深圳石墨烯创新中心有限公司（以下简称“创新中心”）的一间分析测试实验室内，研究人员在电脑上点开一张张图片，通过电子显微镜放大上万倍的石墨烯微观结构，有的像一束蓬松的羽毛，有的像卷曲的水管，有的如同三维的蜂窝……形态各异，呈现出一种微观世界的奥妙之美。
石墨烯微观结构
创新中心技术负责人、总经理秦显营博士向记者介绍，通过一系列测试手段，可以获得石墨烯的微观信息，进而判断石墨烯的性质和制备质量。
秦显营博士
据了解，石墨烯是一种新型纳米碳材料，具有超高强度、超高导热系数和载流子迁移率，被誉为“新材料之王”。近年来，受到新能源、半导体等产业快速发展的驱动，国内石墨烯市场需求量持续增长，进而带动整个行业石墨烯产业的快速发展。
石墨烯
作为光明科学城布局建设的前沿交叉研究平台之一，石墨烯创新中心由清华大学牵头，联合政府、产业平台、企业和社会资本，共同探索“政产学研用资”的石墨烯产业创新发展之路。
“我们的目标是：立足于粤港澳大湾区，打造引领和促进石墨烯行业健康发展的科技创新平台、产业创新平台以及产业孵化平台。”秦显营说。
打造研发实验室+中小试基地+公共服务平台
与传统材料不同，石墨烯的光学、电学、力学特性非常突出，具有优异的导电性、出色的机械性、极高的导热性和优异的阻隔性等，因此在涂料涂层、导热散热膜、柔性显示、电池导电剂、传感器等高新制造业领域有广泛应用，也成为新科技革命时代不可或缺的重要材料。
“从2004年发现至今不到20年，对于一种新材料来说，这个时间是非常短的。目前，石墨烯的研究、制备、应用，国内国外处于同一起跑线，都还没有大规模产业化应用。”秦显营坦言，高端石墨烯产业化和高端应用的挑战在于，研发投入大、研发周期长、过程不确定性大、技术壁垒高，“就石墨烯目前较为初期的应用领域，其他材料的可替代性强。当前石墨烯的杀手锏级作用还不够凸显，产业链的覆盖面还是相对较窄。可以说，石墨烯的产业化和高端应用仍处于攻坚克难的阶段。”
面对广阔的发展前景，为了打破产业化转化的瓶颈，2022年11月，工业和信息化部批复组建国家石墨烯创新中心，充分汇聚了浙江、江苏、广东等14个省份的行业创新力量，开展关键共性技术攻关，支撑打造贯穿石墨烯领域创新链、产业链、资金链、人才链和价值链的创新体系，为全国各省石墨烯产业创新发展起到示范和推动作用。
作为广东省石墨烯创新中心的组建单位，深圳石墨烯创新中心有限公司承担了立足大湾区产业基础，走出一条差异化和特色化发展道路的使命，也就是要在石墨烯新材料的研发、中试、产业化与商业化应用推广等领域率先探索。
从实验室走向生产线，将高质量石墨烯的绿色制备技术与应用场景互相驱动，创新中心有这个底气。创新中心设有技术专家委员，由40位技术专家组成，其中包括12位国内外院士。创新中心背后还有清华大学和光明科发集团等股东单位强有力的支持。
厚植于光明科学城的创新土壤，依托制造业创新中心扶持计划——“石墨烯材料与器件测试评价公共服务平台”项目支持，创新中心已建成石墨烯制备技术实验室、储能技术实验室、热管理技术实验室、分析测试实验室等四个实验室和一个中小试基地，实验室和基地总面积达2500平方米，汇聚仪器设备总价值逾2000万元，具备开展石墨烯新材料制备技术开发，储能、热管理、环境等领域应用技术开发，材料与器件分析测试的技术能力，拥有授权发明专利24件，发表研究论文12篇，制定标准13项，多项技术成果正在实施小试和中试验证。
“创新中心面向石墨烯制造业创新发展的重大需求，致力于为石墨烯产业发展提供前沿技术和共性关键技术支持、标准制定、成果转化、企业孵化、国际合作、人才培养等公共服务，构建‘材料制备+计量检测+装备制造+终端应用’的全产业链服务平台和多主体协同创新网络。创新中心虽然在平台构建、创新能力、技术开发、公共服务等方面取得了一定的进展，但中短期的建设发展仍然面临巨大的挑战。当前整个石墨烯产业依然处于培育发展期，创新中心在建设发展过程中能够获取的产业资源相对有限；研发周期长，研发投入大，资金主要用于设备与材料购置、实验室建设、研发场地租赁、技术人才引进与培养等方面；创新中心正在努力提升自我造血能力，除此之外，当前石墨烯产业发展的初级阶段，还得需要政府及多方资源稳定的扶持，用以保障充足的研发投入。”秦显营说。
企业是“出题人”，创新中心是“答题人”
创新中心开始显现以研招商效应。深圳市金牌新能源科技有限公司（以下简称金牌新能源）将公司搬迁到光明区，与创新中心同处一栋楼。因创新中心而扎根光明的还有另一家高科技企业深圳市寒暑科技新能源有限公司，该公司于2014年在清华大学“能源与环境材料创新团队”的支持下成立。
企业和创新中心的研发人员同处一栋大楼，可以更好实现创新资源共享和能力互补，有什么研发、技术问题，上下楼之间就可以互相探讨，面对面激发创新思维火花。专攻锂电池负极材料的金牌新能源和创新中心正在联合开展课题攻关，产业协同关系紧密。
金牌新能源创始人梁金博士告诉记者，该企业是很多新能源头部企业的材料供应商，产品要跟随市场需求不断迭代，“对我们这种中小型企业来说，如果研发设备全部自购，没有那个财力。锂离子电池进一步发展，必须要从材料进行创新。现在企业与创新中心合作，可以设备共享，研发共促，大大节约了我们的成本，提升了研发效率。”据他透露，目前双方合作研发的汽车快充产品已经进入中试，预计年底可以投入量产 。现在，金牌新能源将总部和研发中心设立在深圳，将三个工厂基地分设在内蒙、沈阳、常州。企业连续几年增长率达50%。
“深圳有人才优势，而且深圳的电子信息领域非常发达，大湾区产业链完善，是做技术转化的沃土。”梁金认为，产业化最终成效要看能否满足客户需求，不能曲高和寡，“石墨烯最大问题是能否找到合适的应用场景。研发要以市场需求为导向，知道市场要什么，能解决什么问题。我们在跟创新中心合作时候，也会给出方向参考建议。”
企业是“出题人”，创新中心就是“答题人”。秦显营强调，石墨烯产业一定要结合当地产业资源，“深圳一直重视石墨烯产业发展，目前深圳也是全国最大的石墨烯应用市场之一，培育出欣旺达、贝特瑞、比亚迪等一批新能源头部企业，具备了很好的创新、转化土壤。”
当创新中心加快建设脚步同时，光明科学城的其他重大科技创新载体也正在加快建设。光明科学城聚焦信息、生命、新材料等三大学科领域布局建设大科学装置平台。
“不管是光明科学城的同步辐射光源、材料基因组，还是东莞大朗的散裂中子源等大科学装置，都十分有利于石墨烯技术和产业的创新发展。”秦显营介绍，目前创新中心正在与清华大学深圳国际研究院开展人才培养和研发合作，与香港理工大学开展材料与器件的原位分析技术合作，与康佳集团共建联合实验室开展半导体热管理技术合作，与深圳市清新电源研究院共建联合实验室开展电化学储能技术合作，“我们希望创新中心不仅诞生新的技术，推出新的产品，还能培育出创新型的团队，推动石墨烯产业链集群发展、高质量发展；同时也希望社会各界能够继续关心和支持创新中心的建设发展。”
梁金也信心满满，准备带领企业发力储能电池材料赛道，“新能源汽车下一个赛道是储能。储能锂电池中负极材料扮演了更重要的角色。我们要抓住机遇，做好市场化应用。”
