多孔炭五大工艺路线产业化全景图

纳米尺度下的孔道迷宫,正成为新能源产业的关键战场。
    在电化学器件的微观宇宙里,多孔炭如同精心设计的纳米公寓,为离子提供栖身之所。这些孔隙网络的结构差异,直接影响着电池充放电时离子的“居住体验”。
    当钠离子在蜂窝状多孔碳的宽敞通道中自由穿梭时,它们展现出454mAh/g的高比容量,经历2000次循环后仍保持151.4mAh/g的“活力”。而在超级电容器的亚纳米级孔道(0.64-0.80nm)中,脱去水分子外衣的离子们紧密排列,使器件在10mg/cm²高负载下仍能输出515.5F/g的卓越电容。

1 物理活化法:成本控制大师

    物理活化法如同一位简约主义者,仅依靠气体(水蒸气、CO₂或空气)在高温下打开碳骨架的孔隙结构。这种工艺避免使用化学试剂,通过热力学雕刻在碳基体上凿出微孔为主的迷宫。
    在产业化舞台上,物理活化法的优势在于其经济性。设备投资仅需化学活化法的60%-70%,且避免了化学腐蚀带来的额外防护成本。活化过程产生的尾气可直接处理排放,对环境更为友好。
    物理活化法生产的活性炭比表面积波动在300-800m²/g之间,微孔占比高达80%以上。如同狭窄的单间公寓,这些微孔虽能提供大量“床位”,却限制了离子的自由活动。
    2023年,某活性炭龙头企业的物理法生产线每吨能耗控制在2500度电以内,将生产成本压缩至8万元/吨以下。价格优势使其在净水、空气净化等传统领域占据70%市场份额。
    物理活化法面临的最大产业化瓶颈在于孔隙结构的随机性。如同缺乏规划的城中村,其微孔分布杂乱无章,导致批次稳定性较差(±15%比表面积波动)。在追求精密调控的新能源电极材料领域,这一特性成为难以跨越的障碍。

2 化学活化法:精准造孔工程师

    化学活化法如同一位手持腐蚀剂的雕刻家,利用KOH、ZnCl₂等化学试剂在碳骨架中定向蚀刻出孔隙网络。在四川大学王延青团队的研究中,KOH活化废糖液制备的多孔炭比表面积高达2242m²/g,如同建造起摩天大楼林立的离子都市。
    化学活化法的核心优势在于孔径的精确调控能力。通过调节活化剂浓度、温度和时间三重参数,工程师能在0.8-4nm范围内设计孔隙结构。当K₂CO₃与ZnCl₂以8:2配比协同作用时,可创造出中孔率38.8%的分级多孔炭,形成“主干道与小巷”并存的理想离子传输网络。
    化学活化法面临严峻的产业化挑战:环境代价。每生产1吨多孔炭需消耗0.3-0.5吨KOH,产生含强碱废水3-5吨。设备腐蚀更导致反应釜寿命缩短至物理法的1/3,维护成本增加40%。
    2024年,某环保型创新工艺将KOH回收率提升至85%,但增加的蒸馏装置使设备投资增加30%。成本与环保的天平上,化学法走在产业化的钢丝绳上。

3 模板法:结构复刻艺术家

    模板法如同一位精于铸造的雕塑家,以分子为模具塑造孔隙的完美形态。四川大学团队采用仿生矿化协同燃烧活化策略,在Na₂CO₃模板引导下,创造出蜂窝状多孔碳(CMFO)。其薄如蝉翼的孔壁(<10nm)与贯通的三维网络,使钠离子得以自由穿梭。
    这种材料的比表面积达295m²/g,孔体积0.689cm³/g,在钠离子电池中展现出454mAh/g(0.05A/g)的高容量和76.1%的首效。如同设计精良的立体车库,其结构最大化利用了空间资源。
    模板法的核心优势在于孔径均一性。介孔二氧化硅模板可制备孔径偏差<±5%的有序介孔碳,分子印迹模板甚至能实现0.1nm精度的孔道定制。复旦大学团队以碳点为自模板,成功制备出0.64-0.80nm集中分布的亚纳米孔碳,使超级电容器电压窗口突破至1.4V。
    产业化瓶颈在于模板回收难题。二氧化硅模板需用氢氟酸腐蚀去除,每吨产品产生50kg含氟危废。2025年,虽然可降解PS模板成本降至20元/kg,但模板成本仍占产品总成本的35%。

4 生物质法:自然馈赠的利用者

    生物质法将农业废弃物转化为电极材料珍宝,践行着“从土地中来,回产业中去”的循环理念。以废糖液为前驱体时,每吨原料成本仅300元,通过K₂CO₃活化即可获得比表面积1255m²/g的多孔炭。
    生物质路线的产业化优势在于原料成本。核桃壳、椰壳等原料采购价仅800-1500元/吨,远低于树脂基原料(3-5万元/吨)。江苏钠博恩公司利用生物质多孔炭为骨架,成功开发出硅碳负极材料,成本控制在15万元/吨左右。
    生物质多孔炭面临灰分困扰。椰壳炭灰分达5-8%,其中碱金属杂质引发电池副反应,导致循环寿命降低30%。虽然酸洗工艺可将灰分降至1%以下,但每吨增加处理成本1.2万元。
    2025年,龙鑫干燥创新开发的连续式气氛回转炉通过全密闭动态密封技术,将工艺波动从±25%降至±8%,产能提升30%,能耗降低20%。这一装备进步为生物质法产业化注入新动力。

5 CVD法:纳米级建筑师

    CVD法如同在微观世界搭建脚手架的工程师,通过气相沉积在预制骨架上精心构筑孔隙。在硅碳负极领域,CVD技术将硅烷气体通入多孔炭孔隙,热解生成纳米硅颗粒,再经碳包覆形成复合材料。
    这种设计使硅碳负极首效从75%跃升至88%,循环寿命突破1000次大关,解决了硅材料300%体积膨胀的行业痛点。如同在纳米公寓中加装抗震结构,CVD法赋予材料抵御变形的能力。
    CVD法的核心优势在于孔隙的可设计性。通过调节前驱体流量和温度,可在5-50nm范围精确控制硅沉积区,实现硅负载量从5%到15%的精准调控。2023年,中科院化学所开发氧辅助CVD技术,成功制备扭转角0°-30°可调的双层石墨烯,展示了原子级精度的建造能力。
    产业化进程面临设备高门槛。管式CVD设备投资达400万元/台,而流化床CVD虽可实现连续生产,但设备成本高达1200万元。每公斤硅碳负极的CVD工序能耗超50度电,占总成本35%。

工艺路线产业化对比全景

    当五大工艺路线站在产业化天平上,其技术经济性呈现出清晰分野。生物质法以15万元/吨的价格成为消费电池领域的性价比首选,而树脂基模板法制备的硅碳负极虽售价高达30-50万元/吨,却能支撑更高硅负载量(10%-15%)。
    环保成本深刻改变着产业版图。化学活化法因环保成本增加40%,其市场占比从2018年的65%降至2024年的42%。而山西煤化所开发的电容炭技术,在2022年启动500吨产能建设,通过创新工艺降低污染,推动我国电容炭进口替代。
性能参数对比揭示技术演进方向:
比表面积:化学活化法(2242m²/g)> 生物质法(1255m²/g)> CVD法(<1000m²/g)
中孔率:双活化剂法(38.8%)> 模板法(25%-35%)> 物理法(<10%)
循环寿命:CVD硅碳(>1000次)> 模板法多孔碳(2000次容量保持96.77%)> 物理法活性炭(500次衰减30%)
    设备创新正突破产业化瓶颈。龙鑫干燥的连续式气氛回转炉通过多层密封与智能压力补偿系统,将氧含量控制在百万分之一级,使生物质多孔炭的工艺波动从±25%压缩至±8%。这种装备进步让自然馈赠的材料也能满足精密电池工业的需求。
    多孔炭的五大工艺路线如同五位性格迥异的建筑师,在产业化的蓝图上各展所长。
    生物质法以自然亲和力降低原料门槛,化学活化法以精湛蚀刻技艺雕琢孔隙,模板法用精密模具复刻完美结构,CVD法则在纳米空间搭建抗震骨架,而物理活化法以简约哲学控制成本。
    在新能源产业驱动的时代,这些微观世界的建筑师们不再孤立作战。当山西煤化所制定的国际标准IEC/TS 62565-5-1:2023为电容炭建立规范,当复旦大学开发的碳点自模板技术突破亚纳米精度,多孔炭的产业化之路已从单一工艺竞争,迈向协同创新的新阶段。
    每一克多孔炭中延展的足球场面积的表面积,正在重新定义能源储存的边界。
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来源:硅炭微视界

2025年上半年税费新政策汇总

一、增值税

1.国家税务总局关于调整增值税纳税申报有关事项的公告(国家税务总局公告2025年第2号)

2.工业和信息化部办公厅 财政部办公厅 国家税务总局办公厅关于2025年度享受增值税加计抵减政策的先进制造业企业名单制定工作有关事项的通知(工信厅联财函〔2025〕217号)

3.工业和信息化部 国家发展改革委 财政部 税务总局关于2024年度享受研发费用加计扣除政策的工业母机企业清单制定工作有关事项的通知(工信部联通装函〔2025〕64号)

4.国家税务总局关于修订《国际运输船舶增值税退税管理办法》的公告(国家税务总局公告2025年第10号)

5.财政部 海关总署 税务总局关于2025年第12届世界运动会税收政策的通知(财税〔2025〕15号)

二、企业所得税

1.国家税务总局关于优化企业所得税年度纳税申报表的公告(国家税务总局公告2025年第1号)

2.国家发展改革委等部门关于做好2025年享受税收优惠政策的集成电路企业或项目、软件企业清单制定工作的通知(发改高技〔2025〕385号)

三、个人所得税

1。个人所得税综合所得汇算清缴管理办法国家税务总局令第57号

四、印花税

1.财政部 税务总局关于继续实施离岸贸易印花税优惠政策的通知(财税〔2025〕10号)

五、车辆购置税

1.商务部等8部门办公厅关于做好2025年汽车以旧换新工作的通知(商办消费函〔2025〕8号)

2.国家税务总局 工业和信息化部关于发布《免征车辆购置税的设有固定装置的非运输专用作业车辆目录》(第十八批)的公告(国家税务总局 工业和信息化部公告2025年第14号)

3.国家税务总局 工业和信息化部关于发布《免征车辆购置税的设有固定装置的非运输专用作业车辆目录》(第十七批)的公告(国家税务总局 工业和信息化部公告2025年第5号)

六、进出口税收

1.商务部等6部门关于进一步优化离境退税政策扩大入境消费的通知(商消费发〔2025〕84号)

2.国家税务总局关于修改《境外旅客购物离境退税管理办法(试行)》的公告(国家税务总局公告2025年第11号)

3.国家税务总局关于推广境外旅客购物离境退税“即买即退”服务措施的公告(国家税务总局公告2025年第9号)

4.国家税务总局关于支持跨境电商出口海外仓发展出口退(免)税有关事项的公告(国家税务总局公告2025年第3号)

5.海关总署 国家发展改革委 财政部 农业农村部 商务部 税务总局关于调整海关特殊监管区域、保税监管场所和区外加工贸易有关管理措施的公告(海关总署 国家发展改革委 财政部 农业农村部 商务部 税务总局公告2025年第83号)

6.国家税务总局 财政部 商务部 海关总署 国家市场监督管理总局关于应征国内环节税货物出口优化服务 规范管理有关事项的公告(国家税务总局 财政部 商务部 海关总署 国家市场监督管理总局公告2025年第8号)

7.财政部 海关总署 税务总局关于调整海南自由贸易港原辅料“零关税”政策的通知(财关税〔2025〕1号)

来源:福建税务

光计算的革命材料:石墨烯

硅芯片达到物理极限

    如今的芯片利用电子在细小的金属线上移动来传输数据,这种方法已经使用了几十年,也正是这种方法让我们拥有了速度更快的手机和最强大的AI芯片,但现在我们遇到了一个大问题。随着我们在芯片上塞入越来越多的晶体管,由铜制成的导线变得越来越细,导致电阻急剧上升、热量不断累积。不仅仅是晶体管达到了物理极限,它们之间的互连和布线也成为计算领域最大的瓶颈之一。
    物理学给了我们一个解决的线索,那就是利用光子而不是电子。光不会像铜那样损失能量,它速度更快、温度更低,非常适合在芯片和数据中心之间传输数据。而说到在纳米尺度上控制光,石墨烯在这方面非常擅长。
石墨烯擅长控制光子
    石墨烯是目前最迷人的材料之一。它本质上就是一层碳原子以完美的蜂窝状排列。这种结构不仅美观,而且坚固耐用。碳原子紧密结合,使这种材料比钢更坚固,同时又轻巧灵活。由于它是一种晶体结构,电子甚至光子可以非常快速地穿过石墨烯,几乎没有阻力。
    电子穿过石墨烯时的电迁移率高得惊人。石墨烯的迁移率为每秒20万平方厘米,而硅的迁移率为500平方厘米。这意味着切换到石墨烯进行数据互连,数据传输速度比现在快100到1000倍。
常见的光调制器:马赫-曾德尔干涉仪
    当我们想用光来传输数据或计算数据时,首先需要进行编码,将数字信号编码成光。为此,我们需要使用一种基本设备——光调制器,其中最常见的一种是马赫-曾德尔干涉仪。第一束光从一端进入,然后被分成两条不同的路径,有点像一条光子路分成两条车道。通常情况下,来自两个分支的光会在末端重新结合,发生相长干涉,这意味着输出光等于输入光。
    如果我们将数字信号施加到其中一条路径上,就会发生一些变化,该信号会改变该分支中光的相位,从而改变其在输出端的干涉方式,这就是我们调制光的方式,我们实际上是将数字比特编码成光的强度。通过这种方式,我们可以通过光纤传输数据,甚至可以在光子芯片上进行计算,这个过程是硅光子学的核心。
石墨烯是理想的光调制器材料
    但通过硅实现这些有其局限性,尤其是在更快的速度、更低的功耗和更小的占用空间方面,而这正是石墨烯的用武之地。硅在红外波段的窄带中工作效果最佳,而石墨烯可以与从可见光到红外光,甚至到太赫兹波段的各种光发生良好的相互作用。更有趣的是,我们实际上可以通过施加电脉冲来控制石墨烯吸收的光量,这使得它成为下一代光调制器的理想候选材料。
可以实现乘法累加运算
 
    将石墨烯用于光调制器的技术不仅有助于加快数据传输速度,还为更宏大的目标打开了大门,那就是利用光本身进行计算。在马赫-曾德尔干涉仪中,将之前的数字脉冲改为施加模拟电压,就会发生一些新的变化。在这种情况下,相移量会根据该电压平滑变化,因此输出端的光强度与两个值(输入光和施加电压)的乘积成正比。
     换句话说,该设备能执行模拟乘法,这意味着如果我们将该设备扩展到大量设备,我们就可以以模拟方式执行矩阵乘法累加运算。这种运算在人工智能领域无处不在,每秒执行数十亿次。 地球上每个人工智能数据中心每秒都在发生。
可以实现大规模并行计算,并降低能量损失
    每个光调制器编码不同的权重,一束光携带输入值,我们在设备上将输入光与模拟值相乘,然后在输出端光电探测器将光转换为电流,最后以电子方式对结果进行求和。我们可以在数千个并行通道上执行此操作,就能以模拟方式实现了矩阵乘法累加运算。
    这种方法的优势在于,光可以同时携带多个不同波长的数据流,这意味着我们不仅能进行快速计算,还可以大规模并行计算,同时将能量损失降至最低,并且无需停止数据运行。
Black Semiconductor同时开发石墨烯芯片和晶圆厂
    与任何突破性的新材料一样,石墨烯的制造以及从实验室到量产都面临着巨大的挑战。除非石墨烯的生产规模化且价格合理,否则它很难被广泛应用。为了将其应用于现实世界的芯片,我们需要能够在晶圆上生长或转移高质量的石墨烯,并实现规模化生产。
    长期以来,这一直是不可能的。但现在情况终于开始改变,我们看到世界各地都在建造新的石墨烯晶圆厂。以Black Semiconductor为例,他们不仅在设计基于石墨烯的光子芯片,还在构建实现规模化生产所需的完整基础设施。他们的新晶圆厂FabONE正在德国建设中,计划于2026年开始生产,并于2030年实现全面量产。
Destination 2D开发基于石墨烯的互联技术
    加州大学圣巴巴拉分校的衍生公司Destination 2D,他们不仅在开发基于石墨烯的互连技术,还在设计工具和技术,并研究将石墨烯从实验室转移到晶圆厂的整个流程。他们并不是唯一一家这样做的公司,还有一家名为NanoXplore的公司开发了一种特殊的干法生长工艺,使他们能够生长出不含杂质的高质量石墨烯,这对于电子设备来说非常关键。
台积电在测试混合石墨烯金属结构
    几乎无缺陷的晶圆级石墨烯在几年前是不可能的,但现在就连巨头也开始关注,台积电、英特尔、三星已经在探索如何将石墨烯集成到下一代互联中。
    例如,台积电正在测试一种混合石墨烯金属结构,这是他们无需重新改造整个晶圆厂就能开始取代铜的战略方法。我们必须面对现实,我们不可能在一夜之间就完全取代铜,大多数新材料不是通过瞬间颠覆,而是通过更具战略性的推广。
量产仍需克服很多技术挑战
    在实验室中制造石墨烯是一回事,大规模生产并保持其完美无瑕又是完全不同的另一回事。题在于,当石墨烯大规模生产时,缺陷开始蔓延。微小的晶粒边界和杂质在半导体中就是灾难性的,它们会彻底摧毁性能。
    石墨烯必须与现有的以硅为基础的晶圆厂兼容。切换到石墨烯意味着至少要对晶圆厂进行部分改造,这既昂贵又缓慢,风险也很大。此外,还有一个转移问题,因为石墨烯通常是在铜或碳化硅等材料上生长的,但将其转移到其他材料上会存在一些问题。
还要考虑成本效益
    即使我们设法克服了所有这些技术挑战,我们也必须思考这在经济上是否可行。转换新材料不仅要使其发挥作用,还要考虑成本效益。而今天的石墨烯显然还没有达到这个水平。
    为了使石墨烯走出实验室,我们需要在三个方面下功夫:可扩展性、制造和成本。但石墨烯的进展已经开始加快。
来源:Achillesscj

石墨烯量子点制备研究获进展

富勒烯(C60)因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是,C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此,如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。

近日,中国科学院兰州化学物理研究所科研团队联合瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的科研人员,在制备石墨烯量子点研究方面取得进展。该团队结合原位热退火与非接触原子力显微技术,在金属Pt(111)表面捕获到稳定的C60二聚体,并揭示了这种二聚体向石墨烯量子点乃至更大尺寸石墨烯片的完整演化路径。

研究发现,当在800 K下进行退火时,位于C60分子岛边缘、配位数较低的分子会脱离分子岛。这些低配位分子之间随后发生[2+2]环加成反应,形成哑铃状的C60二聚体。研究利用nc-AFM多重扫描技术,在亚分子级直接观测到该二聚体的结构——由两个直径约为1.1 nm的C60单元构成。理论计算证实,Pt(111)表面独特的能量平衡使得形成的二聚体比分子岛内处于低配位状态的单个C60分子更为稳定。进一步,研究将退火温度升高至900 K时发现,捕获到的C60二聚体结构打开碳笼形成石墨烯量子点。这些量子点能够通过扩展融合得到面积达数十平方纳米、具有5×5R0°超晶格结构的石墨烯片。

研究显示,C60二聚体的能垒仅为1.08 eV,低于C60分子直接在Pt表面分解所需的能垒。理论分析提出,Pt(111)表面具有中等强度的吸附作用以及独特的表面陷附效应是形成稳定C60二聚体的关键因素。

相关研究成果发表在《德国应用化学》上。研究工作得到国家自然科学基金、欧洲研究委员会相关项目、瑞士国家自然科学基金的支持。

论文链接

Pt(111)上C60岛的热演化示意图

来源:中科院

一图读懂丨国家标准《锂离子电池编码规则》

市场监管总局(国家标准委)为加强锂离子电池全生命周期的安全与质量管理,批准发布《锂离子电池编码规则》国家标准,将于2025年11月1日起实施。该标准针对每个新生产电池产品给出唯一身份编码,适用范围覆盖从单体电池到电池系统的全层级产品,通过“一池一码”可以实现从生产端到回收端的全生命周期流程管控,为产品溯源和行业监管提供重要的参考依据。

标准链接:《锂离子电池编码规则》

 

第七届中国福建(永安)石墨烯创新创业大赛初赛结果出炉!

7月3日,第七届中国福建(永安)石墨烯创新创业大赛初赛在三明永安举办。本届大赛由北京石墨烯研究院、清华大学深圳国际研究生院、永安市人民政府、浦东新区人民政府合作交流办公室、浦东新区科技和经济委员会、中国(上海)自由贸易试验区管理委员会金桥管理局、上海金桥(集团)有限公司主办,福建省六一八产业发展有限公司、三明埔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、永安市永清石墨烯研究院承办。

本次大赛吸引了大量企业和团队报名参赛,最终22个项目入围初赛,涉及石墨烯材料、金刚石树脂UV复合材料、碳纤维、碳复合材料、石墨导热膜等多个应用领域。

初赛采用现场答辩的方式,由5位专家导师现场打分,最终决出6个入围决赛的项目。初赛现场22个项目同台比拼,争夺决赛入场券。每个参赛团队纷纷拿出优质项目“秀肌肉”。专家现场精彩点评、打分,和参赛选手“头脑风暴”,为选手指明方向。

经过激烈对垒,最终厦门中材航特科技有限公司、北京石墨烯研究院、中核集团韩佩佩老师团队、东华大学、四川翔展振华新材料科技有限公司等单位的6个参赛项目脱颖而出,晋级7月30日在上海金桥举办的大赛决赛。决赛阶段将角逐出一、二、三等奖等奖项。

解构碳纳米管分散困局的三大关键路径

导读:

在现代材料科学领域,碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs)因其卓越的力学、电学和热学性能而备受关注,其在复合材料中的应用研究一直是热点话题。之前已经分享了关于碳纳米管导热复合材料的制备研究进展,探讨了通过多种方法构建高效的导热网络,以充分发挥碳纳米管在热管理材料中的潜力。然而,碳纳米管的应用效果在很大程度上依赖于其在基体中的分散性。本期文章将进一步探讨碳纳米管粉体的液相分散方法和机制,了解如何通过物理、化学和机械手段实现其均匀分散。这一研究方向不仅能够解决碳纳米管在实际应用中的关键问题,还能为开发高性能复合材料提供重要的理论和实践支持,进一步拓展碳纳米管在电子、能源和生物医学等领域的应用前景。

碳纳米管的分散

碳纳米管因其特殊的空间构造和优良的物理化学性能而备受关注。其质量轻、强度高、韧性好、弹性模量高,展现出比一般材料更为优越的机械特性。此外,碳纳米管还具有无限的可能性和广泛的应用前景,不仅可以用于制造高强度的材料和纤维,还在生物医学、电子、能源等多个领域展现出巨大的应用潜力。未来,碳纳米管有望成为推动人类社会发展的重要材料之一。

然而,碳纳米管的应用也面临着一些挑战。由于其具有较大的比表面积和较少的表面缺陷,且六边形的构造使碳原子之间通过sp²杂化轨道形成大量高度离域化的π电子,相邻的CNTs在π-π堆积作用下容易相互吸引并团聚,难以分散,呈现出物理和化学惰性。这种特性限制了碳纳米管在实际应用中的性能发挥。因此,需要通过额外的强酸处理或添加分散剂来提高碳纳米管的表面粗糙程度,并引入活性官能团,从而改善其分散性。

近年来,许多研究人员已经开发了各种方法来修饰碳纳米管的表面,以改变其性能并拓展其应用范围。目前,碳纳米管的分散技术主要有三种:一是机械分散法;二是表面化学共价修饰分散法;三是表面活性剂的非共价修饰分散法。

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机械分散

机械分散法是一种通过物理手段克服CNTs之间范德华力的分散方法,主要包括超声处理、球磨、磁力搅拌和高速剪切等技术。这些方法通过施加机械外力,使CNTs在介质中均匀分散,避免了化学改性可能带来的副作用,同时保留了CNTs的原始特性。

(1)超声分散法

原理:利用超声波的机械振动和空化效应,在CNTs分散液中产生强烈的局部冲击力,从而实现CNTs的均匀分散。超声波的空化作用能够产生微小的气泡,这些气泡在崩溃时释放出巨大的能量,足以破坏CNTs之间的团聚。

优势:操作简便,通常作为其他分散方法的辅助手段,以提高分散效果。

劣势:长时间的超声处理可能会对CNTs的结构造成一定程度的损伤,因此需要优化超声时间和功率。

(2)球磨分散法

原理:通过球磨机中的研磨介质(如钢球或陶瓷球)对CNTs施加机械力,从而实现分散。

优势:可以通过控制球磨时间和条件,有效地分散CNTs。

劣势:长时间的球磨可能会导致CNTs的结构损伤,因此需要平衡分散效果和结构完整性。

湿式球磨法相比干式球磨法能够更好地保持CNTs的结构完整性和分散性。

(3)磁力搅拌和高速剪切

原理:利用机械力量将CNTs分散在介质中。磁力搅拌通过磁场驱动搅拌子旋转,而高速剪切则通过高速旋转的剪切头产生强烈的剪切力。

优势:能够有效地提高CNTs的分散度和稳定性,适用于不同类型的介质和应用场景。

劣势:造成碳纳米管的结构损伤,对设备的要求较高,需要精确控制剪切速率、时间和温度等参数,操作复杂。

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共价修饰

共价修饰法是通过在CNTs表面引入特定的化学基团来提高其分散性的一种方法。这种方法通过化学键将功能基团直接连接到CNTs表面,从而改变其表面性质,增强与溶剂或基体的相互作用。

(1)氧化处理

氧化处理是共价修饰中最常用的方法之一。通过在强酸性环境下(如H₂SO₄、HNO₃、H₂O₂等)对CNTs进行回流处理,可以在其表面引入羧基(-COOH)、羟基(-OH)、羰基(-C=O)等含氧官能团。这些官能团不仅增加了CNTs的表面极性,还提高了其在极性溶剂(如水、乙醇、二甲基甲酰胺等)中的分散性。例如,经过氧化处理后的CNTs可以高度分散于水溶液中,适合用于制备复合材料。

(2)进一步的功能化

除了氧化处理外,还可以通过进一步的化学反应在CNTs表面引入其他特定的官能团。例如,通过酯化反应引入酯基,通过酰胺化反应引入酰胺基等。这些功能化处理不仅可以改善CNTs的分散性,还可以根据具体应用需求赋予其特定的化学性质。例如,羟基可以作为硅烷化过程的结合位点,在聚合物纳米复合材料中发挥重要作用;羧基可以通过亚硫酰氯(SOCl₂)酰化,然后与所需的官能团反应,用于生物医学或传感领域的应用。

(3)共价修饰的优势与局限性

优势:能够显著改善CNTs的分散性,使其在多种溶剂和基体中均匀分散。

局限性:首先,化学反应可能会破坏CNTs的sp²杂化结构,从而影响其原有的电学和力学性能。其次,共价修饰过程通常较为复杂,需要精确控制反应条件(如温度、酸的浓度、反应时间等)。此外,引入的官能团可能会增加CNTs的表面粗糙度,影响其在某些应用中的性能表现。

3

非共价修饰

非共价修饰法是通过在CNTs表面吸附特定的分子或聚合物来提高其分散性的一种方法。这种方法在不破坏CNTs原有化学结构的前提下,利用分子间的相互作用(如静电作用、π-π堆积、氢键等)来实现稳定分散。

(1)表面活性剂吸附

表面活性剂是非共价修饰中最常用的分散剂之一。通过在CNTs表面吸附表面活性剂分子,可以有效降低CNTs之间的范德华力,从而实现分散。表面活性剂的亲水端和疏水端分别与溶剂和CNTs表面相互作用,形成稳定的分散体系。例如,十二烷基硫酸钠(SDS)和胆酸钠等表面活性剂已被广泛用于CNTs的分散。

(2)聚合物包覆

聚合物包覆是另一种非共价修饰方法。通过将聚合物分子吸附在CNTs表面,可以形成一层保护膜,防止CNTs之间的团聚。这种方法不仅提高了CNTs的分散性,还保留了其原有的电学和力学性能。例如,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚苯乙烯(PS)等聚合物已被成功用于CNTs的分散。此外,通过调节聚合物的分子量和侧链结构,可以进一步优化分散效果。

(3)其他非共价相互作用

除了表面活性剂和聚合物包覆外,还可以利用其他非共价相互作用来实现CNTs的分散。例如,通过静电偶极相互作用、金属-有机配位作用等机制,可以有效吸附特定的分子或离子在CNTs表面,从而实现稳定的分散。例如,利用金属多酚配位反应,可以将金属离子和多酚分子吸附在CNTs表面,形成稳定的分散体系。

(4)非共价修饰的优势与局限性

优势:能够保留CNTs的原始结构和性能,同时实现优越的分散性。这种方法操作相对简单,不需要复杂的化学反应,适合大规模应用。

局限性:分散效果可能受到溶剂性质、温度等因素的影响,且在某些情况下分散稳定性不如共价修饰法。此外,非共价修饰剂可能会在某些应用中引入额外的杂质或影响CNTs的表面性质。

碳纳米管分散性及功能化的表征

CNTs的分散性和功能化效果是决定其在复合材料和其他应用中性能的关键因素。因此,准确表征CNTs的分散状态和表面改性程度至关重要。常用的表征方法包括光学方法、电子显微镜方法和定量分析方法,这些方法从不同角度提供了关于CNTs分散性和功能化的详细信息。

(1)光学方法

光学方法是表征CNTs分散性的一种便捷手段。紫外-可见(UV-Vis)光谱技术利用CNTs在紫外-可见光区域的特征吸收峰来评估其分散状态。由于CNTs的π-π堆积作用会导致吸收峰的偏移或猝灭,因此通过监测吸收光谱的变化可以判断CNTs的分散程度。此外,UV-Vis光谱还可以用于监测分散过程的动力学,从而确定最佳的分散处理时间,避免过度处理导致CNTs结构损伤。

(2)电子显微镜方法

电子显微镜技术,包括扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM),能够直接观察CNTs的微观结构和分散状态。SEM可以提供CNTs在复合材料中的分布和形态信息,而TEM则能够更清晰地观察CNTs的内部结构和表面改性情况。通过这些图像分析技术,可以直观地评估CNTs的分散效果,以及功能化处理对CNTs表面的影响。

(3)定量分析方法

定量分析方法用于精确评估CNTs分散液中的颗粒尺寸和分布。动态光散射(DLS)技术通过测量分散体系中颗粒的布朗运动来确定其尺寸分布,从而间接反映CNTs的分散程度。此外,差速离心沉降法(DCS)可以对CNTs的团聚状态进行定量分析,通过测量团聚体的沉降速度来评估其解聚效果。这些定量分析方法能够提供分散体系的详细数据,有助于优化分散工艺和评估功能化效果。

(4)拉曼光谱

拉曼光谱是一种能够提供CNTs结构信息的非破坏性分析技术。通过分析拉曼光谱中的特征峰,可以判断CNTs的缺陷密度、石墨化程度以及表面功能化情况。例如,D峰与G峰的比值(ID/IG)常用于评估CNTs的缺陷密度,而功能化处理会在拉曼光谱中引入新的特征峰,从而反映表面官能团的存在。

(5)X射线光电子能谱(XPS)

X射线光电子能谱是一种表面分析技术,能够提供CNTs表面元素的化学状态信息。通过测量从样品表面发射的光电子的能量和数量,XPS可以确定CNTs表面的官能团类型和含量。这种方法对于评估共价修饰的效果特别有效,因为它可以直接检测到表面引入的化学基团。

通过上述多种表征方法的结合使用,可以全面评估CNTs的分散性和功能化程度。这些表征技术不仅能够帮助研究人员优化分散和功能化工艺,还能为CNTs在复合材料、电子器件和生物医学等领域的应用提供重要的理论支持。

总结与展望

(1)开发新型环保高效的分散剂

目前,现有的分散剂在分散效率和稳定性方面仍存在不足,尤其是在大规模工业化应用中。未来的研究方向应聚焦于开发新型分散剂,这些分散剂不仅能够显著提高CNTs的分散性,还能减少对环境的影响。例如,基于天然产物或可再生资源的绿色分散剂,以及具有多功能基团的分散剂,能够在分散CNTs的同时赋予其特定的化学性质,如导电性或亲水性。此外,智能分散剂的研发也至关重要,这类分散剂能够响应外部刺激(如pH值、温度或磁场),实现CNTs的可控分散和组装。

(2)优化现有分散技术

现有的分散技术,如机械分散法、共价和非共价修饰法等,虽然在实验室中取得了显著进展,但在实际应用中仍面临挑战。未来的研究应致力于优化这些技术,以进一步提高CNTs的分散效果。例如,通过优化超声波处理的参数(如功率、时间和频率),可以在提高分散效率的同时减少对CNTs结构的损伤。共价修饰法可以通过开发更温和的化学反应条件,减少对CNTs原有性能的影响,同时提高功能化效率。非共价修饰法则可以通过探索新的相互作用机制,如金属-有机配位或π-π堆积,实现更稳定的分散效果。

(3)深入探索分散机制

加强对CNTs分散机制的研究,有助于开发更高效的分散方法。未来的研究可以利用分子动力学模拟来研究CNTs与分散剂之间的相互作用,揭示分散过程中的微观机制。同时,深入研究CNTs表面的化学性质和表面能,探索如何通过表面改性提高其与分散剂的相容性。此外,研究分散过程中CNTs的动态行为,包括团聚、解聚和再分散等过程,将为优化分散工艺提供理论支持。

(4)多功能复合材料的开发

利用分散性良好的CNTs开发高性能、多功能的复合材料,以满足不同领域的应用需求。未来的研究可以集中在优化CNTs的含量、分散性和取向结构,进一步提高复合材料的力学性能、热导率和电导率。此外,结合CNTs的优异性能和其他材料的功能特性,开发具有多种功能的复合材料,如电磁屏蔽、自感知和自修复等。在生物医学领域,基于CNTs的生物医学复合材料,如药物载体、生物传感器和组织工程支架,将拓展其在生物医学领域的应用。

(5)建立标准化的分散度测试方法

标准化的测试方法对于评估分散效果和推动CNTs的工业化应用至关重要。未来的研究可以结合光学方法(如UV-Vis光谱)、电子显微镜方法(如SEM、TEM)和定量分析方法(如DLS、XPS),建立综合的分散度评估体系。制定统一的测试标准和操作流程,确保不同实验室和企业之间的测试结果具有可比性和一致性。此外,开发能够实时监测CNTs分散状态的在线监测技术,将为工业化生产提供实时反馈和控制手段。

参考文献:王延青,高彩琴,张朝阳,倪宇翔,黄鑫.碳纳米管粉体的液相分散方法和机制[J].中国粉体技术,2025,31(1):170-182

来源:新材料纵横

2025年下半年展会信息汇总

2025中国石墨产业高质量发展大会

时间:2025年7月16日-7月17日

地点:广东深圳

石墨作为战略性非金属矿产,因具有优异的物理化学特性,被广泛应用于冶金、化工、新能源、电子信息、航空航天等领域,是推动现代工业升级的关键基础材料。近年来,随着石墨产业链的加速发展,“内卷式”竞争已成为石墨产业转型升级的一大顽疾,其带来的低效重复、创新匮乏以及由此形成的恶性循环等问题,对产业高质量发展产生了较大影响。

为重塑市场机制,激发创新动能,拓展应用领域,破解发展难题,中国非金属矿工业协会定于7月16-17日在广东省深圳市举办“2025中国石墨产业高质量发展大会”,届时将汇聚政府、科研、企业多方力量,围绕石墨资源开发、技术创新、降本增效、应用拓展、产业协同等议题展开研讨,破除行业内卷,避免低价恶性竞争,共促石墨上下游全产业链健康高质量发展。

会议主要内容

1. 新《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国矿产资源法实施条例(征求意见稿)》等石墨矿产资源管理相关政策解读与交流;

2. 石墨两用物项出口管制相关政策要求解读与近期动态交流;

3. 发布《加强石墨行业自律,抵制“内卷式”恶性竞争》倡议书

4. 环保监管、智能制造、绿色矿山、绿色工厂等相关产业政策解读与交流;

5. 石墨产业发展现状与发展趋势分析与研判;

6. 耐火材料、铸造材料、密封材料、润滑材料、超硬材料等石墨传统应用领域工艺转型升级与市场发展趋势;

7. 新能源材料、核工业、航空航天、芯片制造、超级电容、柔性石墨薄膜、防腐涂料、导电材料、散热材料、石墨烯等石墨新材料生产工艺技术及应用市场需求交流;

8. 石墨采矿、选矿、提纯、膨化、超细、球化、负极材料等加工工艺技术与成果交流;

9. 浮选、提纯、粉磨、球化、输送、检测等装备在石墨加工中的应用;

10. 大鳞片保护的石墨选矿工艺技术、石墨尾矿综合开发利用及高纯石墨、氟化石墨等产品生产关键加工工艺、技术、装备等瓶颈问题探讨;

11. 《石墨选矿行业全过程污染控制规范》团体标准研讨;

12. 石墨新材料展示交流、贸易洽谈;破碎、粉磨、分选、输送、提纯等设备以及分析检测仪器展示与交流。

链接:关于召开2025中国石墨产业高质量发展大会的通知

2025第二届中国(江苏)新型电力 · 新能源 · 新材料创新应用博览会

时间:2025年7月16日-7月18日

地点:南京国际博览中心(河西),南京

为贯彻落实行动方案 ,由国家新型电力(智能电网)装备集群促进组织、江苏省先进制造业集群联盟、江苏省新型电力和新能源装备集群促进组织、江苏省可再生能源行业协会主办的“2025中国(江苏)新型电力新能源新材料集群融合创新应用博览会”通过组织产品展示、技术交流、项目推介、招商引资、贸易洽谈和报告会、发布会等系列活动,搭建合作交流平台,展示新型电力与数字能源装备产业发展水平,促进企业信息沟通,推动行业技术合作,引导新型电力与数字能源装备产业持续快速健康发展。博览会将邀请国内外新型电力与数字能源装备产业链企业、科研院所、高等院校等单位参展,开展新型电力、数字能源、新设备、新材料、新成果展示及学术交流活动,组织相关科研、设计、生产、应用等单位到会参观、交流与洽谈,将博览会打造成为中国新型电力与数字能源装备产业科技创新成果、成为中国新型电力与数字能源装备产业发展成果的品牌盛会。

网址:http://www.nengyuanexpo.com/

2025年国际碳未来论坛暨第11届全国碳催化学术会议

时间:2025年7月19-23日

地点:内蒙古自治区鄂尔多斯市

国际碳未来论坛是由清华大学魏飞教授、唐军旺教授于2024年发起,旨在通过凝聚全球智慧,推动科学前沿与技术转化,促进跨学科与国际化合作。全国碳催化学术会议是由已故著名科学家苏党生研究员于2013年发起,先后在沈阳、广州、长沙、银川、太原、福州成功举办了10届。目前,该系列会议已经成为国内碳催化领域科技工作者的重要学术交流平台和智慧传递枢纽。
为进一步探讨碳催化科学和碳材料产业的最新研究进展和未来发展方向,致力于打造可持续的碳催化未来,由中国颗粒学会、清华大学、鄂尔多斯实验室、内蒙古大学化学化工学院、内蒙古大学能源材料化学研究院、中国科学院金属研究所、Carbon Future 共同主办的2025年国际碳未来论坛暨第11届全国碳催化学术会议定于2025年7月19-23日在内蒙古自治区鄂尔多斯市举办。本届会议以“更清洁的碳未来”为主题,邀请国内外知名专家和学者,聚焦碳催化、碳材料、电镜催化与先进表征、低碳催化、绿色催化等相关领域进行交流。同时,会议将为广大学子和青年学者提供成长途径,拓宽学术视野、激发科创灵感,打造互动合作和交流成长平台。此外,会议还设置了碳材料、低碳催化、可再生能源、能源存储及其先进表征相关仪器、设备、产品、软件和应用展览,欢迎相关企业和科研院所等积极报名参展。

主办单位:中国颗粒学会

清华大学

鄂尔多斯实验室

内蒙古大学化学化工学院

内蒙古大学能源材料化学研究院

中国科学院金属研究所

Carbon Future

承办单位:中国颗粒学会能源颗粒材料专业委员会

会议议程

会务联系方式

会议官网:https://cf2025-11thcarboncatalysis.csp.org.cn

2025上海国际储能及锂电池技术展览会

时间:2025年7月29日-7月31日

地点:国家会展中心(上海),上海

2025年7月29-31日在上海国家会展中心举办的CBTC2025上海国际储能及锂电池技术展览会,预计邀约1000家行业知名品牌企业到场,聚焦储能技术、新能源、 锂电池、储能集成商、氢能燃料电池、智能制造等行业热门话题为到场的业内同仁拓展视野、拓宽思路、拓深机遇,共同助力行业发展,直击储能及新能源电池及智能制造行业未来发展的产业融合重点,以更专业的视角,更权威的平台,更深层的内容,为产业布局拓展再加码,给新能源电池以及智能制造产业的未来发展指引方向。

网址:http://www.fairmice.com/tg/mszlexpo/

 第25届中国工博会新材料产业展

时间:2025年9月23-27日

地点:国家会展中心(上海)

第25届中国工博会新材料产业展将于2025年9月23日-27日在国家会展中心(上海)隆重举办。致力于引进扩大国际技术与产业合作,提升新材料产业创新应用的核心竞争能力,为政府、协会、企业等构建一个独特合作交流的平台。

官网:http://www.lfzlexpo.com/nmis

2025第十五届中国国际纳米技术产业博览会

时间:2025年9月23-27日

地点:苏州国际博览中心,苏州

中国国际纳米技术产业博览会自2010年举办首届以来,已连续在苏州工业园区成功举办14届,累计邀请150名国内外院士(其中诺奖得主3人)、150116位参展参会嘉宾、7900多家参展企业,论坛报告达2973场。目前,纳博会已成为全球第二大,国内最具权威性、影响力、规模最大的纳米技术应用产业领域国际性展会,与日本、韩国、德国、俄罗斯等建立了常态化交流机制,是企业展示、产品推广、资本合作、技术对接与交流的绝佳舞台。

CHInano 2025第十五届中国国际纳米技术产业博览会将于2025年10月22-24日在苏州国际博览中心隆重举办。期间将邀请20+国内外院士出席,召开1场主报告、10余场前沿会议、1场创新创业大赛,展览面积24000㎡,预计现场参会参展观众27000余人。

大会主题包括微纳制造(MEMS)、第三代半导体、纳米新材料、柔性印刷电子、OPV、纳米压印、纳米光电子、纳米大健康、分析检测、纳米生物与医药、纳米清洁环保、纳米技术应用等。

本届纳博会主报告将聚焦新材料与微纳制造、第三代半导体等主题,邀请能源材料、第三代半导体、微纳制造等领域的国际知名科学家、企业家介绍当代纳米技术引领的新型产业发展趋势与应用前景。大会主报告是历届纳博会的重中之重,大会主报告嘉宾的报告对全国纳米产业都具有非常重要的指导意义。

网址https://news.hqew.com/info-372584  (www.chinanosz.com)

2025上海国际高端粉体装备与科学仪器展览会

时间:2025年9月23-27日

地点:上海跨国采购会展中心,上海

IPIE上海国际高端粉体装备与科学仪器展览会(IPIE2025)将于2025年10月29-31日在上海跨国采购会展中心举办。IPIE2025是由北京粉体技术协会与柏德英思展览(上海)有限公司联合主办,并与行业资深媒体中国粉体网达成战略合作,共同打造的粉体装备与科学仪器行业应用领域的一站式商贸采购与交流平台。

作为聚焦粉体工业的高端、专业的采购对接会,IPIE2025将邀请超过200家优质展商与超2000家专业采购商进行商贸对接对接,现场预计有超10000名专业观众莅临参观。IPIE2025同期举办10+主题论坛,80多位行业专家、企业大咖现场分享,分享内容覆盖粉体工业涉及到的新能源、新材料、医药、化工、陶瓷、食品、矿业等多个垂直领域的创新发展。

本次展览会规模达12000㎡,展示范围包括粉体材料、粉体工艺及技术、粉体加工关键设备、产线配套设备及相关的科学仪器等全产业链整体解决方案。

网址http://www.ipiexpo.com/about/ipie.php

第八届北京石墨烯论坛(BGF2025)

时间:2025年10月24日至27日

地点:北京·稻香湖景酒店

本届论坛由北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会指导,北京石墨烯研究院、北京石墨烯研究院有限公司联合主办,立足国家级平台定位,聚焦石墨烯前沿技术与产业深度融合,旨在推动”政产学研金服用”协同发展,为全球新材料领域搭建高端交流合作平台。

BGF2025将紧密围绕国家战略需求,汇聚全球石墨烯及相关领域专家学者、企业家、政策研究及投融资领域专家等,共同探讨材料制备技术突破、应用场景拓展、产业生态构建等关键议题,推动创新链、产业链、资金链精准对接,共襄石墨烯产业发展大计。

当前,石墨烯产业正处于从实验室研发向规模化应用迈进的关键阶段。本届论坛设置主论坛,涵盖院士报告、前沿论坛、产业论坛等精彩内容,并设置了工业电热论坛、纳米化学人论坛、青年科学家论坛、新能源论坛、传感论坛等多个精彩子论坛,既是落实国家新材料产业发展战略的具体实践,也是推动区域新材料产业集群建设的重要举措。诚邀全球新材料领域专家学者、企业家及产业同仁共襄盛会,携手开创石墨烯产业高质量发展新格局。

 

2025年中国国际石墨烯创新大会

时间:2025年11月14日至16日

地点:中国·温州(乐清)

“中国国际石墨烯创新大会”是由中国石墨烯产业技术创新战略联盟联合欧盟、英国、马来西亚、巴西、澳大利亚等各国石墨烯权威机构共同发起的全球石墨烯行业盛会。“2025年中国国际石墨烯创新大会”将由石墨烯产业技术创新战略联盟(CGIA)和正泰集团联合主办,将于2025年11月14日至16日拟在温州市(乐清)举办。

本届大会将以“产业焕新  烯创未来”为主题,瞄准国家重大需求,全方位推进国家战略布局,保障未来新兴产业有“米”,当下新质生产力有“面”。大会将聚焦石墨烯应用市场,促进石墨烯创新成果与产业端的对接合作,推动石墨烯产业迈向高质量发展新阶段。同时,石墨烯联盟也将在大会期间联合全球相关机构在温州构建国际化的石墨烯产业交流合作平台,推动石墨烯产业链供应链的国际合作。

组委会拟联合正泰集团、国家电网、中建材、中车、比亚迪等多家500强企业,围绕电气、能源、化工、建材、车辆、农业等领域共同开设产业专题论坛;同时,开设一批特色论坛,包括青年论坛、石墨烯投资论坛、国际合作圆桌会、2025中国石墨烯产业发展座谈会等。其中,组委会拟将联合中国银行等金融机构开设石墨烯投资论坛;除此之外,还同期举行2025中国国际石墨烯材料应用博览会。届时,包含石墨烯诺奖在内的上千位来自全球石墨烯领域知名专家学者、石墨烯企业负责人、市场应用客户代表、投资机构代表等将,齐聚温州,共“碳”未来产业。

组委会联系方式:

电话:400-110-3655  13264226602

微信号:SMXLM2013、smxlm2020、CGIA-2013(添加时备注单位-姓名)

邮箱:meeting01@c-gia.cn

官方QQ群:296531551、397051421

微信公众号:石墨烯联盟

微信视频号:石墨烯联盟

网址:http://www.grapchina.cn/

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晋江鞋服产业的“创新方程式”

创新,让晋江鞋服企业再次打造出“国内首款”。

今年2月,亚冬会圣火在“冰城”哈尔滨点燃。开幕式上,中国代表团成员身着安踏领奖服亮相,成为全场焦点。领奖服搭载中国首款自研高性能防水透湿材料——“安踏膜”,该科技成果由安踏联合东华大学研发而成,打破了国外防水透湿材料的技术垄断。

从小小代工厂,到比肩耐克、阿迪达斯的体育用品集团,安踏的成长路径暗合了晋江的发展路径:从1978年的1.45亿元,到2024年的3647.45亿元,县域GDP增长2500多倍,位居全国近2000个县第三。

依托“搬不走”的产业优势——全国50%的鞋服配套产量,50公里半径内全过程本地化生产的成熟生态,以及年产值超5000亿元的庞大产业集群,晋江正通过独特的“创新方程式”——“企业突围+平台赋能+飞地聚才”,加速从规模扩张向价值跃升华丽转身。

“从‘安踏膜’的突破到产业集群的升级,晋江鞋服产业用创新实践印证了‘首款即标杆’的发展逻辑。”泉州市发展和改革委员会副主任徐晞表示,这既是企业深耕技术“无人区”的成果,更是政产学研协同创新的典范。作为“晋江经验”发祥地,泉州将继续以“创新方程式”为蓝本,推动更多“泉州制造”从国内首款迈向全球首创,让传统产业在科技赋能中焕发新生机。

□融媒体记者 许雅玲 黄小玲

“把一双鞋当成一个科技产品去做”

企业突围,勇闯科技“无人区”,各种首创催生“4+3”产业集群

走进晋江安踏集团博物馆,承重超过1吨的“吨位鞋”、重量仅99克的“氢跑鞋”等创新产品令人目不暇接。“我们把一双鞋当成一个科技产品去做。过去10年,安踏集团创新相关投入累计达200亿元,申请专利超5600件,居中国体育品牌之首。”安踏集团运动科学实验室相关负责人郑志艺说。

据郑志艺介绍,作为行业首家实验室,研发团队通过大量实验,找到了不同地区、不同运动习惯的人群在脚型上的差异,读取在运动过程中缓冲力、抓地力、灵活性、柔韧度和控制性等各项数据,专业篮球运动员脚型数据库也在这里诞生。

在晋江,不少纺织鞋服产业建立起这样的创新实验室,加大研发投入,向创新要增长。“鞋服不仅仅是劳动密集型产业,更是技术特别是高新技术密集型产业。”特步集团相关负责人说,一双运动鞋从丝线、布料、鞋底到成品,有100多道工序,产业链各个环节都是技术攻坚的战场。随着企业从面料、设计、工艺、流程管理等方面持续创新,“舒适”“科技”“时尚”等元素成为运动鞋“新国货”标签,契合了国人多元化消费需求,赢得了越来越多消费者的认同。

不仅企业勇闯科技“无人区”,产业链协同创新也成为新生态。2024年,安踏牵头成立“体育用品产业创新联合体”,联合供应商、院校、研发机构等上下游协同创新。“联合体不仅要解决行业难题,更要参与制定全球标准,以中国技术、中国智慧引领全球体育用品产业创新发展。”安踏集团董事局主席丁世忠说。

晋江的创新,贯穿到各个产业链。截至目前,晋江已形成“4+3”产业集群布局:超3000亿元的鞋服产业、超1000亿元的纺织产业、超800亿元的食品和建材产业构成传统优势板块,智能装备、医疗健康、电子信息三大新兴产业则成为驱动经济新增长极的核心引擎。

这种创新氛围,也源自泉州的创新土壤。2024年,泉州规上企业研发经费投入增幅居全省之首;全省新增四批省级专精特新中小企业780家,泉州占近四成;全市新增九批创新型中小企业431家、累计1359家,泉州继续位居全省第一。

“最强大脑”驱动企业“最强动能”

大院大所,覆盖所有主导产业,形成“人才+基金+赛事+孵化+专业运营”闭环服务生态

走进晋江市三创园,绿树掩映间,一座环形建筑格外醒目。阳光明媚时,透过玻璃外墙能清晰看见科研人员忙碌的身影。这里是晋江发力21世纪“新材料之王”赛道的重要载体——福建海峡石墨烯产业技术研究院。

2016年5月,晋江率先成立福建海峡石墨烯产业技术研究院布局石墨烯产业;2022年1月,引进北京石墨烯技术研究院对其运营管理,高位嫁接北京院科研资源。目前,研究院已落地2个研究中心、8个共建实验室,26名研发人员为传统产业、传统材料的升级注入创新基因。

在泉州市星达鞋服材料有限公司与研究院联合创办的实验室里,福建海峡石墨烯产业技术研究院院长罗圭纳拿起一块碳纤维碳板向记者介绍,该碳板弯曲力比传统碳板提升一倍以上,弯曲强度也增加近一半。“我们与星达一起,将石墨烯的相关技术配方和制造工艺产业化,极大地提升了产品的耐折度和弹性,同时降低了重量,较好满足了当前专业竞技碳板跑鞋、篮球鞋的轻量化需求。”据悉,从运动鞋底到医疗护具,从智能纺织品到环保滤膜,依靠“最强大脑”,石墨烯已经在晋江民企的手中幻化出万千形态。

引进大院大所,基于企业和产业发展的局限,着力解决科技创新资源匮乏、创新能力薄弱等短板问题。晋江已落地运营港理大晋江技术创新研究院、同济大学技术转移中心晋江分中心等13家高水平科研平台,实现主导产业科研平台全覆盖,累计服务企业5500多家、实施产学研合作项目超1000项、解决企业技术难题771项,构建完善了“人才+基金+赛事+孵化+专业运营”闭环服务生态,横向技术服务收入超过3.39亿元。

在更广的范围,泉州已经引进共建30家大院大所,承担了泉州产业关键共性技术、重大创新产品的研发攻关任务,为延链、补链、强链注入“动能”,为培育发展新质生产力提供了高能引擎,在研发创新、人才培养、服务企业、成果转化等方面扮演着重要角色。

异地孵化链动全球智慧

到资源富集地分一杯羹,以“飞地经济”破解在地创新要素有限的困局

对于“创新中心”,人们并不陌生,但对于“离岸创新中心”,或许会思考——这是什么?去年以来,晋江在创新资源富集的武汉、深圳、西安设立3处“人才科创飞地”,以“飞地经济”破解本地创新要素有限的困局,打造“科技研发同步推进、成果转化在晋江”的招才引智网络,加速科技成果向现实生产力转化。

“我们中心已累计对接项目超100个,成功落地企业9家,开展多项产学研技术开发合作。”据晋江(武汉)离岸创新中心相关负责人介绍,该中心入孵企业——晋江市达业达欣时代智能科技有限公司推出的新一代微脑系统搬运机器人,通过人工智能加持,极大降低了对操作人员的技能要求,普通工人可轻松上手操作,显著提升工作效率和安全性,目前已完成数十万元的订单。

“在实际应用中,其作业效率较人工操作提升超40%,有效缩短运输周期。同时,依托传感器与智能监控系统,实时规避碰撞、侧翻等安全隐患。”公司相关负责人说,该机器人已与晋江华阳鞋厂达成市场化合作,进入华阳鞋厂稳定运行。

针对色彩行业因肉眼、经验及显示色差误差导致货不对版、打样效率低下等问题,该中心入孵企业——凯布瑞色彩(晋江)科技有限公司研发了颜色测量装备和色彩大数据系统。“该系统通过收集并分析大量色彩数据,可以为客户提供定制化的色彩解决方案。”公司负责人干德超说,最近公司正与361度进行深度技术交流,共同探讨色彩管理智能化解决方案在鞋服研发生产中的落地路径。

“凯布瑞的技术方案精准契合鞋服产业从‘经验驱动’向‘数据驱动’转型的需求,尤其在缩短新品研发周期、降低返工成本方面具有显著价值,后续将推动进一步的场景化测试与商务洽谈。”361度相关负责人说。

除了晋江(武汉)离岸创新中心,晋江另外两处科创飞地——晋江市湾区创新创意创造中心充分发挥深圳市龙华区现代时尚产业、设计产业的策源能力,打造晋江—龙华“研发设计、中试熟化、规模生产”的双向飞地模式;晋江(西安)离岸创新中心与西安电子科技大学深度绑定,通过签约共建半导体产业人才科创基地,打造产学研合作、人才联合培养、顾问服务等全方面深入合作的专业赛道飞地模式。

通过飞地经济,晋江的县域发展,不仅在自身腹地,更是拓展至大城市,打造出特色协同的发展模式。

当安踏的“安踏膜”打破国际垄断,当石墨烯研究院的碳板技术引领轻量化革命,当千里之外的“科创飞地”持续为本土智造注入活力,我们看到的不再仅仅是鞋服的进化,更是一个区域产业生态的重塑与跃迁。以原创性、颠覆性科技为笔,在5000亿元产值的坚实基座上,晋江鞋服产业集群正奋力求解高质量发展的“创新方程式”,为中国传统产业向“新质生产力”转型,提供了一个颇具说服力的“晋江样本”。

来源:泉州网

正泰携全链数智创新成果亮相SNEC 2025,锚定绿色能源战略新航向

6月11日,全球瞩目的清洁能源盛会——SNEC PV+第十八届(2025)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会暨展览会在上海国家会展中心隆重举行。正泰携全产业链新能源解决方案亮相,重点展示了光伏地面电站、海上风电,户用光伏,光储充一体化等新能源系统解决方案及E系列新能源专用产品,覆盖新型电力系统”发-储-输-变-配-用”全场景,持续助推新能源领域的技术革新,与全球伙伴共创绿色能源未来。

汇聚全产业链创新之力,以新型能源生态建设助力中国新能源产业健康可持续发展。作为全球知名的智慧能源解决方案提供商,正泰连续多年亮相SNEC展,与往年相比,“业态更多元、场景更丰富、应用更广泛”成为本次展示方案的突出特点,展台前人潮涌动,场面火爆。

正泰新能源全场景一体化解决方案,以智能化管控和高效运行为核心,为客户提供高度集成、智能管控、低碳环保的绿色电力系统,显著提升能源转换效率,降低运维成本,增强系统稳定性,推动新能源行业向数字化、智能化、低碳化方向高质量发展。

正泰光伏电站解决方案:集中式方案以”低成本、高密度”优化大型电站效益,组串式方案凭借”高灵活、低损耗”适配复杂场景。两大技术路线协同发力,为各类地形场景提供定制化绿色能源方案,全面提升发电效率与土地复合价值,为”双碳”目标提供多元化技术支撑。

正泰光储充一体化解决方案采用HPLC+蓝牙双模通信技术,结合多能互补构建智能微电网系统,实现源网荷储的协同优化。通过整合可再生能源为主的分布式电源、智能电网、用电负荷的聚合管理及储能系统应用,实现综合节能目标,推动零碳园区的建设和发展。

正泰E系列产品专为新能源严苛环境设计,通过了-40~70°极寒和高温考验,超2万次使用寿命,兼容高压系统,A型/B型/AC型多种漏电保护,产品可提供上/下自由进线,实现模块化快捷安装。为光伏发电、风力发电、新型储能、充电站等关键领域,提供强大而可靠的技术与解决方案,为电网安全稳定运行保驾护航。

以材料创新赋能产业发展,历经十余年孵化,正泰已形成石墨烯“一新三泰”产业化能力,创新性地将石墨烯复合材料触点与先进镀层技术应用于终端产品、工控设备、框架及塑壳产品系列,显著提升产品使用寿命、导电性能和耐腐蚀性。目前相关技术已规模化应用于新能源发电、输配电及终端设备全链条,并获金风科技、远景等头部企业验证,为行业提供更可靠、高效的电气解决方案。

正泰携全链数智创新成果亮相SNEC 2025,锚定绿色能源战略新航向

此外,正泰还在现场发布了“绿电智核”正泰“好房子”共创美好生活的全链条绿色生态体系。该系统以绿能智电融合一体化解决方案为基础,将低碳解决方案与建筑设计理念深度融合,实现节能减排与经济效益双赢,持续推动建筑与能源共生,人与环境共生,社区与电网共生的“好房子”生态。

在本次SNEC 2025国际光伏展的舞台上,正泰向国际能源市场递交了绿色发展的新答卷,以全产业链布局和持续技术创新为核心,展现”技术-产品-方案-应用”全链条实力。未来,正泰将持续携手全球伙伴共同推进碳中和进程,以更智能、更高效、更环保的能源科技,点亮可持续发展之路。