近日,北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局關(guān)于印發(fā)《北京市石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施方案 (2024-2027年)》的通知。
部分主要目標(biāo)有,面向下一代半導(dǎo)體、新一代信息通訊、生物醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè),儲(chǔ)備單晶石墨烯晶圓、石墨烯生物芯片等一批前沿技術(shù)。面向氫能、人工智能感知、大規(guī)模集成電路等領(lǐng)域,布局石墨烯智能傳感器、石墨烯催化劑、石墨烯CMP耗材等一批關(guān)鍵技術(shù)。面向新能源汽車、航空航天、風(fēng)力發(fā)電、高端裝備等方向,突破蒙烯材料、烯合金為代表的石墨烯復(fù)合材料、石墨烯柔性發(fā)熱材料、石墨烯改性潤滑材料等量產(chǎn)技術(shù)。同步開展石墨烯粉體和薄膜裝備研發(fā)和制造,為高品質(zhì)石墨烯材料降本增效、市場開拓做好支撐。
重點(diǎn)任務(wù)為:
(一)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新工程
圍繞航空航天、高端裝備、新能源、人工智能、電子信息和生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)需求,充分發(fā)揮石墨烯基礎(chǔ)和前沿材料特性,提升石墨烯核心產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新能力。
1. 通用石墨烯材料
支持瞄準(zhǔn)未來石墨烯產(chǎn)業(yè)的材料源頭和核心制備技術(shù)制高點(diǎn),開發(fā)米級(jí)通用石墨烯薄膜、單晶石墨烯晶圓的低成本宏量制備技術(shù),實(shí)現(xiàn)大寬幅石墨烯薄膜卷材、高品質(zhì)石墨烯薄膜片材和應(yīng)用級(jí)單晶石墨烯晶圓量產(chǎn)。
2. 新型石墨烯材料
鼓勵(lì)加快超級(jí)蒙烯材料設(shè)計(jì)與制造技術(shù)研究,探索石墨烯材料的新生長載體、復(fù)合方式以及組裝方法,發(fā)展蒙烯金屬及蒙烯非金屬材料的制備方法,開發(fā)針對(duì)粉體、纖維、塊體等不同形態(tài)蒙烯材料的規(guī);に嚺c裝備;面向國家重大戰(zhàn)略需求,開發(fā)高強(qiáng)高韌、高強(qiáng)高剪切等系列烯碳/芳綸III復(fù)合纖維及電性能可調(diào)的濕法蒙烯芳綸纖維。
3. 石墨烯先進(jìn)應(yīng)用技術(shù)
面向氫能、人工智能、儲(chǔ)能電池、科學(xué)儀器等產(chǎn)業(yè)需求,支持加快突破石墨烯金屬界面控制技術(shù)、自組裝石墨烯三維形貌控制技術(shù)、石墨烯納米結(jié)構(gòu)制造技術(shù)、高品質(zhì)石墨烯制備及復(fù)合轉(zhuǎn)移技術(shù)等關(guān)鍵共性技術(shù),開發(fā)高效率低成本催化劑、超高導(dǎo)熱石墨烯金屬均溫板、低成本高靈敏柔性石墨烯薄膜傳感器、石墨烯復(fù)合微造型集流體、高性能石墨烯分離膜等應(yīng)用產(chǎn)品。
4.石墨烯裝備及檢測儀器制造技術(shù)
鼓勵(lì)針對(duì)高品質(zhì)、通用石墨烯薄膜規(guī);苽涞男枰,突破大寬幅卷對(duì)卷連續(xù)制備裝備、應(yīng)用級(jí)單晶石墨烯晶圓制備裝備、石墨烯薄膜自動(dòng)化剝離轉(zhuǎn)移裝備、石墨烯薄膜自動(dòng)化檢測裝備等關(guān)鍵裝備制造技術(shù)。
專欄1 石墨烯先進(jìn)應(yīng)用技術(shù)及產(chǎn)品
1.石墨烯催化劑:比活性>0.3A/mg(Pt),電化學(xué)活性面積>105m2/g(Pt)。
2.石墨烯均溫板:厚度>3mm,導(dǎo)熱性能>800W·m/K。
3.石墨烯傳感器:感知范圍0.03~30kg/cm2、響應(yīng)時(shí)間≤50ms、穩(wěn)定性>10萬次的石墨烯粉體低成本柔性傳感器;使用溫度-100℃~600℃、擬合斜率≥0.02、非線性度誤差≤10%、*大遲滯≤8%的石墨烯薄膜高靈敏寬溫域傳感器。
4.石墨烯生物檢測儀:突破帶寬度<10nm的石墨烯納米結(jié)構(gòu)制造技術(shù),開發(fā)濃度測量極限≤1.5pM,平均檢測時(shí)間<15min的可量產(chǎn)石墨烯生物檢測儀。
5.石墨烯集流體:突破金屬薄表面膜微結(jié)構(gòu)制造及石墨烯原位生長技術(shù),表面Ra達(dá)到0.4~1.3μm,鈉電池在1C充放電條件下循環(huán)壽命超過1500周。
6.石墨烯電鏡支撐膜:突破石墨烯完整薄膜制造技術(shù),水汽滲透率<10-6g·(m2·d)-1、氧氣滲透率<10-5cm3·(m2·d)-1,獲得親疏水性可調(diào)的石墨烯電鏡試樣載片,實(shí)現(xiàn)分辨率高于3?生物大分子的高分辨冷凍電鏡三維結(jié)構(gòu)解析。
7.石墨烯光通信器件:突破石墨烯光電調(diào)制器制造技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸速率≥50Gbit·s-1,電光調(diào)制效率>0.3V·cm,光電探測器件響應(yīng)度≥100mA·W-1。
(二)全場景示范應(yīng)用工程
面向國家重點(diǎn)工程建設(shè)、工業(yè)領(lǐng)域和民生領(lǐng)域,拓展石墨烯應(yīng)用場景。圍繞涂料、樹脂、橡膠、電池材料以及穿戴產(chǎn)品、供暖系統(tǒng)等現(xiàn)有大宗產(chǎn)品性能提升,重點(diǎn)培育和擴(kuò)大石墨烯產(chǎn)品在工業(yè)和民生領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模,拓展石墨烯在航空航天、人工智能和科學(xué)儀器等領(lǐng)域的示范場景。
1. 航空航天及特種應(yīng)用
支持推進(jìn)蒙烯材料、烯碳纖維材料、烯合金材料等材料在飛機(jī)、航天飛行器、裝備防護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)研究,開展石墨烯玻璃纖維產(chǎn)品、烯碳芳綸纖維、石墨烯均溫板等產(chǎn)品的應(yīng)用場景驗(yàn)證,推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)品在航空航天及特種應(yīng)用領(lǐng)域的規(guī);瘧(yīng)用。
2. 新能源汽車與軌道交通
支持石墨烯柔性發(fā)熱材料、石墨烯樹脂復(fù)合材料、石墨烯潤滑材料面向新能源汽車、地鐵、高鐵的應(yīng)用技術(shù)研究,深化石墨烯柔性發(fā)熱器件產(chǎn)品的應(yīng)用場景驗(yàn)證,推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)品在新能源汽車和軌道交通領(lǐng)域的規(guī);瘧(yīng)用。
3.電子信息與人工智能
鼓勵(lì)石墨烯高靈敏傳感器、石墨烯生物芯片、烯合金材料面向電子信息與人工智能領(lǐng)域的應(yīng)用研究,開展石墨烯CMP耗材、石墨烯柔性傳感器、石墨烯生物芯片等產(chǎn)品的應(yīng)用場景驗(yàn)證,推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)品在集成電路與人工智能領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用。
4.新能源與節(jié)能環(huán)保
支持高效能石墨烯催化劑、烯合金材料、石墨烯潤滑材料在新能源與節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用研究,開展石墨烯集流體、石墨烯氫燃料電池催化劑和石墨烯潤滑油等產(chǎn)品應(yīng)用場景驗(yàn)證,推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)品在氫能、鋰(鈉)離子電池、風(fēng)力發(fā)電等新能源與節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的規(guī);瘧(yīng)用。
5.高端裝備與科學(xué)儀器
支持石墨烯功能膜材料面向高端裝備和科學(xué)儀器開展應(yīng)用研究和產(chǎn)品開發(fā),開展透射電鏡用石墨烯電鏡支撐膜、石墨烯生物分離膜、石墨烯水氧阻隔膜等石墨烯膜產(chǎn)品應(yīng)用場景驗(yàn)證,推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)品在科學(xué)儀器等領(lǐng)域的規(guī);瘧(yīng)用。
(三)產(chǎn)業(yè)集群打造工程
1. 石墨烯產(chǎn)業(yè)中試及特種應(yīng)用基地
支持海淀區(qū)打造石墨烯前沿技術(shù)和關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)高地,成為有國際影響力的石墨烯科技創(chuàng)新中心。面向特種應(yīng)用需求,打造石墨烯兩用技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化基地;圍繞“人工智能+”的應(yīng)用需求,打造石墨烯智能感知?jiǎng)?chuàng)新示范應(yīng)用。
2. 石墨烯粉體制備及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)
支持房山區(qū)打造石墨烯特色產(chǎn)業(yè)集群,提升中小企業(yè)服務(wù)及產(chǎn)業(yè)鏈招商引資水平,成為京津冀石墨烯產(chǎn)業(yè)輻射中心。推進(jìn)石墨烯潤滑油、均溫板、柔性發(fā)熱組件、集流體以及寬溫域電池等一批重點(diǎn)項(xiàng)目開工建設(shè),加快石墨烯CMP耗材、柔性傳感器、生物芯片及氫催化劑等產(chǎn)品中試驗(yàn)證及產(chǎn)業(yè)化。