文 | 周有輝

編輯 | 彭孝秋

下遊新能源産業的爆火，對産業鍊上遊技術的突破帶動已經不言而喻。近日，深圳材啟新材料（下稱“材啟）的主要産品高壓高能量密度電容石墨烯，已完成了量産中試實驗，行将進入真正的量産交付階段。據悉，材啟已經完成了第一輪近千萬元的融資。

石墨烯在2004年被兩位英國科學家所發現，是目前世界上已知的最薄、最硬的納米材料。其厚度僅0.335納米，相當于頭發絲的二十萬分之一，但硬度卻是同規格鋼的200倍，并且具有優良的導電性和導熱性。

在手機廠商和服裝商家的産品中，如手機散熱膜和發熱面料，石墨烯的使用已經并不鮮見。但是，高質量石墨烯在上遊工業的應用仍然徘徊在實驗室和下遊市場之間。

材啟創始人黎劍輝告訴36氪，目前市場宣稱的量産石墨烯大多為氧化石墨烯，屬于石墨烯的一種衍生物，并沒有真正發揮出石墨烯作為單原子二維結構的薄、硬特性。而用高錳酸鉀氧化劑對石墨進行氧化，會破壞其原有的晶格結構。“就相當于一片樹葉外表看上去完好無損，内部卻已經千瘡百孔。”

目前，材啟成功開發出了耐高電壓具備高能量密度超級電容石墨烯，正在建設150噸量産産線。據介紹，材啟電容石墨烯在水系電解液中表現高達200F/g的高質量比電容，經過30000圈的循環測試，比電容未見明顯的衰減。經過測試，電容石墨烯在電壓窗口為3V時展現出34Wh/kg、3.5V展現出45Wh/kg、4V展現出60Wh/kg的超高電極能量密度。

圖：材啟新材料的電容石墨烯TEM照片

具體從下遊應用切入來看，材啟瞄準了被日企壟斷的超級電容器市場，将石墨烯替代電容炭作為電極材料。超級電容器是一種新型儲能電池，在充放電過程中不發生化學反應，而是通過靜電場建立的物理反應來完成電能的儲存或釋放。

因此，超級電容無需考慮因化學反應而産生的損耗問題，可以在極短時間内通過大電流而不發熱，循環壽命長達百萬次，高出锂電池百倍。其最為大衆所知的應用就是公交車數十秒内充電和高鐵制動能量回收。據中商産業研究院預測，到2022年我國超級電容器市場規模有望達200億元。

圖：超級電容器基于物理反應，而常見的锂電池和鉛酸電池基于化學反應

超級電容器的電極材料占去總成本的30%-40%，決定了其性能優劣，主流材料可分為活性炭材料、金屬氧化物材料和導電聚合物材料。其中，使用最多的活性炭材料有90%依賴進口，并且大多進口自日本可樂麗，後者是日本最大的綜合性化工公司，集團年銷售超過30億美元。

據36氪了解，進口電容炭的每噸價格高達50萬元，高端電容炭更是高達100萬元每噸，而材啟新材料的電容石墨烯更具備成本優勢，性能更好。

“超級電容可以短時間内快速大量充放電的特性，本可以用在很多場景，但成本所限一直沒有大規模使用，而材啟新材料的成本優勢會打開新的應用場景，不再讓石墨烯局限在實驗室内。”黎劍輝對36氪表示。未來，锂電池、汽車輪胎、導電玻璃、導電油墨和醫學工程材料都是材啟将要開拓的應用領域。

團隊方面，材啟新材料創始人黎劍輝為香港理工大學博士後，負責公司整體運營及産品研發，讀博期間長期研究石墨烯材料，并掌握了大規模工業化生産高質量石墨烯的技術。

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