石墨烯或将“彻底改变21世纪”。据相关专家分析，用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。
《新材料产业“十二五”规划》为许多的材料在中国未来的发展指明了方向，本期将沉淀前段时间一直以来材料科学的调查研究精华，为跨越三个阶段的新材料研究列出期终榜单。
未来最具潜力新材料
2012年，工信部发布的《新材料产业“十二五”发展规划》将石墨烯作为前沿新材料之一。国家科技重大专项、国家973计划也围绕石墨烯部署了一批重大项目。业内人士估计，石墨烯规模未来能达到万亿元以上。
另一个火热的新材料，是碳纤维及其复合材料。
随着低碳经济的不断发展，碳纤维产品的需求也将不断攀升。碳纤维强度大、密度低、线膨胀系数小等特性使之在飞机制造等军工领域、汽车和医疗器械等工业领域、高尔夫球棒和自行车等体育休闲领域备受追捧。
第三种新材料，是轻型合金，主要包括铝合金、镁合金和钛合金。这三种轻型合金由于轻量化、高强度等特点，已经在越来越多的领域开始取代传统的钢才和重型合金。据资料显示，近年来我国批量生产的军用飞机机体和发动机用钛质量合计占比达25%，而F-22钛合金占比更是高达41%。预计到2015年，关键新合金品种开发取得重大突破，形成高端铝合金材30万吨、高端钛合金材2万吨、高强镁合金压铸及型材和板材15万吨的生产能力。
第四种新材料是功能性膜材料。根据科技部《高性能膜材料科技发展“十二五”专项规划》，预期至2015年膜产业结构达千亿元规模，“十二五”期间年均增长率30%，市场前景广阔。
此外，碳纳米管、超导材料、半导体材料、智能材料、生物材料和特种玻璃都是目前最为火热和最具潜力的新材料品种。
【石墨烯】
石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪。”
有趣的是，石墨烯诞生并没有使用“高大上”的科学技术，而是由英国曼彻斯特大学的两位科学家用透明胶带从石墨晶体上“粘”出来的。
石墨烯目前最有潜力的是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。据相关专家分析，用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。而近日，美国麻省理工学院的科学家通过研究发现，在特定情况下，石墨烯能够被转化成具有独特功能的拓扑绝缘体。这一研究发现，有望带来一种制造量子计算机的新方法。
其次，石墨烯能助力超级电容器、锂离子电池的发展。据相关资料显示，加入石墨烯材料，同等体积的电容可扩充5倍以上的容量，而锂电池电极中加入石墨烯则可大幅度提高其导电性能。此外，石墨烯还可应用于电路、触摸屏、基因测序以及制造出羽翼般超轻型飞机、超坚韧防弹衣等领域。
石墨烯将给电动汽车产业 带来革命性改变
一种新型的材料出现，便足以使电动汽车产业发生革命性的改变。
这就是石墨烯。
将其用于电动汽车，至少将带来两大好处。
实现车辆轻量化
现有的电动汽车的较长续驶里程往往是通过堆砌电池来实现的。
车辆搭载数百公斤甚至半吨重的动力电池，如同顶着磨盘跳舞——自身受罪不说，戏还不好看。牺牲了有限的空间、增大了消费者对车辆安全性和充电便利性的担心、抬高了车辆价格，得不偿失。
石墨烯纳米材料厚度薄、硬度高、韧性好、重量轻、导电性佳、透明特好，有希望广泛应用于锂离子电池、超级电容器、太阳能电池、生物质材料、传感器、超高频电子、光电子设备、药物载体，以及用作触摸屏、液晶显示屏、保护膜、选择性过滤渗透膜以及替代半导体晶硅等。
正因如此，2004年通过机械剥离法获得世界上首批石墨烯的两位科学家，荣获了2010年诺贝尔物理学奖。
应用石墨烯材料制成的新型电池，尺寸和重量均将变小，而且能量储存密度得到了数十倍的提高，提高了车辆的行驶效率。
更重要的是，它大大缩短了充电时间，方便了消费者。
减少充电时间
横空出世的石墨烯，使得长期以来，困扰业界人士的动力电池充电的瓶颈问题迎刃而解。
电池的充电时间，从以前的小时为单位，一下子变为以分钟甚至以秒为单位。使得电动汽车的充电，几乎可以与传统汽车的加油快捷性相媲美，甚至过之而无不及。
去年韩国科学家宣布其研制的多孔石墨烯超级电容，在储存电量相同的前提下，充电时间令人咂舌的缩短到了仅仅16秒。
更重要的是，石墨烯电池是依靠电子在石墨烯表面和电极之间快速移动实现充电的，而非像锂电池那样利用大电流进行急冲，如此更能有效延长动力电池的使用寿命。
而且，一次短暂的充电之后，电动汽车的续驶里程或能高达数百公里，完全能够满足任何出行需要。贴近快节奏生活。说走咱就走，风风火火闯九州。
而那种需要长时间充电的电动汽车使用模式，不对胃口。天天要充电，实在伤不起！
保护石墨资源
毫无疑问，石墨烯即将带来一场电动汽车产业的革命，必将加快电动汽车行业的市场化进程，并改写其发展前景。
我国石墨矿储量占到世界总储量7100万吨的77%，目前探明储量大约为5500万吨，居于世界首位。
不少人士呼吁，应当积极利用好石墨资源，且莫重蹈稀土资源的当初覆辙。
当初稀土的无序开采、恶性竞价，不仅沦为国际市场上的低端输送者，而且还破坏了环境，埋下了未来资源短缺的隐患。促使有关部门痛下狠手、统筹管控稀土资源，确保其开采健康持续发展。
但是，目前一些地方的石墨开采乱象，仍像当年稀土行业的影子。低端化无序开发向国际输送了廉价的原料，而留下巨大的环境创伤，却需要大量的金钱和时间成本去医治。
专家警告说，如果不从保护国家战略储备资源的角度开始重视石墨开采、将其纳入规范化管理渠道，20年后中国将由石墨大国变成石墨贫国，届时或将面临从国外高价进口石墨的困局。
“别拿豆包不当干粮”。东西失去了才会感到它的珍贵，那是晚知晚觉的人。石墨，是一种不可再生的资源。
对于石墨产业自身来说，应当积极转型，向价值链高端延伸，尽快跨越只卖原始材料的初级阶段，研究相关技术、转向产品的深加工。
随着贵若黄金的石墨烯规模化生产所带来的价格走低，其在电动汽车领域将有更加广阔的应用前景。目前国内石墨烯的售价在2000元/克以上，几乎10倍于黄金价格。
我国电动汽车产业发展规划和相关扶持政策，为电动汽车产业的发展提供了强大的动力，也给石墨加工业带来空前机遇，关键是要尽快升级技术、利用好这种宝贵的资源。
（本文综合OFweek电子网、搜狐报道。）
(审核编辑: 小王子)
