图为高新区建华实业集团建成的国内第一条年产100吨石墨烯生产线。
环渤海新闻网专稿 (王峥 陈伟 晓悦)12月20日，京津冀石墨烯产业发展联盟成立大会在北京召开，石墨烯这种神奇的材料再次引发了人们的无限遐想：或许有一天，你会把触屏平板电脑三折两叠塞进口袋；或许你会用几秒钟将手机充满电，半个月不用再充；或许你会乘坐超轻型飞机，驾驶轻型汽车……
在位于唐山高新区的建华实业集团展厅，记者目睹了这种“神奇材料”的真容：石墨烯呈黑色的棉絮状，蓬松地分布在一个罐头瓶大小的盒子里。因为石墨烯轻如鸿毛，所以这一盒只有1克重。
石墨烯的特性同样让人惊奇：它是地球上已发现的最薄材料，一根头发丝的直径大概等于十万层石墨烯叠加起来的厚度；它是最强韧的纳米材料，如果用1毫克的石墨烯做成吊床，可以承受一只猫的重量，而1毫克只相当于猫的一根胡须；它是电阻率最小的材料，导电性是铜的一百万倍，它在室温下传递电子的速度比已知导体都快……石墨烯一系列神秘的特性让人们对它的应用充满幻想。
同样，建华实业集团董事长孟英也渴望让老百姓真正体验到石墨烯的神奇，公司的科研团队正在与澳大利亚李丹教授合作，进行石墨烯基超级电容和电池的研发。孟英介绍，如果产品问世，有望将电池容量增加1.5倍，充电时间缩短至几分钟。这意味着，如果将其应用到电动汽车领域，充电将并不比加油更慢。
孟英解释说，石墨烯电池之所以充放电速度快、储能大，就是利用了石墨烯材料的高比表面积、高导电特性。传统锂电池如果快速充放电，必然导致电流增大，而引起电池发热，缩短使用寿命。
除此之外，石墨烯的应用领域还非常广阔，可应用于电子、航天、军工、新能源、新材料等行业。石墨烯产业被联合国认定为人类未来两大领军产业之一，发展石墨烯产业也被我国列入“十三五”规划。
然而，以上种种可能性还大多处于研究阶段。目前，世界各国都纷纷抢滩石墨烯生产市场，但是，目前全球只有少数几家企业可以进行石墨烯的工业化生产。
那么，石墨怎样才能变成石墨烯？“当年获得诺奖的英国科学家曾用胶带反复粘取的方法从石墨片中剥离出石墨烯，但是，显然这种方法不适合大量生产。”孟英介绍说。
为了实现大规模生产，孟英和他的团队在石墨烯氧化还原法的基础上独辟蹊径，自主设计出了一套生产工艺和装备。2014年12月，建华集团建成了国内第一条拥有自主知识产权的低成本、高品质年产100吨石墨烯全自动生产线。这意味着，高新区乃至唐山市、河北省在这一领域的全球化竞争中赢得了一席之地。
孟英的目标就是“将石墨烯从黄金价降到白菜价，但依然保有黄金的品质。”他说，“年产100吨石墨烯生产线建成以来，我们石墨烯的售价从几年前的几百元一克降低到了目前的几十元一克。”
“随着制备工艺的改进，成本还将越来越低。”孟英对此颇有“野心”，需求量的加大会促进下游应用市场的扩大，“只有降低成本，才能让老百姓都用得起石墨烯产品。”
降低成本并不能以牺牲环境为代价。在生产过程中，建华集团始终遵循着循环式发展的理念。生产过程中产生的废水、废渣，全部回收制成建筑用脱硫石膏，实现了变废为宝。
具备了量产的石墨烯和众多的研发成果后，又如何转化为老百姓用得着的产品呢？“石墨烯的下游产业链条千千万，但是我们不可能有足够的财力一一涉足。针对我们有技术缺资金、投资者有资金缺技术的现状，我们提出了以‘石墨烯+’为导向，打造‘石墨烯家’的理念。”孟英说。
为培育下游链条，2013年，建华集团投资建设了唐山石墨烯科技企业孵化器，还成立了石墨烯专业众创空间。建华集团可为入孵企业提供场地、设施、技术、项目、人才等服务，扶持新兴的中、小、微企业在最短时间内将科技成果转化到社会生活之中。目前在孵企业已达14家，石墨烯产业集群效应初显。
作为我国北方重要重工业城市的唐山，推动产业结构升级、加速淘汰落后产能迫在眉睫。这也为石墨烯下游应用产业提供了广阔的市场空间。石墨烯产业集群的兴起，对于促进我市战略性新兴产业的发展将起到积极的推动和示范作用。
走进建华集团的年产100吨石墨烯生产线，记者看到了一排排反应釜，很难想象，这出自孟英一手绘制的图纸。
其实，在接触石墨烯之前，孟英本来经营着一家工程质量检测公司。2010年伊始，他意识到企业沿着原有的路子发展必将遇到瓶颈，传统产业转型升级势在必行。随后，公司成立了全省第一家民营企业院士工作站，从院士们推荐的36个科技成果转化项目中，最终选定石墨烯作为今后的转型方向。
未知领域充满诱惑，也充满风险。“我将原企业的全部家当投入到了对石墨烯的研究，而且研发阶段的头几年都是纯投入。”当年，孟英没有为自己留一条后路。
时至今日，以建华集团为龙头，我市已跻身国内最早开展石墨烯研发和产业化的地区之一。
这是一次从传统产业向创新型产业的华丽转型。
在位于地球另一端的南半球，新的合作也在开启。
今年10月底，建华实业集团、澳大利亚蒙纳什大学及李丹教授科研团队达成合作，中澳双方在澳洲合资新注册成立了SupraG新能源有限公司，并获得了当地政府的支持。目前双方已就石墨烯超级电容器技术实施产品中试。建华集团也因此成为了国内第二个在石墨烯领域参与国际合作的企业。
从实验室研发、小试、中试到工业化量产……
从突破高品质、低成本生产技术，到延伸下游产品、形成产业集群……
建华集团的希望就是，让每个人受益于石墨烯产品成为可能。
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神奇的石墨烯
石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年，英国两名物理学家成功从石墨中分离出石墨烯，两人也因此获得2010年诺贝尔物理学奖。发现石墨烯以前，大多学者认为，二维晶体在常温下不能稳定地独立存在。所以，它的发现震撼了物理学学术界。
石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，强度比最好的钢材还要高200倍。
石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管。用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。
石墨烯因为只有一层原子，电子的运动被限制在一个平面上。因此，石墨烯是世界上导电性最好的材料，电子在其中的运动速度达到了光速的1/300。
另外，石墨烯几乎是完全透明的；另一方面，它非常致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如触摸显示屏、太阳能电池板。
作为目前新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。
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