点“材”成金，杭州加快打造新材料特色产业集群

可上九天，可入地层，能耐酷热，能抵严寒——在杭州，新材料正以千姿百态，突破性能边界、实现多样功能。

而这一片薄膜、一根纤维、一点粉末的背后，撬动的是一个千亿级的产业。新材料作为国家战略性新兴产业，是浙江省重点打造的三大科创高地之一，也是杭州制造业的基础产业和先导产业之一。

“十四五”期间，杭州围绕功能膜材料、高性能金属材料、先进半导体材料、微纳材料、生物材料等重点方向，产业发展持续攀高向新、点“材”成金，推动核心技术从“填补空白”向“国际领先”跨越，加快建设具有核心竞争力的新材料特色产业集群。

企业 把“新材料之王”纺进线送上天

卫星散热膜、会发热的袜子、海上吸油“神器”……让你想不到的是，这些东西都是用石墨烯做的。

石墨烯，新材料之王。这是一种由碳原子组成的六角形二维纳米材料。它轻如空气，又坚比钢铁，拥有极佳的导热性、导电性、吸光性，在电子、能源、生物医药等领域的应用潜力巨大。

成立于2016年的杭州高烯科技有限公司，在数年间从浙江大学实验室走向产业化一线，破解石墨烯量产这一世界性难题，成为石墨烯领域极少数实现规模化生产的专精特新“小巨人”企业。

回看“十四五”，公司执行总裁何朝云感慨：“五年间，公司的四大产品都实现了从实验室样品到工业化量产，成果转化有了质的飞跃。”

飞跃的起点，是攻克单层氧化石墨烯量产难题。

“其实，石墨烯离我们的生活并不遥远。铅笔的笔芯就是石墨，是由一层层碳原子堆叠而成。1毫米厚的石墨，相当于300万层碳原子。”高烯科技所做的，就是把这些层层叠叠的碳原子“撕”开，变成一片片石墨烯。

实现99%以上的单层率，并完成10吨级的量产，是全世界材料学界多年未解的难题。从小样到中试，工艺放大带来的困难，让这群科学家创业者不断面临新挑战，承受着巨大压力。

转机出现在团队受蜂窝启发开创的“蜂窝插层氧化法”。这个方法是将原子氧如蜜蜂一般“钻”入每一个石墨片层之间，把一个紧密的结构一点点撑开，让每一层石墨烯都能均匀氧化。

此后的5年，依托原创技术，高烯科技构建起“122”产品架构：以“一片原料”（单层氧化石墨烯）为“根”，向下扎进技术深土；向上长出“两根纤维”（石墨烯基碳纤维、改性功能纤维），伸展出“两张膜”（高柔性高导热膜、电热膜）。

在由高烯科技全力打造的杭州国际石墨烯展览馆，我们见到了世界上第一幅氧化石墨烯液晶画《烯海潮涌》：五种不同颜色的石墨烯，在灯光下舞蹈，如同翻滚的海潮。

美，只是这幅画的一方面。当年，高烯团队从中捕捉到氧化石墨烯片的有序性，由此拉出了石墨烯的第一根丝，最终制备出国际首创的石墨烯碳纤维。

穿上石墨烯制作的衣服，有什么不同？高烯科技攻克了石墨烯均匀分散及纤维细旦化等系列技术难题，制备出多规格纤维品类。纤维手感柔软细腻，适合制造各类贴身衣物，如内衣、塑身衣、瑜伽服等。

如果说，“衣服和袜子”代表了企业强大的普惠性和商业化能力；那么“上天入地”代表的是其对高端产业的颠覆性重塑。

随着一次成功的发射，我国首个民营全自主可控的超高速星地双向激光通信终端顺利入轨，而通信卫星相关相机散热模组，则是由高烯科技自主研发生产的，能实现柔性、轻质、耐老化、耐冷热冲击的高效导热的高通量酷冷模组。

据何朝云介绍，这是目前导热率最高的宏观材料，同时具有超柔性，能反复折叠6000次，承受弯曲10万次。这一进展解决了宏观材料高导热和高柔性不能兼顾的世界性难题，除了航空航天，还有望广泛应用于高效热管理、新一代柔性电子器件等领域。

展馆内还有一块灰黑色、神似小蛋糕的物体，放在绿萝叶或麦芽上，几片叶子就能轻松支撑起这块直径20厘米的材料。“这是石墨烯气凝胶，是目前世界上最轻的固体材料，表观密度仅为空气的六分之一，具有出色的吸油不吸水、绝热耐高温、多孔导电等特性，在环境治理、高温隔热、电池电极等领域有广阔的应用前景。”

眼下，企业既提供原材料给上下游，也自己做部分产品。然而，对于新材料产业来说，应用推广是个漫长而磨人的过程。

“新材料创业领域周期很长，一般要15到20年。很难，但是很酷、很值得。”对于“十五五”，何朝云充满期待：“未来5年，我们的碳纤维会在民用和军用领域有实质性改变，有望超过国际同行；复合纤维有机会大规模走向市场，企业还将加大石墨烯在芯片、新能源电池、脑机接口电极等战略性产业的研发投产，成为杭州新材料产业的生动样本。”

产业 杭州何以持续领跑新材料赛道？

新材料的重要性，在杭州一项项前沿突破中不断彰显。从卫星发射、人形机器人格斗，到3纳米芯片、“发电玻璃”……这些创新成果的背后都离不开新材料的支撑。

新材料是杭州制造业发展的基础产业和先导产业，对于保障产业链、供应链安全，支撑下游新一代信息技术、新能源、生物技术等战略性新兴产业发展具有不可替代的作用。

“十四五”期间，杭州新材料产业规模持续扩容。在2020年939亿元的产业基数上，产业发展一路攀高向新，2024年总产值已达1852亿元，远超1500亿元的“十四五”规划目标，提前一年完成跨越式增长。

围绕新材料产业生态圈发展，杭州以功能膜材料、高性能金属材料、先进半导体材料、生物材料以及微纳材料为5个主攻方向，并在关键材料领域形成显著技术优势，推动核心技术从“填补空白”向“国际领先”跨越。

在技术突破的“高光时刻”中，越来越多的“杭州制造”刷新世界纪录：全球最大直径60毫米的氮化铝单晶及晶圆成功研制，申请专利超27项，打破欧美技术壁垒；单层氧化石墨烯改性尼龙6功能纤维成为全球首个通过IGCC认证的石墨烯产品；高温钐钴材料使用温度突破500℃，终结了美国企业的技术垄断……

在浙江大学求是特聘教授、杭州市新材料发展联合会会长高超看来，新材料产业崛起的核心因素，在于杭州构建的“政策+生态+人才”驱动力矩阵。

政策方面，杭州出台《新材料产业发展“十四五”规划》，五大主攻方向，通过“补链强链”“数字融合”“绿色安全”三大原则引领产业发展。同时，杭州着力破解“产用脱节”难题，开放应用场景，推动新材料在新能源汽车、智能装备、重大基建等领域的示范应用，形成“研发-生产-应用-迭代”的良性循环。

平台方面，杭州的新材料产业创新资源不断增强。省级实验室天目山实验室的研发范围已覆盖新材料领域；高校对新材料产业的支撑作用逐渐凸显，浙江大学的硅材料国家重点实验室，已成为国家在硅材料及半导体材料科研创新及人才培养的重要基地。

随着杭州产业持续发展，一些特色细分领域的集聚效应显现，已形成规模化、集聚化、系统化发展态势。在光伏太阳能电池领域，杭州已汇聚福斯特、祥邦、福膜等在内的上下游企业；在光电通信领域，杭州形成全面覆盖光纤、电缆等元器件的完整产业链；萧山化纤生产基地的产能已占到全球的五分之一；建德的有机硅材料已形成从硅矿冶炼、硅粉生产、单体合成到下游产品加工的完整产业链。