ICS 13.020.10 I Z 04 T/CGIA 004.1-2022 团 体 标 准 石墨烯材料 绿色制备与温室气体排放 核算指南 第1部分：石墨烯薄膜 Guidelines for green production of graphene materials and greenhouse gas emission accounting -- Part 1：Graphene films 2022-3-31发布 2022-3-31实施 中关村华清石墨烯产业技术创新联盟 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/CGIA 004.1 --2022 I 目 次 前 言 ................................ ................................ .... II 引 言 ................................ ................................ ... III 1 范围 ................................ ................................ .. 1 2 规范性引用 文件 ................................ ........................ 1 3 术语和定义 ................................ ............................ 1 4 典型制备工艺 ................................ .......................... 2 5 制备工艺绿色化关键因素分析 ................................ ............ 3 6 温室气体排放核算 ................................ ...................... 4 6.1 核算单元过程分析 ................................ ................ 4 6.2 温室气体排放核算方法 ................................ ............ 4 7 制备工艺绿色化途径 ................................ .................... 5 7.1 减量化及资源化途径 ................................ .............. 5 7.2 无害化及再利用途径 ................................ .............. 6 8 绿色制备最佳实践与潜在绿色技术案例 ................................ .... 6 8.1 基底预处理阶段 ................................ .................. 6 8.2 薄膜生长阶段 ................................ .................... 6 8.3 薄膜转移阶段 ................................ .................... 7 9 碳排放管理与措施 ................................ ...................... 7 9.1 建立温室气体排放台账，明确自身 “碳家底” ........................ 7 9.2 积极采用新能源 ，制定梯度减排目标 ................................ 7 9.3 数字化赋能，建立全供应链碳排放管理体系 .......................... 7 9.4 定期关注产业政策，注重碳风险管理与信息披露 ...................... 7 附录A(资料性)：绿色制备最佳实践与潜在绿色技术案例 ....................... 8 附录B(资料性)：石墨烯薄膜企业温室气体排放核算台账表 .................... 11 参考文献 ................................ ................................ 12 全国团体标准信息平台 T/CGIA 004.1 --2022 II 前 言 本文件参照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文 件的结构和起 草规则》给出的规则起草。 本标准中最佳实践部分或涉及专利技术，标准发布机构不承担专利识别责任，不对 涉及专利权的纠纷负责。 本标准由 中关村华清石墨烯产业技术创新联盟 提出并归口。 本标准主要起草单位 ：宁波石墨烯创新中心有限公司、烯旺新材料科技股份有限公 司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、 中关村华清石墨烯产业技术创新联盟、 济南产研 烯金新材料科技有限公司 、中国科学院宁波材料技术与工程研究所、 南京工业大学 、宁 波柔碳电子科技有限公司、 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 、成都石墨烯应用产业 技术研究院有限公司、 北京市科学技术研究院分析测试研究所（北京市理化分析测试中 心）、重庆墨希科技有限公司、 广州特种承压设备检测研究院（国家石墨烯产品质量检 验检测中心（广东）） 。 本标准主要起草人 ：刘兆平、 冯欣悦、 蓝先、冷金凤、 戴石锋、 王兰兰、 耿学文、 汪 伟、史浩飞、 吴鉴、周旭峰、 邹惠静、李茂东、周庆波、张涛、邵丽、袁凯杰、李占成、 尹宗杰。 全国团体标准信息平台 T/CGIA 004.1 --2022 III 引 言 2020年我国向世界庄严承诺，我国二氧化碳排放力争在 2030年达到峰值，努力争取在 2060年前实现碳中和。 诺必行、行必果， “3060双碳”目标的提出， 必将对我国各行各业 发展产生重大而现实的影响。 2021年中共中央、国务院印发 的《国家标准化发展纲要》 中指 出：完善绿色发展标准化保障 ，建立健全碳达峰、碳中和标准，筑牢绿色生产标准基础 。由 此可见，绿色工艺、绿色技术、绿色发展是产业未来发展方向，可以保证产业 行稳致远。 石墨烯材料作为一种涉碳 纳米新材料， 具有多重优异的本征性质 ，在新能源、热管理、 5G及电子器件、电力电网、航空航天、轨道交通及汽车、军工装备、体育器材、健康医疗 等 领域有着广阔的应用前景。经过 10余年的发展，石墨烯在部分应用领域 已取得了突破，呈 现出良好的发展势头 ，产业规模逐年扩大 。在“3060双碳”目标的大背景下， 石墨烯材料作 为新兴技术，不仅 需要重视 自身发展绿色化的问题，同时也 要思考如何利用自身材料性能优 势为其他产业绿色低碳发展提供技术解决方案。 本标准将聚焦 不同工艺的 石墨烯材料绿色制备。 石墨烯材料的制备方法 通常分为“自上 而下”（Top-Down）和“自下而上 ”（Bottom-Up）两类，见图1。其中，自上而下 是指以石 墨为原材料， 采用物理、 化学方法得到石墨烯 材料， 典型代表有微机械剥离法、 液相剥离法、 氧化还原法、电化学法、电弧放电法等；自下而上 是指以碳氢化合物、单晶 硅等含有 C元素 的材料为原材料， 在高温、 超真空等环境下制备出石墨烯 材料， 典型代表有 化学气相沉积 （ CVD） 法、等离子体化学气相沉积（ PECVD）法、SiC外延生长法、 有机分子 合成法等。 图1 石墨烯材料制备方法 本部分是针对CVD法制备石墨烯薄膜 ，以国家相关标准为基础，结合石墨烯材料具体的 工艺而制定。这些基础国家标准有《绿色产品评价通则》 （ GB/T 33761 -2017 ） 、 《绿色工厂 评价通则》 （ GB/T36132 -2018） 、 《行业循环经济实践技术指南编制通则》 （ GB/T 39161 -2020） 等。由于不同的应用场景 对产品的性能要求、成本要求及效率要求不同， 各企业采用的技术 与工艺会有差异， 指南中所录数据及技术 为编制人员对典型工艺 与技术的梳理 ，可能与企业 实际生产状况 存在偏差，属正常现象，文件发布实施后 会根据产业发展情况 及规范化程度 同 步对文本进行 相应的修订与更新。 石墨烯制备方法 自上而下 机械剥离 法液相剥离 法氧化还原 法电化学法 电弧法自下而上 CVD法 PECVD法SIC外延 生长法有机合成法 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/CGIA 004.1 --2022 1 石墨烯材料绿色制备 与温室气体 排放核算 指南 第1部分：石墨烯薄膜 1 范围 本文件梳理了工业制备 石墨烯薄膜 的典型工艺流程，列举了原料、能耗等关键因素的消耗范 围， 整理了典型工艺的温室气体排放核算方法，提出了绿色制备途径， 推荐了绿色制备最佳实 践与