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中国科学院化学研究所最新研究成果显示，郑健团队成功创制了一种新型碳同素异形体单晶——单层聚合碳60。
碳材料家族再添一名新成员
据中国科学报，6月16日，在中国科学院举行的新闻发布会上，中国科学院化学研究所（以下简称化学所）研究员郑健团队公布一项重要成果，经过团队前后10年时间不断探索，终于成功创制了一种新型碳同素异形体单晶——单层聚合碳60。
这种新材料由被称为“富勒烯”的足球形状C60分子在平面上有规律地逐个排列，相互连接形成一层牢固的“足球”网状结构。未来有望应用于半导体、量子计算、化学催化等领域。
相关成果6月16日刊发在《自然》(Nature)杂志。《自然》发表了郑健作为唯一通讯作者的论文。论文报道，该工作在常压下通过简单的反应条件，创制了一种新型碳同素异形体单晶——单层聚合C60，具有较高的结晶度和良好的热力学稳定性，为碳材料研究提供了全新的思路。此项研究也为庞大的碳材料家族再添一名新成员。
（图片来源：中国科学院网）
碳材料被纳入十四五规划
潜在应用空间广阔
据悉，论文发表后很快得到国际碳材料领域的高度关注。专家们相信，该材料在非线性光学和功能化电子器件方面具有巨大应用前景，在超导、量子计算、自旋输运、信息及能量存储、催化等领域也具有潜在的应用。
碳材料的性能与其拓扑结构密切相关，因此研究新的二维碳同素异形体，特别是具有带隙的新型结构，建立结构与物性之间的关联，具有重要意义。制备新型碳材料一直是材料领域的前沿科学问题，以富勒烯、碳纳米管、石墨烯、石墨炔为代表的新型碳材料，其每一次发现都引发了材料学研究热潮。
早在去年8月份，工信部发文表示，下一步将以重大关键技术突破和创新应用需求为主攻方向，进一步强化产业政策引导，将碳基材料纳入“十四五”原材料工业相关发展规划，并将碳化硅复合材料、碳基复合材料等纳入“十四五”产业科技创新相关发展规划，以全面突破关键核心技术，提高碳基新材料等产品质量，推进产业基础高级化、产业链现代化。
（图片来源：工信部网）
据国元证券研报指出，在当前碳中和政策加持下，光伏行业景气度正高，全球光伏新增装机量有望持续上升，2021至2023年全球新增光伏装机有望达到约665GW，推动单晶炉需求量不断提升。同时伴随着光伏热场尺寸不断提升，碳基复合材料成本优势逐渐显现，渗透率有望持续提升，估算光伏热场碳基复合材料市场需求有望在2023年达到约50亿元，相比2020年增长约118%。
多家上市公司在研项目涉及碳材料
证券时报·数据宝统计，目前布局碳材料的上市公司20多家，A股市值合计3415.65亿元。6月以来这些概念股全线上涨，平均涨幅达到15.6%，是同期沪指涨幅的3.81倍。索通发展、四方达、天宜上佳、飞荣达等股累计涨幅超30%。
按照区间成交均价计算，北上资金6月以来增持超千万的股票是格林美、天奈科技、道氏技术、南都电源、中钢天源、方大炭素等。
数据宝统计，从未来增长潜力来看，按照5家以上机构一致预测，7股今后三年净利润增速均值超过20%，分别是天奈科技、天宜上佳、格林美、贝特瑞、四方达、楚江新材、索通发展；天奈科技增速均值77.56%排在首位。
天奈科技主要从事纳米级碳材料及相关产品的研发、生产及销售。公司年报透露，已经和日韩知名动力锂电池企业共同开发碳纳米管导电浆料在硅基负极中的应用，并且测试情况良好，预计未来将实现大批量供货。
道氏技术的碳材料产品主要包括石墨烯导电剂和碳纳米管导电剂，公司在产销规模、客户结构、产品研发实力等方面处于行业第一梯队，能根据下游客户要求定制生产石墨烯和碳纳米管全系列导电剂浆料。
中国宝安的2021年年报显示，旗下深瑞墨烯建设的年产40万平方米的石墨烯导热膜产线均已投产并实现批量供货。
中石科技在研项目包括高导热通量石墨烯散热膜开发、超厚石墨膜开发等。根据日本富士经济出版的报告，公司是人工合成高导热石墨膜全球龙头公司。
翔丰华已涉及硅碳负极、B型-二氧化钛、石墨烯等新型碳材料领域，并具备了产业化基本条件；研究项目包括多孔石墨烯材料及其简易制备技术、高品质石墨烯的低成本制备技术、石墨烯导电添加剂研究和产业化等。
方大炭素依托石墨烯新材料研究院和炭素材料研究院，向碳碳复合材料、石墨烯研发与应用、核石墨研制等高端产业链不断延伸。2021年公司生产石墨炭素制品19.63万吨，其中石墨电极16.93万吨，炭砖1.93万吨。
易成新能年报透露，2021年完成石墨烯导热膜和燃料电池双极板的研究与开发，实现Φ750mm、Φ650mm电极规模化批量生产，建成了石墨双极板中试示范线和石墨烯导热膜示范线。
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责任编辑：何予
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