从实验室到全链条 “新材料之王”石墨烯何以厚植云岭沃土

　　中新网昆明11月10日电题：从实验室到全链条 “新材料之王”石墨烯何以厚植云岭沃土

　　作者时文枝刘丽慧

　　“科研前端在昆明理工大学、化工生产布局昆明安宁市、烧结加工落地昭通水富市。”九三学社社员、昆明理工大学材料科学与工程学院教授蔡金明10日接受中新网专访时称，十余年间，团队让只有一层原子厚的石墨烯，在云南走完了从实验室到工厂车间的全链条。

　　石墨烯又称“新材料之王”，2004年被发现，2010年即斩获当年的诺贝尔物理学奖，其厚度仅为一根头发丝的二十万分之一，是目前已知最薄的纳米材料。固有认知里，此类前沿新材料的研发和应用多集聚于长三角、珠三角等沿海高地，蔡金明却带着石墨烯机理研究和产业转化创新团队，把它“种”在了西南边陲。

　　蔡金明(左一)在昆明理工大学石墨烯机理研究和产业转化创新团队实验室指导学生做实验。受访者供图

　　一个“最薄”的产业，何以能厚植于云南？

　　地处中国西南的云南能源、矿产及生物等资源丰富，全省有色金属矿产储量大、矿种全，十种有色金属产量约占全国总产量的10.3%，位居全国第四，被誉为“有色金属王国”。近年来，云南加快打造“绿电+先进制造业”新优势。

　　“‘资源型产业+绿电+先进制造’的组合构成云南承接新材料的产业土壤。”蔡金明说，石墨烯恰好契合这条路径。

　　2004年石墨烯问世时，正在中国科学院物理研究所攻读博士学位的蔡金明在导师高鸿钧院士指导下，开启石墨烯研究。后赴美国、瑞士访学深造。2014年，响应国家海外引才计划回国的他婉拒北上广深多所高校邀约，回到家乡云南。次年，他两路并行：在昆明理工大学组建科研团队，在广东省东莞市创立科技公司。2019年，公司安宁、水富基地相继建成投产。

　　“选址云南是现实条件和情感因素的双重考量。”蔡金明介绍，水富基地紧邻金沙江下游第一座超级水电站向家坝水电站，水电资源绿色且丰沛；位于化工园区的安宁基地，生产所需的浓硫酸就近可得，完成石墨烯硫酸反应后的硫酸尾液能回流制作化肥，形成循环经济；昆明理工大学冶金工程学科居全国前列，完整的材料学科本硕博体系能为科研提供人才与技术支撑。“我是云南人，根在这里，心也在这里。”

　　“学研产用”，等来两轮浪潮

　　“新材料产业化没有捷径，必须学研产用四极融合。”在蔡金明看来，昆明理工大学的学术平台奠定“学”的根基，引领技术前沿；产业团队持续研发新产品，实现规模化生产；市场验证最终价值。

　　企业2015年成立，为何直到2019年才投产？蔡金明坦言，“我们在等待机遇。”

　　2018至2019年，5G手机普及带来发热量翻倍与轻薄化矛盾，散热需求凸显，石墨烯迎来机遇；2022年起，AI算力芯片功率大增，传统导热材料难以应对。两轮机遇下，蔡金明团队将石墨烯定向排列，制成高压缩回弹率材料，快速导走芯片热量。目前相关产品已广泛应用于华为、小米、英伟达等国内外头部企业的信息家电、汽车电子和算力芯片等产品中。

　　据统计，公司营收从2020年的几百万元增至2025年的1.6亿元，预计“十五五”末将达10亿元。

　　产品开发之外，设备自主化是团队的另一条发展路径。2025年团队自主设计开发出一套完全国产化的超高真空扫描隧道显微镜系统，目前正在自主研发可规模化生产低维纳米材料的全自动化设备。

　　蔡金明团队在云南省安宁市的石墨烯化工生产基地。受访者供图

　　从“种子”到“全链条”，下一步棋如何落子？

　　云南对石墨烯的布局，早已有迹可循。“十四五”工业发展规划云南提出要构建液态金属、3D打印材料、石墨烯等产业新增长点；“十五五”规划再次将石墨烯列入前沿新材料培育方向。

　　11月3日，云南省委书记莫高义，省委副书记、代省长刘奇凡履新后的首场公开调研，走进昆明理工大学石墨烯机理研究和产业转化创新团队实验室。莫高义在调研中强调，“云南工业要振兴，科技必须挑大梁”。这句话落到蔡金明团队身上，意味着一道具体的考题：一条已经跑通的全链条，能不能在更多新兴场景也跑通？

　　当下，蔡金明团队已在布局新赛道：利用石墨烯提升锂离子电池、固态电池性能，应对新能源汽车续航、低温续航和快充快放挑战；开发面向具身智能的多模态传感器，使机器人皮肤既能感知不同方向的压力和摩擦力，也能判断温度湿度，同时将多模态传感技术与云南橡胶产业结合，探索其在建筑、桥梁健康诊断中的应用。

　　面对AI算力爆发的新机遇，蔡金明坦言，芯片散热需求呈指数级增长，石墨烯热管理材料将迎来黄金时代。“云南的绿电优势与区位辐射力，让石墨烯不只是在一个省里做产品，而是有机会从云南出发，往算力、往新能源、往南亚东南亚的市场里走。这正是我们驰骋新质生产力赛道的底气与勇气。”他说。(完)