却关乎国家半导体产业的命脉。”

在他看来,尽管石墨的传统需求出现波动,但在快充发展、光伏逆变器、半导体等领域的新兴应用正在崛起。在石墨产业破“内卷”的阶段,企业仍然需要通过技术升级和长久持续创新研发新品来突破恶性竞争,走上高质量发展道路。

国内碳素企业发力高端石墨

朱仕高也向记者表示,企业必须要从“内卷”低端的现状中跳出来,必须升级技术、换代产品。

国产高端石墨成为企业重点突围的方向。目前,特种石墨行业正处于高端需求爆发与国产替代加速的关键阶段。

根据万创研究院的研究,由于高端特种石墨技术壁垒较高、具备一体化生产能力的规模以上企业相对较少,加上特种石墨材料的生产周期长,以及生产设备价格昂贵、投资回报周期较长,我国特种石墨产量增长较慢。因此,国内特种石墨长期处于供给不足状态,尤其是大规格细颗粒的高端特种石墨产品目前主要还是依赖国外进口,存在国产替代空间。

朱仕高表示,特种石墨被广泛应用于光伏、半导体、新能源电池、人造金刚石、冶金、化工、机械电子等行业,是战略新兴产业不可替代的重要资源之一,终端应用行业的技术升级和新兴应用领域的不断拓展,带动特种石墨市场需求不断增长。

据了解,大型企业之所以看重高端石墨,是因为作为碳化硅(SiC)等第三代半导体材料制备的核心耗材,特种石墨在单晶生长、外延沉积、器件封装等关键环节发挥着不可替代的作用。

朱仕高还表示,应用于碳化硅(SiC)领域的特种石墨被国际巨头通过专利布局维持垄断地位,比如西格里持有全球45%的等静压石墨专利,日本东洋碳素在半导体级石墨涂层技术上拥有核心专利。“这就要倒逼我们国内企业加强基础研究,通过自研设备和产线来打破特种石墨的‘卡脖子’状况。”

来源:每日经济新闻

第七届中国福建(永安)石墨烯创新创业大赛在上海金桥圆满落幕

7月30日,第七届中国福建(永安)石墨烯创新创业大赛暨金桥•永安新型碳材料产业项目成果对接会在上海浦东金桥成功举办。本次活动由上海浦东新区人民政府、三明市人民政府指导,北京石墨烯研究院、清华大学深圳国际研究生院等联合主办,三明浦岭汽车工业园区管理委员会、永安市永翔发展集团有限公司等单位共同承办。

      大赛吸引了国内外40余个企业和团队报名参赛,项目覆盖石墨烯、碳纤维、碳纳米管等新型碳材料应用领域。经过严格筛选,6个优质项目入围决赛。决赛采用现场答辩形式,由6位专家导师与30位行业评委共同评审。最终,北京石墨烯研究院团队的“纳米多孔石墨烯薄膜的研发与产业化”项目荣获一等奖。  

   在沪明合作与浦永对口合作的背景下,永安正以新型碳材料产业为纽带,深化“金桥总部+永安基地”“金桥研发+永安制造”的协同发展体系。活动现场,同时举行集中签约仪式,为项目落地和产业合作奠定了坚实基础。

      下一步,集团将以此次大赛为契机,持续发挥平台优势,助力上海金桥·永安新型碳材料产业协同发展中心及金桥(永安)产业园建设,推动资源共享、优势互补,实现双向赋能。

供稿:永翔集团招商部

初审:张家红

终审:张育祺

Advanced Carbons Council发布《石墨烯分类框架》 ISO 技术规范

近日,Advanced Carbons Council宣布,经过数年努力及 100 多位专业人士的参与,《石墨烯分类框架》已正式作为 ISO 技术规范发布。ISO/TS 9651:2025 提供纳米材料分类框架,明确石墨烯相关二维材料特性及相应测量方法。

石墨烯、碳纳米管(CNT)及相关碳材料等纳米材料正越来越多地被用作复合材料填料,以改善性能、减轻重量并推动可持续发展。作为相对较新的材料,其国际标准尚为数不多。

Advanced Carbons Council发布《石墨烯分类框架》 ISO 技术规范

ISO/TS 9651:2025《纳米技术 —— 石墨烯相关二维材料分类框架》明确了商业应用中片状和颗粒状石墨烯相关二维材料的特性及相应测量方法。

该分类框架包括:

  • 商业应用的相关材料特性
  • 适用测量方法的确定
  • 适用时的特性测量值范围
  • 指导一致命名和描述的语法规则
  • 适用的技术数据表模板

Advanced Carbons Council(前身为石墨烯委员会)启动这一项目,是因为其认为这是推动石墨烯及相关二维材料广泛商业化的必要且关键步骤。《石墨烯分类框架》有助于提高市场透明度,让遵循该技术规范、且其材料经过适当测试和表征的生产商的石墨烯材料,能获得终端用户和采购方的信任。

下一步计划是什么?鉴于已具备为先进材料制定全球标准的能力,高级碳材料委员会目前正计划为碳纳米管、碳纤维等更成熟的材料组建工作组,以实现相同目标。

来源:世说新材

三明:“用电直通车”驱动沪明合作项目落地

近日,福建省三明市观成220千伏输变电工程顺利投产送电,解决了永安贡川石墨烯产业园未来3.6万千伏安负荷缺口,为产业园区加快4个沪明合作项目的落地开花提供坚实的能源保障。

2022年5月,国家发展改革委印发《革命老区重点城市对口合作工作方案》,明确上海与三明正式建立对口合作关系。三年多来,两地围绕红色文化宣传、园区产业、文旅康养、农业等10个重点领域深入开展专项合作。

在得知永安贡川石墨烯产业园将正式引进4个沪明合作等项目后,国网三明供电公司立即多方筹资、调整计划,新建220千伏观成变电站1座和4条10千伏供电专用线路,提早2个月满足沪明合作项目的用电需求。

“我们主动对接政府沪明合作归口管理部门,将计划投建的沪明合作项目前期网架建设纳入电网建设滚动规划,提供‘立项建站’直通车服务。”国网三明供电公司副总经理徐全明介绍。国网三明供电公司主动融入经济社会发展大局,推出沪明用电直通车服务,为沪明合作项目落地生根的事前、事中、事后分别提供服务跑在需求前、能效跑在投产前、预想跑在故障前等“靠前”“直通”服务,全力助推总计投资321.61亿元的60个对口合作、对口支援项目落地稳、见效快。

泰宁锦江国际度假酒店项目,不仅承载着沪明合作的深远意义,更是泰宁县旅游产业升级的标志性项目。项目建设开工前,国网三明供电公司和国网泰宁县供电公司联合组建的“沪明合作”项目推进小组就直通对接泰宁县政府和项目组,提前介入该酒店的用电方案设计,提供“能效跑在投产前”服务,促成酒店最终采纳并运用集光、储、充为一体的微电网项目。依托光伏发电和储能设备,该项目每年可利用光能发电40万千瓦时,减少52万吨温室气体排放。

“供电部门将所有的可能故障都想到前,让我们用电无忧。”沙县沪明临港产业联动运营管理有限公司总经理李金勇由衷点赞。为确保落地后的沪明合作企业安全用电,国网三明供电公司为每家沪明合作项目提供“预想跑在故障前”用电直通车服务,配备专属客户经理,一企一策制定应急保供电方案,利用用电信息采集系统和定期走访,实时了解企业内外部用电状况,将可能出现的异常供电应急处置预想跑在故障前。

“下一步,我们将持续深化优化服务沪明合作用电营商环境,推出沪明无界办电、建立沪明合作企业用电联盟、沪明项目一码上门办电等服务新举措。”徐全明表示。(吴学生 张钟杰 陈金华)

来源:央广网

“2025中国石墨产业高质量发展大会”在广东深圳圆满举行

7月21-23日,“2025中国石墨产业高质量发展大会”在广东深圳光明科学城圆满举行。大会由中国非金属矿工业协会主办,贝特瑞新材料集团股份有限公司、中建材石墨新材料有限公司、中国五矿集团(黑龙江)石墨产业有限公司和清华大学深圳国际研究生院协办,中国非金属矿工业协会石墨及石墨材料专业委员会承办。大会邀请了中国科学院深圳先进技术研究院研究员成会明、自然资源部矿业权管理司二级巡视员艾鸿渝、工信部原材料工业司建筑材料处副处长时一钧、光明区委常委、副区长王芳成和贝特瑞集团监事会主席孔东亮等石墨行业相关专家教授及相关企业代表共计200余人参会。

“2025中国石墨产业高质量发展大会”在广东深圳圆满举行