被市場上稱為“新材料之王”的石墨烯，在減碳方面有了新突破。
近期，有研究結果表明，在汽車上使用石墨烯潤滑油可以節能5%――15%，采用石墨烯技術制備的發熱體，可以節能25%以上。2021年，中國石墨烯產業有望超過260億元，在石墨烯的復合材料應用上，目前已具有較為明顯的優勢。但快速發展的同時，石墨烯產業也面臨著許多“成長的煩惱”，需要解決市場的接受度不高、下游應用企業參與度低等多方面的問題。
石墨烯行業前景廣闊
據了解，石墨烯是一種以sp雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構的新材料，具有優異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景。2004年，英國物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機械剝離法從石墨中分離出石墨烯，這一革命性的材料正式被發現，兩人共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
9月7日，在2021年服貿會石墨烯新材料助力“雙碳目標”國際論壇上，石墨烯之父康斯坦丁·諾沃肖洛夫表示，石墨烯是最簡單的一種碳結構，但是物理、化學性質很豐富，它的硬度很高，韌性、延展性、滲透性很好，可以通過化學改性與多種材料有機結合，形成前所未有新材料，目前有很多前沿專家都在做石墨烯領域的應用和探索。
康斯坦丁·諾沃肖洛夫介紹，我們將石墨烯加入到車身材料中，可以提高它的噪音吸收水平;將石墨烯加入輪胎材料，可以提高輪胎的強度，取代之前的炭黑材料;石墨烯在潤滑劑方面的發展相當迅速，目前已經有成熟的產品;石墨烯可以應用到電子領域，目前華為的高端機型已經開始使用石墨烯導熱膜來幫助屏幕散熱;應用到生物制劑方面，石墨烯還可以幫助藥物的吸收。
隨著技術的進步，中國的石墨烯產業規模越來越大。中商產業研究院報告顯示，我國石墨烯產業市場規模逐年增長，由2016年40億元增至2020年230億元，年均復合增長率為54.9%，預計2021年我國石墨烯產業市場規模將達265億元。
北京先進碳材料產業促進會副理事長兼秘書長，中潤超油(北京)科技發展有限公司董事長劉瑋表示，石墨烯是改變世界的新材料，未來可能很多東西都離不開它，中國在石墨烯領域論文數量占世界一半以上，有好的產業基礎、資金基礎、人才基礎，中國的市場很大，又是制造業大國，有很多民營企業參與到石墨烯產業當中來。雖然中國在芯片、生物醫藥等領域跟發達國家有一定差距，但在石墨烯復合材料應用上，中國已經具有較為明顯的優勢，尤其是北京石墨烯產業創新中心具有較強的技術優勢。
北京綠能嘉業新能源有限公司董事長王敏表示，做石墨烯產業要深扎下來，找到行業痛點，石墨烯在碳達峰、碳中和方面會發揮很大的作用，但我們要找到新材料真正的應用場景。在產業應用方面，要有“產業+”的整體思維，可以將新材料、人工智能、5G等加進去，形成一個整體的解決方案。
石墨烯應用助力碳中和目標實現
石墨烯產品應用廣泛，從應用效果來看，石墨烯產品在客觀上還有助于我國雙碳目標的實現。國家氣候變化專家委員會主任、科技部原副部長、原國務院參事劉燕華在上述論壇上表示，石墨烯新材料產業是近十年來備受關注的新興產業，從目前情況來看，石墨烯用作建筑材料的添加劑，可以助力綠色建筑，石墨烯用于電池材料可以增加儲能，用于地暖可以增進節能，用于服裝可以更加保暖，用作高排放的替代性產品，可以減少碳排放。
劉燕華表示，碳達峰、碳中和目標，是轉變經濟結構、產業結構、提質增效的社會經濟大轉型的必要途徑，降低空氣中二氧化碳的含量，主要有三種解決辦法，包括減排、碳匯、CCUS(碳捕獲、利用與封存)。石墨烯復合材料有助于造福于經濟、社會的碳利用技術發展，是人類智慧的產物。
“石墨烯作為材料中的王者，在實現碳中和的主要技術方向中有巨大的應用潛力”，王敏表示，隨著碳中和戰略的實施，石墨烯產業有望迎來發展機遇。綠能嘉業在石墨烯發熱體多產品復合技術方面有所突破，采用石墨烯碳納米技術制備的發熱體，與不同載體制備成電熱膜、電加熱壁畫，電加熱布、電加熱墻紙，以及石墨烯可控光熱數字大棚等，與傳統產品相比更為環保安全，綜合來看可以實現25%以上的節能效果。
我國石墨烯產業在潤滑油應用領域也起到了節能降碳的作用。劉瑋提到，石墨烯作為21世紀戰略新興材料，有著無與倫比的特性和發展潛力，華墨石墨烯系列潤滑油能夠滿足復雜工況和環境，產品在抗磨減摩、磨痕自動修復等性能技術指標遠超傳統潤滑油，尤其在風電、建材、工程機械、交通運輸等領域的節能降碳方面有突出表現，比如在汽車上使用華墨石墨烯潤滑油的話，節能效果可以達到5%――15%。
產業發展面臨“成長煩惱”
實際上，石墨烯從被發現至今僅有不到20年的時間，石墨烯產業的發展仍然處于初級階段，新產品、新應用層出不窮，但仍然面臨許多“成長的煩惱”。
在談到目前石墨烯產業的發展形勢時，劉瑋表示，“目前最大的制約因素就是市場，好東西要讓更多的人知道，目前市場的接受度有待提升，畢竟這是個新產品，需要去不斷驗證，我們國家對石墨烯產業出臺了很多支持政策，相信隨著技術的發展，人們會對石墨烯產品的認可度會不斷提高。”
王敏也指出了石墨烯行業目前存在的三大問題：第一，關鍵技術未突破，制約下游大規模應用。石墨烯在規模化生產技術、工藝裝備等方面均取得重大進展，在保證石墨烯結構完整的情況下，如何提高粉體材料與基體材料間的相容性、均勻分散性，仍然是制約石墨烯下游大規模產業化應用的關鍵問題。
第二，以材料生產企業為主導，下游應用企業參與度低。受制于部分關鍵技術未突破、生產成本高、應用效果不確定等因素，下游應用企業普遍呈觀望態度，參與度偏低。
第三，標準、檢測體系不完善，產品魚龍混雜。由于缺乏統一的標準，市場上每種材料品種差異較大、等級規格、命名規則不一。目前對石墨烯產品沒有統一標準來區分材料質量的好壞，且檢測手段僅對來樣原料當時的狀態負責，造成市場上各說各話，產品魚龍混雜。
針對石墨烯的行業標準問題，在上述論壇上，北京市計量檢測科學研究院(國家石墨烯材料產業計量測試中心)、北京石墨烯技術研究院、北京先進碳材料產業促進會、中國石油蘭州潤滑油研究開發中心、中潤超油(北京)科技發展有限公司、北京創新愛尚家科技股份有限公司共同宣布，幾家機構和企業將聯合進行先進石墨烯潤滑材料、石墨烯熱管理材料標準編制，或將填補石墨烯潤滑材料與熱管理材料有關標準的空白，有利于規范行業發展和新技術應用落地。
