石墨烯行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展仍需未雨綢繆

文/崔彩鳳

作為一種國際上正在發(fā)展的新材料，石墨烯由于具有優(yōu)異的性能、極高的應(yīng)用價(jià)值和資源廣泛性，而在國際上激起了一股投資熱。

但是，當(dāng)下火爆的行情并不能說明石墨烯行業(yè)未來的前景就一定一片光明，近日，國務(wù)院參事石定環(huán)在2013石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及投資論壇上提醒，作為一個(gè)新興行業(yè)，石墨烯行業(yè)必須未雨綢繆，吸取其他行業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，掌握行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和規(guī)律，理性投資，避免走其他行業(yè)打價(jià)格戰(zhàn)、惡性競(jìng)爭(zhēng)的老路。

性能優(yōu)異 應(yīng)用前景廣闊

“未來太空天梯也許真的可以從幻想變成現(xiàn)實(shí)，而且人人都可以成為蜘蛛俠?！痹?013石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及投資論壇上，浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系教授高超介紹說，他所在的團(tuán)隊(duì)目前已經(jīng)在石墨烯碳纖維的研究方面有所突破。據(jù)介紹，當(dāng)碳纖維含碳量高于99%，就稱為石墨纖維，而高超團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)技術(shù)可以將石墨烯“紡織”成石墨烯纖維，實(shí)現(xiàn)超強(qiáng)的力學(xué)性質(zhì)和良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱特性，可以在多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。

類似這樣的研發(fā)成果還有很多，業(yè)內(nèi)人士介紹，我國在石墨烯基礎(chǔ)研究方面已經(jīng)十分突出。截至2012年年底，我國在石墨烯研究領(lǐng)域的文獻(xiàn)貢獻(xiàn)量已達(dá)5072篇，占全球石墨烯文獻(xiàn)量的29.2%，超過美國的27.3%，位居世界首位。而且部分團(tuán)隊(duì)的研究成果受到了世界各國的高度重視，被引用達(dá)數(shù)千次之多。同時(shí)，我國的石墨烯專利數(shù)量也實(shí)現(xiàn)飛速發(fā)展，無論是專利受理數(shù)量，還是優(yōu)先權(quán)專利數(shù)量，我國都是僅次于美國的世界第二大國。

據(jù)了解，石墨烯是人類已知強(qiáng)度最高、韌性最好、重量最輕、透光率最高、導(dǎo)電性最佳的材料，優(yōu)勢(shì)非常明顯。從應(yīng)用來講，這項(xiàng)納米線技術(shù)極有可能先在發(fā)光二極管和新型太陽能電池中使用，使太陽能電池同時(shí)具備高效、柔性和低成本的特性。用于制造自供電的納米器械和由石墨烯、納米半導(dǎo)體絲制成的3D集成電路，用于自供電的消費(fèi)類電子產(chǎn)品，成為未來電子和光電器件的平臺(tái)，出現(xiàn)在從手機(jī)、平板電腦、服裝到便簽簿在內(nèi)的各個(gè)生活角落。另外，石墨烯在能源、生物技術(shù)、水資源、電子及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，航天航空和汽車工業(yè)等諸多領(lǐng)域也展現(xiàn)出寬廣的應(yīng)用前景。

正是由于石墨烯優(yōu)異的性能和廣闊的市場(chǎng)前景，2013石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及投資論壇才吸引了眾多公司代表參加，其中不乏偉星新材、金發(fā)科技、澳柯瑪?shù)壬鲜泄敬?。一位來自?nèi)蒙古的企業(yè)負(fù)責(zé)人告訴筆者，他參加此次論壇是希望多了解石墨烯行業(yè)，其所在公司未來有望進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域的研究與開發(fā)。在此之前，ST南江B、四川金路集團(tuán)、中國寶安、方大炭素等多家上市公司已經(jīng)快人一步，率先涉足石墨烯行業(yè)。據(jù)了解，我國具有發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)得天獨(dú)厚的條件，石墨礦儲(chǔ)量占世界總儲(chǔ)量的75%，生產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的72%，是我國少有的幾種具有國際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的礦產(chǎn)之一。

下游應(yīng)用少 產(chǎn)業(yè)化程度低

“雖然我國在石墨烯的基礎(chǔ)研究方面與國外相當(dāng)，但是在工業(yè)應(yīng)用方面與國外相比還存在一定的差距?！蹦暇┛奇诩{米技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)蕭小月博士表示。

與蕭小月觀點(diǎn)類似，多位業(yè)內(nèi)人士表示，石墨烯行業(yè)仍在量產(chǎn)摸索階段，目前還沒有真正能夠?qū)崿F(xiàn)石墨烯批量化生產(chǎn)的企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)，多數(shù)企業(yè)只能小量生產(chǎn)。目前主要的制備方法有微機(jī)械剝離法、外延生長(zhǎng)法、氧化石墨還原法和氣相沉積法。其中氧化石墨還原法由于制備成本相對(duì)較低，是目前最常用的制備方法。但從制造工藝來看，目前業(yè)內(nèi)的四種方法均有各自的優(yōu)勢(shì)和缺陷，產(chǎn)業(yè)技術(shù)路徑仍在探討之中。

清華大學(xué)教授朱宏偉認(rèn)為，目前石墨烯已經(jīng)具備規(guī)模化生產(chǎn)的能力，我國現(xiàn)有的技術(shù)水平可以支持其產(chǎn)業(yè)化，但并沒有達(dá)到最好的水平，未來還需有更大的突破。而主要的制約因素在石墨烯的制備技術(shù)與理想狀態(tài)仍存在差距。

同時(shí)，成本居高不下也是制約石墨烯走向產(chǎn)業(yè)化的重要因素。中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員劉兆平表示，科研是陽春白雪，越尖端越好，商業(yè)是下里巴人，越便宜越好。因此，石墨烯走向產(chǎn)業(yè)化，降低成本很重要。此外，下游需求有待開拓。

業(yè)內(nèi)人士表示，實(shí)現(xiàn)石墨烯的產(chǎn)業(yè)化需要有相應(yīng)的配套措施，如下游行業(yè)相應(yīng)的產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備等，目前國內(nèi)在石墨烯產(chǎn)業(yè)化配套措施的發(fā)展方面存在著政策和技術(shù)的雙重空白。業(yè)內(nèi)人士表示，對(duì)于石墨烯下游行業(yè)來說，石墨烯的具體應(yīng)用效果還具有一定的不確定性，且在這個(gè)過程中企業(yè)還要有額外的研發(fā)支出、市場(chǎng)推廣支出等，另外，改變既有的生產(chǎn)工藝也會(huì)帶來更換生產(chǎn)線、員工培訓(xùn)等一系列的支出，因此企業(yè)需要一定的資金實(shí)力和風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)能力。

為加快石墨烯產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，多家研發(fā)機(jī)構(gòu)正在或已經(jīng)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)一步降低石墨烯生產(chǎn)成本。上海交通大學(xué)教授郭守武表示，他主持的一個(gè)科技團(tuán)隊(duì)已經(jīng)將石墨烯材料成本大大降低，達(dá)到0.5元/克。

“我要5公斤，你能給我嗎？”“怎么聯(lián)系您？”……在論壇現(xiàn)場(chǎng)，郭守武的這一消息使得與會(huì)企業(yè)代表突然變得興奮起來，紛紛追問有關(guān)事宜。

成本的大幅降低使石墨烯這種新材料呈現(xiàn)廣闊的產(chǎn)業(yè)前景。業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)，未來五至十年，石墨烯有望達(dá)到萬億產(chǎn)能規(guī)模。

創(chuàng)新機(jī)制 促進(jìn)行業(yè)持續(xù)發(fā)展

“傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在大都存在嚴(yán)重的產(chǎn)能過剩現(xiàn)象，其中一個(gè)很重要的原因就是企業(yè)惡性競(jìng)爭(zhēng)。因?yàn)闆]有掌握產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)，只能拼價(jià)格，最后金子也賣了白菜價(jià)。石墨烯未來發(fā)展不能走傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的這種老路?！惫I(yè)信息化部原材料司副司長(zhǎng)高云虎表示，石墨烯是一個(gè)具有廣闊發(fā)展前景的新興產(chǎn)業(yè)，行業(yè)要引進(jìn)人才，加快研發(fā)，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化，合作共識(shí)，創(chuàng)新發(fā)展模式，“這是新材料行業(yè)發(fā)展的挑戰(zhàn)?！?/p>

石定環(huán)表示，國內(nèi)石墨烯行業(yè)一定要掌握和保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，提高自主創(chuàng)新能力，認(rèn)真研究國際知識(shí)產(chǎn)權(quán)知識(shí)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行突破，在具備一定的應(yīng)用基礎(chǔ)上，制定相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，并從企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，再到國家標(biāo)準(zhǔn)不斷進(jìn)行完善，甚至積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定，爭(zhēng)取國際話語權(quán)。同時(shí)加強(qiáng)下游應(yīng)用開發(fā)，將科技成果迅速轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。在此基礎(chǔ)之上，他希望石墨烯行業(yè)內(nèi)的專家能夠積極反映行業(yè)內(nèi)信息以及需要解決的問題，為政府制定相關(guān)扶持政策和體系建設(shè)提供參考。

對(duì)此，高云虎表示，石墨烯屬于納米材料范疇，在編制新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃的時(shí)候，石墨烯還沒有目前這樣熱門，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用前景也并不明朗，因此規(guī)劃沒有把石墨烯作為主要重點(diǎn)，但隨著技術(shù)和應(yīng)用的突破，下一步會(huì)統(tǒng)籌研究并予以考慮。

重慶元石石墨烯有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)人夏地告訴筆者，雖然我國在石墨烯材料研究方面成果頗豐，專利數(shù)量也僅次于美國，但在知識(shí)產(chǎn)權(quán)尤其是高端技術(shù)領(lǐng)域的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系建設(shè)方面還有待完善。他希望政府能夠制定更為完善的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)機(jī)制，促進(jìn)企業(yè)更好發(fā)展。

作為一家石墨烯制備企業(yè)，夏地在會(huì)后找到筆者表達(dá)了他的困惑。他說：“對(duì)于處于發(fā)展上升期的企業(yè)來講，乘龍飛舞可以飛得更高，但是目前這個(gè)行業(yè)里面誰是‘龍’呢？”他表示，當(dāng)前石墨烯行業(yè)缺乏龍頭企業(yè)的引領(lǐng)，他希望能夠有龍頭企業(yè)尤其是國有龍頭企業(yè)參與進(jìn)來，同時(shí)有關(guān)部門能夠加強(qiáng)龍頭企業(yè)的培育，并在這方面創(chuàng)新機(jī)制體制建設(shè)，讓更多的企業(yè)成長(zhǎng)起來，發(fā)揮引領(lǐng)帶頭作用。