煤炭企业如何玩转石墨烯？
煤炭企业如何玩转石墨烯？
近年来，随着国家推动能源转型和碳达峰碳中和目标的提出，煤炭企业面临着前所未有的转型压力。在这一背景下，越来越多的煤炭企业开始探索向新材料领域转型，其中石墨烯因其独特的性能和广阔的应用前景，成为煤炭企业转型升级的重要方向。
煤炭企业转型升级的背景与必要性
国务院新闻办公室发布的《中国的能源转型》白皮书指出，中国的能源转型注重加快转变能源发展方式，推动主体能源从化石能源向非化石能源更替。作为传统能源行业的代表，煤炭企业面临着巨大的转型压力。
据统计，2023年全国原煤产量达到47.1亿吨，同比增长3.4%，原煤占我国一次能源生产总量比重始终保持在65%以上。尽管煤炭在短期内仍将是我国的主体能源，但煤炭企业必须在做好主责主业的同时，开展绿色能源开发和煤炭清洁高效利用，寻求绿色新增长点。
石墨烯：从“黑金”到“新材料之王”
石墨烯是一种由碳原子构成的新型单层片状结构材料，被誉为“新材料之王”。它具有高导电性、高强度、高热导率等特性，在新能源、功能高分子复合材料、传感器等领域具有广泛应用前景。
近期，中北大学孙友谊教授团队提出了一种新的石墨烯制备方法——气泡辅助—液相机械剥离法。该方法不仅制备工艺流程简单，而且石墨烯结构可控性和批次稳定性好，兼具绿色环保、成本低、缺陷少、结构完整性好等优势。这一突破为石墨烯的产业化应用提供了新的可能性。
煤炭企业布局石墨烯产业的实践
石墨烯电池是石墨烯在能源领域的重要应用之一。与传统电池相比，石墨烯电池具有续航里程长、使用寿命长、能量密度高、充电速度快等优势。目前，三星、华为、雅迪、超威、天能等企业都在积极布局石墨烯电池产业。预计未来5年，全球石墨烯电池市场将呈高速增长态势，2029年市场规模将达到15.00亿美元。
在煤炭企业转型新材料方面，ADNOC Gas与贝克休斯合作，在哈布山天然气加工厂成功安装了Levidian的LOOP专利技术，将甲烷转化为石墨烯和氢气。这一创新技术每年可生产超过1吨的石墨烯和1吨的氢气，未来工业规模装置年产量有望达到15吨。这表明，煤炭企业完全有能力通过技术创新，在新材料领域开辟新的增长点。
政策支持与未来展望
国家鼓励煤炭企业转型升级，发展新材料产业。《中国的能源转型》白皮书强调，要加强能源科技协同创新，围绕先进可再生能源技术、储能和智能电网、氢能、煤炭清洁高效利用等重点研发计划，制定实施能源科技创新规划。
然而，煤炭企业转型新材料也面临一些挑战。例如，石墨烯供应链布局完善、5G手机市场渗透率提升等因素将影响石墨烯电池的市场普及率。此外，煤炭企业的固定资产投资意愿可能受到“碳中和”政策的影响。
总体来看，煤炭企业向石墨烯等新材料领域转型，既符合国家能源转型战略，又能为企业带来新的发展机遇。随着技术的不断进步和政策的持续支持，煤炭企业在新材料领域的前景值得期待。