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目前在全球范围内,中国是唯一实现“石墨烯复合超级铜”技术突破并进入产业化阶段的国

目前在全球范围内,中国是唯一实现“石墨烯复合超级铜”技术突破并进入产业化阶段的国家。 这话的底气,藏在三个中国科研团队的攻坚故事里,也藏在从实验室到生产线的无数个不眠之夜中。中车研究院和上海交大张荻团队的实验室里,至今还摆着2019年第一批失败的样品——那些石墨烯分布不均的铜块,要么导电率没达标,要么一弯折就开裂。而宁波柔碳科技董事长汪伟的办公桌上,还压着一张泛黄的工艺流程图,上面密密麻麻的批注,记录着当年“把石墨烯种到铜箔上”的生死攻关,博威合金数字化研发副总监李吉宝的电脑里,更是存着上千组AI模拟的材料配比数据,每一组都对应着一次试错的汗水。 张荻团队的突破,始于对传统工艺的颠覆。早年间全球实验室都卡在“石墨烯与铜界面整合”的死胡同,要么石墨烯团聚成块破坏铜的导电性,要么界面结合太弱导致材料分层。张荻带着学生放弃了“粉末混合”的老路,改用片堆叠工艺,让单层石墨烯像“夹心饼干”一样嵌进铜片之间,还通过调控温度和压力,让两者形成稳定的电子传输通道。2023年那次中试验证,当测试仪器显示导电率超过银10%时,实验室里的技术员直接把记录数据的本子甩到了桌上,要知道此前美国西北国家实验室的同类材料,还只能在实验室维持小样品的性能,连中试的门槛都没摸到。 汪伟和他的柔碳科技,走的是另一条“从铜箔到卷材”的产业化之路。2020年刚创业时,团队连买甲烷气源的钱都凑不齐,汪伟带着技术骨干蹲在废弃的厂房里搭实验装置,手上的烫伤结了又破。最棘手的是卷对卷生长技术,石墨烯在铜箔上的生长速度忽快忽慢,要么局部长不出完整的原子层,要么整片脱落。他们熬了三个月,终于摸清了甲烷和氢气的配比规律,做出了国内第一卷大宽幅铜基石墨烯薄膜。如今柔碳科技每年能给中车供应10吨原材料,这些“超级铜”正在高铁牵引电机上做整车验证,一旦落地就能让电机能耗大幅降低,全国10%的电机换装后,一年能省出一个葛洲坝电站的发电量。 博威合金李吉宝团队的逆袭,离不开AI技术的加持。2020年布局研发时,团队面对的是“大海捞针”般的配比难题,传统实验方法要试上百次才能找到最优解。李吉宝干脆把材料科学和大数据绑在一起,让AI算法啃下了上千组历史数据,一周内就锁定了石墨烯的最佳添加比例,还优化出精密制造工艺,让复合材料的室温导电率冲到111%IACS。有意思的是,当博威合金的样品送到下游企业时,不少国外同行还在质疑“数据造假”,可当他们看到生产线运转的视频,才明白中国已经把他们甩在了实验室的门槛外。 这种领先的背后,是“需求倒逼创新”的产业逻辑。当5G基站的信号衰减难题、超算中心的高能耗痛点、新能源汽车电机的高温稳定性瓶颈摆在眼前,中国科研团队没走“实验室炫技”的弯路,而是盯着产业化的最后一公里。反观欧美国家的同类研究,要么困在“石墨烯量产质量不稳定”的死结,要么卡在“成本过高无法落地”的泥潭,美国西北国家实验室的样品即便性能达标,也只能停留在1.5毫米厚度的小试阶段,连规模化生产的设备都没配齐。 更值得细品的是,三个团队的突破路径还藏着中国智造的独特优势。张荻团队背靠中车的产业需求,能快速完成“研发-中试-应用”闭环;柔碳科技从民品市场切入,用石墨烯加热膜的利润反哺高端材料研发;博威合金则靠AI技术压缩研发周期,这种“产学研用”的协同,是很多国家学不来的。如今“超级铜”已经小批量应用于高铁和新能源汽车领域,连6G通信的试验基站都开始采购相关线材,它带来的不只是材料性能的跃升,更是高端制造领域的话语权。 当然,这条赛道的竞争远没结束。国外实验室还在攻关更薄的石墨烯层和更低的生产成本,国内团队也在冲刺百吨级量产线。但不可否认的是,中国已经在这场新材料竞赛中,率先摸到了产业化的终点线,而这背后,是无数科研人“把论文写在生产线”的执念。 各位读者你们怎么看?欢迎在评论区讨论。

评论列表

用户10xxx74
用户10xxx74 1
2025-12-10 21:13
说不定这次B厂的新电机就用上了,扭矩更大,转速更低,发热更少。不用变速箱和离合器控制了。