T/CGIA 004.1-2022 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

ICS13.020.10

Z04

团体标准

T/CGIA004.1-2022

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

Guidelinesforgreenproductionofgraphenematerialsand

greenhousegasemissionaccounting--Part1：Graphenefilms

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

I

T/CGIA004.1--2022

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

I

T/CGIA004.1--2022

前言

本文件参照GB/T1.1—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。

II

T/CGIA004.1--2022

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。

石墨烯制备方法

自上而下自下而上

机械剥离液相剥离氧化还原SIC外延

电化学法电弧法CVD法PECVD法有机合成法

法法法生长法

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/T33761-2017）、《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/T39161-2020）

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。

III

T/CGIA004.1--2022

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潜在技

术和碳减排建议，并给出了企业台账的模板参考。本文件提供了石墨烯材料制造过程中的减量化、资

源化及再利用、无害化方面的指南。

本文件适用于绿色园区规划、绿色厂房建设、绿色工艺评价、绿色投资决策等。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款，其中注日期的引用文

件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单位）

适用于本文件。

GB/T32150-2015工业企业温室气体排放核算和报告通则

GB/T32151.10-2015温室气体排放核算与报告要求第10部分：化工生产企业

T/CGIA001石墨烯材料术语和代号

3术语和定义

T/CGIA001中界定的及下列术语和定义适用于本文件。

3.1石墨烯graphene

每一个碳原子以sp2杂化与三个相邻碳原子键合形成的蜂窝状结构的碳原子单层。

注：它是许多碳材料的构建单元。

3.2石墨烯材料graphenematerials，GM

由石墨烯（3.1）单独或紧密堆垛而成、层数不超过10层的二维材料及其衍生物。

注1：石墨烯材料包括单层石墨烯、双层石墨烯、多层石墨烯。

注2：常见改性方式包括氧化、氢化、氟化、磺化或异质掺杂等。

注3：石墨烯材料的存在形态有：薄膜、粉体、浆料和三维构造体。

3.3石墨烯薄膜graphenefilm

在特定基底表面上生长形成的连续石墨烯材料（3.2）。

3.4绿色制备greenpreparation

以合理利用资源、节约成本、降低环境污染、保障人体健康与安全为目标，对将原材料转变为产品

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T/CGIA004.1--2022

的工序和环节进行控制，以达到其工艺绿色性，使得产品制造过程实现减量化、资源化及再利用、无害

化。

注1：减量化是指在生产过程中减少资源消耗和废物产生。

注2：资源化及再利用是指将废物作为原料进行利用或者进行再生利用、对热能等能源进行回收和循环利用。

注3：无害化是指避使用有毒有害的原料或产生有毒有害的产物。

3.5温室气体greenhousegas

大气层中自然存在的和由于人类活动产生的能够吸收和散发由地球表面、大气层和云层所产生

的、波长在红外光谱内的辐射的气态成分。

注1：京都议定书中规定的6种温室气体为：二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）、氧化亚氮（N₂O）、氢氟碳化合物

（HFCs）、全氟碳化合物（PFCs）、六氟化硫（SF6）。

[来源：GB32150—2015，3.1]

注2：本文件中涉及的温室气体主要指甲烷（CH4）。

3.6核算单元accountingunit

从石墨烯材料制备的生命周期考虑，纳入到企业生产系统中温室气体（3.5）核算的、物料往来易

于计量的区块。

3.7碳源流carbonsourceflow

流入或流出某个核算单元的化石燃料、含碳的原材料、含碳的产品或含碳的废弃物。

3.8

过程排放processemission

在生产、废弃物处理处置等过程中除燃料燃烧之外的物理或化学变化造成的温室气体（3.5）排放。

[来源：GB32151.10--2015，3.8]

3.9排放因子emissionfactor

表征单位生产或消费活动量的温室气体排放的系数。

[来源：GB/T32150--2015，3.13]

3.10逸散排放Fugitiveemission

因封闭不严或未封闭造成的气体有组织或无组织排放。

4典型制备工艺

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