新材料产业是国民经济的战略性基础产业，是装备制造业的基石，是核心竞争力的重要支撑。山西省在高端新材料领域持续发力，推动产品精细化、规模化、产业化、高附加值化发展，带动全省高端新材料发展壮大工业及其配套的下游、深加工等行业。

名副其实的“新材料之王”
“这是一个灵活的键盘，太棒了。把它卷起来，旅行时随身携带。”中科院山西煤化工研究所研究员陈承猛展示的键盘是用一张纸包裹的柔软硅胶外壳。它是柔性键盘的重要功能部件。
“纸上的黑线和黑点不是画出来的，而是我们用石墨烯制备的电子浆印出来的。软电路板可以让键盘折叠起来，便于携带。”陈成猛告诉记者，如果将石墨烯应用于触摸屏，手机、平板电脑都可以折叠；加入塑料后，塑料变得强韧有韧性，还能使原本不导电、不导电的塑料变得导电、导热；如果添加到锂离子电池和超级电容器中，可以大大提高储能装置的能量密度和功率密度，延长其循环寿命……中北大学前沿交叉科学研究院院长李梦伟团队在可穿戴电子设备、电子皮肤、柔性显示等领域大显身手。
轻如空气，坚硬如钢，是被称为“黑金”的石墨烯。与众所周知的石墨棒和铅笔芯一样，石墨烯也是由碳原子组成的。 2004年，英国曼彻斯特大学的科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在实验室首次成功通过胶带从石墨中分离出一层结晶物质石墨烯，在科学界引起轰动。曼还因其对石墨烯的开创性研究而获得了 2010 年的诺贝尔物理学奖。
作为高端碳素家族的新材料，是电子产品材料的绝佳选择。更有趣的是，它的诸多“极端”物理特性使其成为迄今为止发现的最薄、最硬、导电性和导热性最好的材料。一种功能强大的新型纳米材料，可用于航空航天和军工高精度领域，是名副其实的“新材料之王”。在长期从事石墨烯研发的陈承猛眼中，石墨烯的模量已经达到了1TPa，是钢的200倍。如果你保持石墨烯的强度并制作薄膜，试图刺穿它就像推开大象一样。 “如果力、热、光、电、磁都能让它发生反应，那么这样的石墨烯功能器件将拥有无敌的超强表现力。”李梦伟的研究课题更侧重于石墨烯的功能应用。

保持中国在石墨烯领域的领先地位
在中科院山西煤化工研究所石墨烯中试平台，石墨烯在生产线上轻薄飘逸。石墨通过氧化、提纯、干燥、剥离四个步骤制备成石墨烯。 250克石墨烯原料市场价高达1.25万元。中科院山西煤化工研究所孔庆强博士解释石墨烯的生产过程：“如果把石墨看成一本书，那么石墨烯实际上就是其中的一页，那么我们首先要要做的就是把这本书的每一页，相互打开，然后瞬间撕下每一页，变成一页一页。”目前，中科院山西煤化工研究所攻克石墨烯批量制备关键技术，实现了稳定、可控、低成本的生产。
在中试工厂的超净室内，研究人员正在组装、测试和研究用于生产石墨烯相关衍生物的设备。 “这款超级电容是科研成果之一，体积虽小，却充满了电，充满电仅需10秒，可充放电超过一百万次。”中国科学院山西煤炭化学研究所王振兵博士正忙着告诉记者，“超级电容器充放电速度非常快，循环寿命长，耐候性强。

立场非常坚定。在-40摄氏度时，其放电容量与常温放电容量基本相同。”
山西石墨烯生产实现产业化了吗？陈承猛表示：“目前石墨烯已经实现小规模量产，正处于石墨烯应用的孵化期，也是投资的窗口期。我们正在逐步聚焦和凝练石墨烯一些可能的应用方向，如储能、储能、导电油墨、导热材料、电磁屏蔽、高性能复合材料、防腐涂料等，山西都涉足其中。需求会增加。尝试工业化。”
放眼全球，目前世界上很多国家都从战略层面布局石墨烯，高度重视石墨烯产业发展，进行系统布局，投入大量资金支持石墨烯产业，在以抢占新一轮竞争。石墨烯产业发展的制高点。我国是石墨资源大国，也是石墨烯研究和应用开发最为活跃的国家之一。 2017年，国家发改委公布了《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》，其中包括石墨烯等新材料。石墨烯已成为科研界的“新宠”，创造了许多不可思议的东西。
中国科学院院士、北京石墨烯研究院院长刘忠范认为，我国石墨烯基础研究团队和产业化团队应该说是世界上最大的，三分之二的专利来自于中国。研发处于全球领先地位。目前，山西煤化工研究院牵头制定IEC国际标准5项，国家标准4项。同时，还有一系列联盟标准和行业标准，主导或参与制定的煤化工行业标准有20项。可见，山西在全球石墨烯标准化中占有一席之地，是非常重要的位置。
国际电工委员会纳米电工产品和系统技术委员会秘书长、欧盟石墨烯旗舰计划标准负责人Norbert Fabricius表示，“截至目前，中国参与制定的石墨烯相关标准已超过“34%，其次是欧洲和韩国，分别为29%和21%。我强烈建议中国继续坚持标准制定工作，这是保持中国在石墨烯市场领先地位所必需的。”

立足应用，让石墨烯影响未来
21世纪若要掀起一场新的工业革命，就必须以石墨烯为引领。石墨烯的重要性可以说是不言而喻的。在此背景下，我国也抓住机遇，在石墨烯的高端研发上进行了较早的布局，并取得了一定的成果。山西在这方面也取得了一些突破。
在中北大学山西省纳米功能复合材料重点实验室，研究人员正在开展石墨烯防腐涂料的应用与工程研究。他们开发的石墨烯-聚合物复合防腐涂料的耐腐蚀性、机械性能和剥离强度都有很大的提高。大学前沿交叉学科研究院石墨烯应用研究中心专注于石墨烯高温压力传感器、高温温度传感器等前沿信息领域的研发。
在太原理工大学，研究人员使用低能电子显微镜确认氧化石墨烯中的氧原子以冠醚结构存在。并成功探索了石墨烯量子点在太阳能光伏器件中的应用。
在大同大学碳材料研究所，研究人员开发了一种液相剥离法制备石墨烯，他们以独特的方式将石墨烯用于农作物生产，可将蔬菜产量提高30%-200%。
陈承猛认为：“石墨烯未来的产业应用和发展方向，应该从制备的角度，通过我们的技术手段，进一步升级，进一步降低其成本。另外，从应用的角度，我们将努力做到丰富下游应用场景，包括超级电容器、锂离子电池、导电油墨、防腐涂料等多元化应用。”李梦伟坦言，在发现石墨烯的阶段，我们可能错过了，希望在挖掘其应用阶段也不要错过。
石墨烯的优异性能与山西原有的碳材料产业和科研基础相结合，推动传统产业转型升级，从低端跃升到高端
布局石墨烯产业，开拓石墨烯新应用，聚焦石墨烯产业发展，山西走出了自己的创新之路，以需求驱动核心技术攻关，推动政府、产业协同创新、学术界和研究。

抓住机遇，专注石墨烯的研发和生产
我国是世界上石墨烯研究和产业化最活跃的国家之一。随着石墨烯应用场景的不断拓展，预计到2021年，全国石墨烯市场规模将达到200亿元。
山西大同，以全国首个原创干物理催化石墨烯粉体生产项目为基础，致力于石墨烯下游产品研发与应用的石墨烯+新材料储能产业园正在兴起。在大同墨西哥科技有限公司的生产车间，工人们正在使用乙炔喷枪进行生产作业。高温烘烤后，钢管完好无损。原因是钢管表面涂有石墨烯涂层。公司研发总监宋家伟表示：“石墨烯涂层可以提高整个换热设备的传热和传热效率；在极端工况下保护金属底层，使换热换热器使用寿命更长寿命和更长的维护期。”
满信号的手机送到测试车间会发生什么？ “手机信号被完全屏蔽了。”这是大同墨西哥科技有限公司和中国电子科技集团第三十三研究所联合研发的水性石墨烯电磁屏蔽涂层技术建成的第一个样板间。 “全频段屏蔽效率达到40dB以上，可实现99.99%的电磁波阻隔。”中国电力科学技术第三十三研究所博士王鹏介绍，该技术可广泛应用于家用电磁净化、楼房电磁净化、5G智慧矿山、高铁电磁防护等领域。字段。目前，园区以石墨烯材料为主。通过商业投资和产业链投资的形式，引进了一批产业链中下游企业入驻，形成了完整的石墨烯闭环产业链。
“石墨烯的闭环产业链是从石墨烯的生产加工到应用的全产业链。”大同墨西哥科技有限公司总经理赵建新表示，大同拥有丰富的石墨矿产资源，易于开采和加工。对于产业化培育来说，丰富的资源就像肥沃的土壤，产业政策就像水和阳光，缺一不可。大同支持石墨烯产业发展的政策提出“五个交付”服务，即政策交付、环境交付、服务交付、资源交付、市场交付。正是这种利好政策帮助企业度过了创业阶段的艰难时期。中国科学院山西煤化工研究所研究员陈承猛对此表示赞同。他认为，正是大同保姆式的新兴产业培育，帮助企业在激烈的市场竞争中找到了一席之地。
放眼山西，省内多地都在发展石墨烯产业。山西发展石墨烯产业有哪些基本优势？陈承蒙深受感动：“山西在发展石墨烯产业方面具有得天独厚的先发优势，山西也是最早开展石墨烯研究的省份。2007年，中国科学院山西煤化工研究所启动了该研究。和石墨烯氧化还原方法的发展。”赵建新认为，山西是装备制造业的基地。石墨烯的发展可以促进装备制造业的升级。前景广阔的应用场景和应用市场为石墨烯的发展提供了广阔的空间。
如何将这种先发优势转化为竞争优势？李中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员吴兆平认为，山西在资源产业方面具有传统优势。例如，煤炭工业的化学优势可以与石墨烯的工业应用密切相关。很好的组合。石墨烯作为一种新型的二维碳纳米材料，可以赋能众多行业，为石墨烯的发展提供良好的氛围和牵引力。

顺势而为，以需求引领核心技术攻关
石墨烯的优异性能与山西原有的碳材料产业和科研基础相结合，推动传统产业转型升级，从低端向高端跃升，也是一条转型路径。材料产业如何做大，关键还是要聚焦应用端。
金黄的菊花，生机勃勃的花海，位于内蒙古呼和浩特市宝镇农业种植合作社。大棚外寒风凛冽，大棚内温度达到20摄氏度。石墨烯加热器。石墨烯加热器释放的远红外负氧离子除了保证温室内菊花的生长温度外，还能强化根系，有效杀灭害虫，促进菊花绿色有机生长。合作社负责人李少强说：“石墨烯大棚实现了自动控温，在供暖期间，22个大棚每年节省电费18万元。”
神奇的材料在生活中已经派上用场了。下一步，山西如何立足自身优势发展石墨烯产业，找到差异化、特色化的发展路径？中科院院士、北京石墨烯研究所所长刘忠范表示，制备和规模化制备要有突破，才能真正把科研理论的好东西体现在实际中。材料。为石墨烯找到一个不可或缺的场景应用，就是“杀手级”的使用级别。
谈到“杀手级”应用，陈承猛非常赞同，“石墨烯有自己的特点，在某些领域应该是不可替代的，或者说是绝对必要的。我们打算往这个方向去培育产业链。”精、善、透、实，从产业链上游发力布局，先形成可持续发展模式，再向下游延伸连接。”

放眼前沿，走政产学研协同创新之路
石墨烯领域有句俗话，“中国石墨烯看江苏，江苏石墨烯看常州”。 2011年在常州，率先开启石墨烯产业化之路，成立了全球首家专门从事石墨烯研发和产业化的新型机构，建成了全国最大的石墨烯产业园。孵化器-加速器-科技园”在全国率先形成了集石墨烯装备研发、原料制备和下游应用为一体的较为完整的上下游产业链。150家石墨烯技术相关企业云集，产值相关产业规模突破30亿元。
石墨烯在常州的快速发展，除了先发优势之外，还得益于当地政府选择了一条正确的石墨烯发展道路，即“搭建平台、引进团队、孵化企业、培育行业”。江南石墨烯研究院作为公共服务平台，帮助初创企业扛起重担。常州市武进区融传媒中心记者顾婷说：“为了留住大量石墨烯专业人才，常州市建设了高标准的创客公寓，为国内硕士、博士提供住房补贴。此外，制定担保贷款等行业技术扶持政策；设立“碳材料专项基金”，每年6000万元，3年不少于2亿元，给予最大支持用于石墨烯相关企业。”
山西如何借势发力，乘势而上？它的重点应该在哪里？刘忠范院士指出，石墨烯产业也存在科技经济“两张皮”现象。政产学研应用协同创新，机制突破极限非常关键。 优势互补，强强联合，人人成为创新、政治的真正主体。