北京大学高鹏、刘忠范/中科院金属研究所任文才：石墨烯导热厚膜微结构与导热性能的构效关系研究

第一作者：白天琦、黄坤

通讯作者：裴嵩峰、任文才、高鹏、刘忠范

通讯单位：1. 北京大学物理学院，电子显微镜实验室；2. 北京大学前沿交叉学科研究院；3. 中国科学院金属研究所，沈阳材料科学国家研究中心；4. 中国科学技术大学材料科学与工程学院；5. 北京大学量子材料科学中心；6. 北京石墨烯研究院；7. 量子物质科学协同创新中心；8. 北京大学轻元素量子材料交叉平台和轻元素先进材料研究中心；9. 北京大学化学与分子工程学院，分子科学国家研究中心

主要亮点

电子元件集成度的快速提升对器件散热材料的性能提出了更高的要求。石墨烯凭借其出色的热导率成为备受关注的材料之一。制备具有高热导率和热通量石墨烯厚膜的主流方法是将氧化石墨烯(GO)组装成膜再还原，而进一步提升其热导率的关键在于深入理解石墨烯膜内部缺陷结构对热导率的影响机制。本研究首次提出了具有孔洞结构石墨烯膜的本征热扩散系数这一概念，结合电子显微学表征、热扩散系数测试和有限元模拟，系统探究了石墨烯厚膜本征热扩散系数与微观结构的关联。研究发现，密集小孔洞结构可使本征热扩散系数降低39.4%，而单一大孔洞结构仅能够降低16.1%，这一差异通过三维重构统计与有限元模拟结果得到了充分验证。其内在机制在于密集小孔洞结构对原有传热路径的破坏程度更为显著。本研究不仅深化了对石墨烯厚膜微观结构与热学性能关联的理解，更为制备超高热导率石墨烯厚膜提供了理论指导，同时为下一代电子器件的热管理解决方案提供了有效的技术策略。

研究背景

具有高热导率和适当厚度的石墨烯能够显著提升热传导效率，使其成为微电子等领域热管理解决方案的理想选择。目前，基于GO的热还原和石墨化处理已成为批量生产厚度可控石墨烯膜的主流商业技术。然而，在GO还原过程中，膜内会形成大量孔隙，导致密度(ρ)降至约0.3 g·cm⁻³，远低于单晶石墨的密度(ρ_gr = 2.26 g·cm⁻³)，从而显著降低热导率。尽管通过压延技术可以提高密度从而提升热导率，但石墨烯周围孔洞的压缩会导致形成新的堆叠方式，这使得基于GO的石墨烯厚膜的热导率仍难以突破1500 W·m⁻¹·K⁻¹。值得注意的是，目前对石墨烯厚膜中影响热扩散系数(D)的因素尚未深入研究，而阐明微观结构对热扩散系数的影响机制，以及指导高热导率石墨烯厚膜的制备具有重要意义。

核心内容

4月12日，在深圳市科技创新局指导及深圳市市场监管局、深圳市科学技术学会支持下，由清华大学深圳国际研究生院、中国科学院金属研究所、中国科学院深圳先进技术研究院碳中和技术研究所、深圳盖姆石墨烯中心联合主办的2025深圳国际石墨烯论坛暨二维材料国际研讨会在深圳盛大启幕。深圳理工大学成会明院士，清华大学深圳国际研究生院康飞宇教授担任大会名誉主席。中国科学院金属研究所任文才研究员、清华大学深圳国际研究生院刘碧录教授共同担任大会主席。

本次论坛邀请清华大学深圳国际研究生院材料研究院党总支书记李宝华、中共永安市委副书记、永安市人民政府代市长朱昶凯作开幕致辞。在热烈的掌声中，由康飞宇教授宣布论坛正式开幕。

出席开幕式的嘉宾有国家最高科学技术奖获得者、中国科学院院士、南方科技大学薛其坤校长，中国科学院院士、中国科学院物理研究所高鸿钧教授，韩国科学技术翰林院院士、中国科学院外籍院士、韩国成均馆大学李永熙(Young Hee Lee)教授，美国加州大学洛杉机分校(UCLA)段镶锋教授，欧洲科学院院士、德国马克斯-普朗克研究所冯新亮教授，北京大学刘开辉教授，韩国成均馆大学Ki Kang Kim教授，西班牙加泰罗尼亚纳米科学与技术研究所Stephan Roche教授，意大利BeDimensional公司 Francesco Bonaccorso教授，还有深圳市科技创新局邵钢副局长、深圳市工业和信息化局材料工业处刘鹏处长、深圳市市场监督管理局标准处徐均伟副处长、以及其他地区的政府相关领导，还有来自国内外知名高校、科研院所的老师、学生和企业代表500多人出席了开幕式。

会议现场照片

开幕式上，李宝华教授首先对参会的各位院士专家、企业同仁表示热烈欢迎。他提到，以石墨烯为代表的二维材料，正以超强导电性、超高机械强度等突破性特性，成为撬动半导体革新、超高密度储能和柔性电子等战略产业的关键杠杆，引领全球产业变革。深圳国际研究生院依托清华大学学科优势，重点布局包含材料科学在内的”6+1″前沿领域，其中材料研究院已形成特色发展优势，其牵头成立的国家先进电池材料产业集群是工信部首批重点培育的先进制造业产业集群，并以前三甲成绩在全国先进制造业集群决赛中胜出。期待通过此次活动交流，进一步深化产学研合作，推动石墨烯等二维材料的成果转化，助力地方经济的绿色转型与可持续发展。

朱昶凯市长在致辞中表示， 永安是一座潜力无限的”烯望之城”，2024年石墨全产业链产值超30亿元，税收增长36.5%。目前拥有福建最大微晶石墨储量（超9000万吨），已经建成16亿元产业园及13万㎡孵化中心。未来将深化浦永合作，布局省级重点产业链，打造”一中心两平台”科创体系，通过政策引领和产学研协同，为永安石墨和石墨烯产业发展带来新机遇。希望借助深圳论坛契机，诚邀全球专家共谋新材料发展新路径。

本次大会为期3天，邀请了诺贝尔奖获得者、石墨烯发现人、康斯坦丁·诺沃肖洛夫教授、薛其坤院士、高鸿钧院士、李永熙教授，段镶锋教授、冯新亮教授、刘开辉教授将带来7场精彩的大会报告。12日开幕式结束后，薛其坤院士作了题为《镍酸盐薄膜在40 K以上表现常压超导性》的大会报告，李永熙教授作了题为《范德瓦尔斯半导体最新进展》的大会报告，高鸿钧院士作了题为《二维原子/分子晶体的原子级精确调控及其物性》的大会报告，段镶锋教授教授作了题为《范德瓦尔斯异质结构与超晶格：超越二维的无键/无边界设计》的大会报告。康飞宇教授、任文才研究员依次主持大会报告。

12日下午，康斯坦丁·诺沃肖洛夫教授作了题为《未来世界的材料》的大会报告。

13日下午，冯新亮院士将以《有机二维晶体的电子和量子性能》为题进行大会报告分享，刘开辉教授以《界面处厚二维材料生长》为题进行大会报告分享。

12-13号，本届论坛还将围绕“石墨烯等二维材料的制备与表征”、“石墨烯等二维材料的物理与器件”、“石墨烯等二维材料的能源与环境应用”、“石墨烯等二维材料的其它应用与产业化”、“2DM青年科学家论坛””等五个石墨烯等二维材料范畴的分论坛展开讨论，五大分论坛内容详实丰富，学术氛围浓厚，来自世界各地的石墨烯等二维材料领域的世界知名科学家和产业界人士为论坛作特邀报告，多维度探讨石墨烯、二维材料等新型纳米材料在众多领域的广阔前景，展示石墨烯等二维材料从实验室走向产业化的各项先进成果，共同探索石墨烯等二维材料制备与表征、器件应用和其它应用。会议期间，还将举办2DM颁奖典礼，以表彰在新材料领域潜心研究、勤奋钻研的科研学者新锐，激励新生代科研力量。敬请期待关注!

本次论坛旨在推进世界范围内石墨烯、二维材料等新型纳米材料的学术交流和产业化进程，为国内外杰出科学家与企业家搭建一个交流与合作平台，促进国内外石墨烯相关领域科学研究与产业应用迅速发展。论坛采用专业论坛报告、产业技术交流对话、优秀成果海报展示、石墨烯相关产品展览相结合的形式，持续开展学术交流、政策研讨、标准制定、技术成果展示和产业合作。此次论坛吸引了100余位石墨烯领域和储能领域的世界知名科学家和产业界人士作公开演讲，来自中国、美国、欧洲、韩国、新加坡、日本等国家和地区的超过100家高校、科研机构和超过50家企业的参会代表超500人参会。

深圳国际石墨烯论坛作为具有国际影响力的高水平专业性论坛，自2014年以来已连续成功举办十二届，已成为全球新材料领域产学研融合的标杆平台，展示着无限可能的未来！论坛汇聚了具有全球影响力的学术界及产业界专家，依托深圳电子信息与新能源产业集群势能，聚焦石墨烯在能源器件、柔性电子等领域的颠覆性技术突破，加速推动深圳市石墨烯等新材料前沿技术探索和产业应用开发进程，将进一步强化粤港澳大湾区在全球材料创新版图中的战略支点地位，为培育新质生产力注入创新动能。

图片来源网络

4月2日，自特朗普关税对等政策出台以来，引发全球关贸海啸。

这一被视为美国历史上第三次向全球发动的贸易“战争”，不仅在商品贸易，也在金融、资本乃至技术层面影响全球市场。而这其中，电动汽车产业链便是关键一环。

对于电动汽车产业链的关贸敌视，不仅是因为其从拜登时期便层层叠加关税壁垒，到特朗普政府，其有意放缓电动化转而拥抱化石能源，进一步压制国内电动化需求。

根据特朗普最新的关税政策，对于轿车、发动机、变速器、锂电池在内的25%关税已经生效。

根据统计，锂电及储能系统“基础关税3.4%+301条款关税（储能电池2026年升至25%）+双10%叠加关税+34%对等关税”，动力电池短期内关税将达到73.4%，储能电池短期关税将达64.9%；新能源整车方面，整体关税叠加下关税已升至147.5%。

高工锂电此前分析，关税政策影响下，将进一步抹平国内电池厂商出口至美国本土的锂电产品的竞争优势。此外，美国对东南亚国家普遍的高额对等关税政策也同样围堵了国内借助第三方国家的转运渠道。

在这种情况下，新一轮关税贸易战也将对锂电上下游的各个环节产生不同的影响。

关税政策如何影响电池产业链？

从国内目前主要产能情况和业务分布来看，美国关税的直接影响相对有限。

在电动汽车领域，2024 年中国出口美国的汽车仅 11.6 万辆，在中国汽车总体出口数量中占比 1.81%，其中电动汽车出口量占比更小。且中国自主品牌车企基本没有在美国销售，因此中国自主汽车受美国加征关税的直接影响较小。

在电池领域，根据海关总署数据显示，2024 年中国向美国出口锂电池 153.15 亿美元（约1100亿人民币），占国内锂电池出口总额的 25%，同比增长 13%，但出口数量下降了约 16%。另外，国内出口至美国市场以储能电池为主，相比于电动汽车增速受限，美国储能市场2025年预计仍有50%的同比增速。

关税叠加下，主要影响电池企业储能业务在美的收益表现。不过短期内，储能市场仍以磷酸铁锂电池为主，LG、松下等日韩电池企业磷酸铁锂产线集中投产时间预计在2026年以后，尽管储能电池收益受到影响，短期内日韩电池企业暂时无法替代国内储能产品，关税承担上或由储能企业及美国本土终端企业共同承担。

材料企业环节，据高工锂电了解，国内直接出口至美国的比例较少，主要出口至日韩或直接由国内客户采购制成电芯后出海，根据部分上市公司披露的数据，国内主要材料企业出口至美国比例多数在3%以内。

不过对于出口至日韩企业锂电材料，由于日韩同样受到美国关税冲击影响，在关税承担上存在一定的协商空间。

美国此轮关税冲击，其实业界也早有预期，从2022年到2024年，国内企业在开拓海外业务布局上，正形成多地的产能布局，不仅包括美国本土制造，同样在欧洲、非洲，乃至中东、南美均有投资建厂的动作。在合作模式上，业内也开展多层次的合作模式，宁德时代、亿纬锂能均已通过技术授权的模式与美国企业开展合作。

后续来看，国内企业在美产能逐渐投建，远景动力、天赐材料、科达利等多家企业产能或在2026-2027年逐步投产，在建产能预计近100GWh。

短期内，特别是储能电芯在美收益受到一定程度的影响，不过随着美国本土产能的释放，后续关税影响将逐渐减少。

关税影响下外销转“内卷”?

不过，除了对于电池企业的直接影响，本次关税带来的间接影响或进一步影响国内的产能、价格情况。

过去国内破除内卷的主要路径是技术创新和出海，部分锂电企业在出海过程中也享受到了海外的高毛利加持，带动整体业绩增长。某种程度上，特朗普政府新的关税政策下，除了引导制造业回流美国，也是对全球制造业的成本筛选，短期内，拥有成本优势的企业抗关税冲击能力更强。

相比之下，部分成本优势不显著，或者与下游客户议价能力较弱的企业，受关税冲击最为明显。

这也意味着，部分不具备成本优势且以美国业务为主的企业，或面临利润平于甚至低于国内的情况。高工产业研究院（GGII）分析，国内出口至美国的储能电池接近80GWh，尽管占国内产量的比例较小，不过叠加受到影响并出口至日韩的材料产能，整体锂电产能或更大。

在关税成本的压力下，部分国际业务订单或出现回流，从而抬升国内的产能水平。此前，高工锂电也有分析，尽管经过过去两年产能建设放缓、去库存等行为，但是国内电池企业依旧面临淡旺季产能利用率差距过大，整体产能利用率有待提升的问题，同时在材料领域，整体供过于求导致抬价困难的问题并未改变。如若海外订单回流，也将对国内锂电企业的产能规划、价格报价形成一定的压力。

长期来看，分散建厂和供应链的全球化迫在眉睫，而抵御更多潜在的关税冲击，也需要加快多元本土化市场的开拓进度。

来源：高工锂电（微信号：weixin-gg-lb）

2025年3月18日，国家市场监督管理总局发布第101号令，决定废止《国家食品药品监督管理总局行政复议办法》，并对16件部门规章的部分条款予以修改，自2025年5月1日起施行。

其中对《检验检测机构监督管理办法》作出的修改如下：

• （一）增加一条，作为第六条：“检验检测机构应当落实主体责任，明确法定代表人、技术负责人、授权签字人等管理人员职责，规范检验检测从业人员行为。”
• （二）第二十四条改为第二十五条，其中的“说服教育、提醒纠正等非强制性手段”修改为“说服教育、提醒敦促、约谈纠正等非强制性手段”。
• （三）第二十六条改为第二十七条，修改为：“检验检测机构违反本办法第十四条、第十五条规定，法律、法规、规章对行政处罚有规定的，从其规定；法律、法规、规章未作规定的，由县级以上市场监督管理部门责令限期改正，通报批评，对出具不实检验检测报告的检验检测机构处五万元以下罚款，对出具虚假检验检测报告的检验检测机构处十万元以下罚款。”

国家市场监督管理总局令第101号令