從技術(shù)炒作周期看冰火兩重天中前行的石墨烯產(chǎn)業(yè)

于灝 王小俊 周小君

自2004年英國曼徹斯特大學(xué)的2位俄裔科學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫巧妙地利用機械剝離法分離出單層的石墨烯以后，世界各國的科學(xué)家就深深地被這種二維材料的優(yōu)異性能所吸引，紛紛加入到相關(guān)的研究當(dāng)中。雖然全球?qū)τ谑┑纳钊胙芯恐挥袃H僅10余年的時間，但是其深度和廣度都是其他材料所不能比擬的。這種“神奇材料”集多種優(yōu)異性能于一體，在電子信息、新能源、航空航天和柔性電子等領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大的發(fā)展?jié)摿Γ型呱粋€新興的千億級產(chǎn)業(yè)。

目前，已有多個國家將石墨烯的發(fā)展提升至戰(zhàn)略高度，中國就是其中的代表之一。特別是最近2年，國內(nèi)的各種石墨烯利好因素密集出現(xiàn)，高層關(guān)注、政策利好、資本推動、企業(yè)布局都助推著中國石墨烯行業(yè)的快速發(fā)展。習(xí)近平主席曾在2年內(nèi)3次考察調(diào)研石墨烯，并在參觀英國“國家石墨烯研究院”時指出：“中國是石墨資源大國，也是石墨烯研究和應(yīng)用開發(fā)最活躍的國家之一”。同時，石墨烯的發(fā)現(xiàn)者2位諾獎得主也頻頻訪問中國，了解中國石墨烯產(chǎn)業(yè)化的情況。安德烈·海姆教授還曾為科技日報讀者題詞：“中國正引領(lǐng)石墨烯商業(yè)化。石墨烯與你們同在！”

這一系列的利好事件吸引了各界人士涌入到這個新興的行業(yè)中，數(shù)百家石墨烯相關(guān)企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)出來；江蘇、浙江、廣東、山東等多個省份紛紛布局，目前已有近20個石墨烯產(chǎn)業(yè)園；國內(nèi)石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形勢一片大好。然而，對于目前越來越火熱的石墨烯行業(yè)，業(yè)界的一些知名專家則表現(xiàn)出了一絲憂慮。他們指出雖然國內(nèi)石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展如火如荼，但其產(chǎn)業(yè)化進程和人們的期望值還有一定的差距。這種顛覆性的二維材料雖然在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力，但仍然有一些壁壘需要翻越。首先，通常宣傳所說的石墨烯是指理想情況下的完美石墨烯材料，但實際中生產(chǎn)出的石墨烯材料具有很多的內(nèi)部缺陷和尺寸限制，因此性能和理論值相比還有很大差距。此外，石墨烯還沒有找到其“殺手級”的應(yīng)用領(lǐng)域，即其他材料無可替代的應(yīng)用領(lǐng)域。因此，在全球石墨烯熱潮的背后，需要更多的冷靜和理性來促進行業(yè)的健康發(fā)展。

一、新興技術(shù)炒作周期

實際上，不僅僅是石墨烯，很多新興技術(shù)在發(fā)展的過程中都會經(jīng)歷熱炒、逐步務(wù)實到大規(guī)模發(fā)展等階段。這個現(xiàn)象最初由全球著名的咨詢分析機構(gòu)高德納（Gartner）公司發(fā)現(xiàn)，并于1995年通過“炒作周期（Hype cycle）”曲線模型將一項新技術(shù)從產(chǎn)生到成熟，直至被市場廣泛接受的發(fā)展規(guī)律歸納為5個階段。對于絕大部分新技術(shù)，特別是新興的IT技術(shù)來說，它們大致都遵循這種炒作的發(fā)展規(guī)律，該曲線模型已經(jīng)被世界上相當(dāng)一部分行業(yè)專家所接受。自此之后，該模型一直被用來預(yù)測和觀察各種新興技術(shù)的發(fā)展程度。高德納公司針對不同的行業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域，每年都會定期更新其新興技術(shù)炒作周期曲線，并發(fā)布《技術(shù)炒作周期報告》。這份報告已經(jīng)成為跟蹤新興技術(shù)發(fā)展趨勢的重要指南，以及各類組織進行技術(shù)部署的參考依據(jù)。

人們對于新興技術(shù)的期望與其實際的發(fā)展情況常常是有落差的，這種落差實際上也折射出了人的本性。當(dāng)過于沉迷于某項新興技術(shù)時，總是傾向于高估它在1年內(nèi)能做的事情，而低估它在未來10年里的作為。對比技術(shù)炒作周期曲線和產(chǎn)業(yè)生命周期曲線，就可以充分的理解這種現(xiàn)象（見圖1）。技術(shù)炒作周期主要是描述了一項新興技術(shù)從萌芽到最后走向大規(guī)模商用的整個歷程，它包括技術(shù)萌芽期、期望膨脹期、泡沫化低谷期、爬升復(fù)蘇期和生產(chǎn)高峰期5個階段。相比之下，產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學(xué)中的“產(chǎn)業(yè)生命周期（Industry life cycle）”則是反應(yīng)每個產(chǎn)業(yè)都要經(jīng)歷的一個由成長到衰退的演變過程，這個過程一般分為概念期、成長期、成熟期、衰退期4個階段。換句話說，技術(shù)炒作周期曲線表示的是不同發(fā)展階段人們對于這種新興技術(shù)的期望值，而產(chǎn)業(yè)生命周期曲線則是表現(xiàn)出不同發(fā)展階段市場對于這種新興技術(shù)的實際需求。

因此，技術(shù)炒作周期僅僅是覆蓋了產(chǎn)業(yè)生命周期中的概念期及成長期，在這個階段人們對于一個新興技術(shù)的期望值和其實際發(fā)展的程度會產(chǎn)生差異。產(chǎn)業(yè)生命周期曲線是逐步加速上升的一個單向曲線，說明在這期間實際的市場需求是從最初的少量逐步發(fā)展增長到一定的規(guī)模。相比之下，技術(shù)炒作周期曲線的變化則更加的復(fù)雜。它先是發(fā)展成為了充滿期待的高峰，隨著期望無法達到而跌入現(xiàn)實低谷，再隨著技術(shù)的發(fā)展進入到二次騰飛。

二、石墨烯在炒作周期中所處位置

具體到石墨烯產(chǎn)業(yè)來說，其發(fā)展過程中的種種現(xiàn)象都和曲線中的標(biāo)志性事件相吻合。在2010年獲得諾貝爾獎之后，這項新興技術(shù)開始嶄露頭角，看好該技術(shù)發(fā)展前景的人士被吸引進入到該行業(yè)當(dāng)中。隨后，一些初創(chuàng)公司開始出現(xiàn)，風(fēng)險投資也逐步進入。國內(nèi)資本的介入加速了產(chǎn)品的開發(fā)進程，不久之后第1代概念性產(chǎn)品面世。雖然第1代概念性產(chǎn)品的價格偏高，但由于石墨烯特有的一些優(yōu)異性能，吸引了第1批的概念性產(chǎn)品試用者。媒體和公眾開始對這項新興技術(shù)廣泛關(guān)注，幾乎每天都有大量的相關(guān)新聞報道，介紹行業(yè)的最新發(fā)展動態(tài)和其未來遠景。為了達到宣傳效果，一些非理性的渲染使得該技術(shù)的曝光率直線上升，宣傳鋪天蓋地，知名度無處不在。與此同時，行業(yè)內(nèi)部的領(lǐng)軍企業(yè)及科研單位也紛紛對外發(fā)布石墨烯的新產(chǎn)品，或是宣布實現(xiàn)石墨烯的技術(shù)突破，進入石墨烯行業(yè)的企業(yè)和從業(yè)人員也日漸增多。一些成功的產(chǎn)品開發(fā)和創(chuàng)業(yè)故事被廣為宣傳，并通過媒體的報道進一步夸大，概念性的炒做逐步增多。這時候，產(chǎn)業(yè)實際的發(fā)展進度和人們的期望程度開始產(chǎn)生差距，這種差距被業(yè)界敏銳的資深專家捕捉到。

之后，媒體和大眾開始對新技術(shù)產(chǎn)生了大量的贊譽和不切實際的期望，從眾效應(yīng)使得大部分人的預(yù)期高度膨脹，這使得產(chǎn)業(yè)實際的發(fā)展進度和人們的期望度進一步拉大。由于看好其未來發(fā)展前景，很多公司紛紛投資，使得可以提供這項技術(shù)的企業(yè)不斷增長。新技術(shù)開發(fā)出的產(chǎn)品開始吸引更多的人，試用者數(shù)量開始增多。一些企業(yè)開始對這項技術(shù)進行布局，使其符合企業(yè)未來發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃，有效提升企業(yè)未來的競爭力。然而，也有部分企業(yè)會認為在這個階段布局過早，因此不會采取行動。隨著產(chǎn)業(yè)實際的發(fā)展進度和期望度之間的差距的繼續(xù)擴大。行業(yè)內(nèi)的一些負面新聞開始出現(xiàn)，一些報道開始質(zhì)疑前期所描繪的藍圖過于理想化。行業(yè)內(nèi)的一些專業(yè)人士也開始紛紛建言指出行業(yè)發(fā)展過熱，過分炒作不利于行業(yè)的長期健康持續(xù)發(fā)展。但總體而言，正面言論仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，石墨烯行業(yè)繼續(xù)向期望膨脹期的最高點邁進。

歐盟“石墨烯旗艦計劃”的總負責(zé)人瑞士查爾姆斯理工大學(xué)的Jari Kinaret教授在接受《IEEE·光譜》雜志主編采訪時曾表示說“我經(jīng)常運用高德納公司的技術(shù)炒作周期來向公眾解釋石墨烯行業(yè)所處的這個發(fā)展階段”，“石墨烯相關(guān)的負面報告是其所處發(fā)展階段的正?，F(xiàn)象”。

三、石墨烯在炒作周期中發(fā)展趨勢

目前，石墨烯還需要相當(dāng)長的一段時間才能達到期望膨脹期的頂點。然而過了這個頂點之后，一系列的問題將可能爆發(fā)。一方面相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品的發(fā)展達不到媒體和公眾過度膨脹的預(yù)期，另一方面過度理想和高度夸大的投資目標(biāo)在實際市場中沒能得到實現(xiàn)。這使得媒體態(tài)度急轉(zhuǎn)直下，從原先的新技術(shù)支持者變成聲討者，公共失望情緒蔓延，進入負面影響階段。隨即炒作泡沫破裂，開始出現(xiàn)了大量的供應(yīng)商合并與破產(chǎn)，行業(yè)跌至低谷。前期的期望越高，這時的下跌將越狠。這也是為什么業(yè)內(nèi)專家呼吁理性發(fā)展的一個重要原因，前期對于行業(yè)發(fā)展的透支將在這個時候進行返還。

此后，由于不再流行，媒體對于該技術(shù)的興趣大幅下降，曝光率跌至冰點。然而，從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來看行業(yè)并未消失。慢慢的，一些企業(yè)開始推動該技術(shù)改良發(fā)展，人們也逐漸的了解到技術(shù)本身真實的優(yōu)勢和局限。這些努力開始得到下游用戶的認可，并逐漸接受這項技術(shù)。有更多的供應(yīng)商參與進來，行業(yè)開始獲得凈利潤。第2代、第3代產(chǎn)品相繼推出，產(chǎn)品性能和實用性獲得大幅度增長。適合于這項技術(shù)的商業(yè)模式被發(fā)掘出來，市場信心和預(yù)期重新恢復(fù)，而且相比前期的炒作變得更加理性和務(wù)實。越來越多的投資進入到這個行業(yè)，對技術(shù)的理解也進一步深入，該技術(shù)開始被社會化。

新技術(shù)找到了自己的市場定位，其產(chǎn)生的利益與潛力被市場廣泛接受。新技術(shù)的滲透率快速提升，產(chǎn)品也被越來越多的客戶所接受，它開始替代原有技術(shù)成為主流應(yīng)用，實實在在地改變著人們的生活。

四、石墨烯發(fā)展的未來前景

根據(jù)中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)劉忠范教授的展望，石墨烯未來發(fā)展將有3種可能。

第1種可能將如碳纖維一樣，在某一個領(lǐng)域成為不可替代的核心材料。碳纖維由于其優(yōu)異的力學(xué)性能，成為先進復(fù)合材料最重要的增強體。它是火箭、衛(wèi)星、導(dǎo)彈、戰(zhàn)斗機和艦船等尖端武器裝備不可或缺的關(guān)鍵戰(zhàn)略材料，同時也是民用飛機、汽車、高速列車等現(xiàn)代交通工具實現(xiàn)輕量化的理想材料。

第2種可能是如塑料一樣，改變了人類的生活習(xí)慣。塑料產(chǎn)品輕，性能好，價格合理，需求量大，已經(jīng)普及到民眾家庭，在人類生活中已經(jīng)無法被其他材料替代。塑料可用于食品包裝，延長保存期，還用于制造各種建筑材料。家居用品中也有大量的塑料產(chǎn)品，此外塑料在電子、服裝、家電、日化、汽車等領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。

第3種可能則像硅材料一樣，給人類生活帶來巨大的革新。現(xiàn)在這個時代可以被稱之為“硅時代”，因為硅材料的崛起孕育了微電子工業(yè)，使得人類步入到電子信息時代。硅基集成電路已廣泛應(yīng)用于計算機、移動智能終端、互聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、醫(yī)療健康、物聯(lián)網(wǎng)、軍事國防等領(lǐng)域。人類的工作生活已經(jīng)離不開以硅材料為核心的，例如電腦、智能手機等信息化電子設(shè)備。

五、降低泡沫破裂的影響

既然技術(shù)炒作周期是新興技術(shù)發(fā)展過程中必然遵循的一種客觀規(guī)律，那么如何降低大起大落對于石墨烯行業(yè)發(fā)展的沖擊和傷害呢？首先，通過行業(yè)內(nèi)部和外部的共同努力，盡量減少在期望膨脹期階段的非理性炒作。而在泡沫破裂后的低谷期，則通過正面的宣傳，緩解低谷期的負面情緒。

另外一個可行的方式是推動已經(jīng)接近成熟的石墨烯技術(shù)快速實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。產(chǎn)業(yè)生命周期曲線可以看成是眾多處于不同階段的石墨烯技術(shù)的一個集成結(jié)果。通過推動成熟度較高的石墨烯技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，將使得相關(guān)產(chǎn)品滿足市場真實需求，從而提振公眾信心，縮短行業(yè)在泡沫化低谷期滯留的時間。此外，對于也要關(guān)注引領(lǐng)未來的石墨烯發(fā)展的前沿方向，這些技術(shù)的發(fā)展將成為石墨烯行業(yè)未來高成長的推動力。

這就涉及到了一個新的問題，各種石墨烯技術(shù)所處的不同階段如何評價？技術(shù)炒作周期并不能回答這個問題，需要引入一個新的概念“技術(shù)就緒指數(shù)（Technology Readiness Level， TRL）”。技術(shù)就緒指數(shù)是一種衡量技術(shù)發(fā)展（材料、組件、設(shè)備等）成熟度的指標(biāo)，它將整個科技研發(fā)過程分為9級3個階段。前3級為“實驗室”階段，主要是實現(xiàn)基本原理的實驗室驗證；中間3級為“中試”階段，通過中試演示印證相關(guān)技術(shù)工藝；最后3級為“產(chǎn)業(yè)化”階段，開展產(chǎn)品的商業(yè)化生產(chǎn)運營，實現(xiàn)業(yè)務(wù)指標(biāo)。歐盟石墨烯旗艦計劃曾對石墨烯技術(shù)在不同應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)就緒指數(shù)進行了評估，石墨烯復(fù)合材料等已經(jīng)具有較高的成熟度，而石墨烯晶體管則仍然處于實驗室研究階段（見圖2）。

六、狹義和廣義下的石墨烯產(chǎn)品

在推動高技術(shù)就緒指數(shù)石墨烯技術(shù)快速發(fā)展時，還需要注意其產(chǎn)品是屬于狹義上的石墨烯產(chǎn)品，還是廣義上的石墨烯產(chǎn)品?；谀壳笆┧幍陌l(fā)展階段，市面上的產(chǎn)品大致可以分為狹義和廣義2類。狹義的石墨烯產(chǎn)品可以認為是石墨烯材料在產(chǎn)品中起到了一定程度的功效。具體來說，第1類：石墨烯在產(chǎn)品中起到核心材料的作用，使得傳統(tǒng)產(chǎn)品的性能得到了飛躍式的提升；第2類：石墨烯在產(chǎn)品中起到重要的作用，可以使得產(chǎn)品的性能得到大幅度的改善。相比之下，廣義上的石墨烯產(chǎn)品所涵蓋的范圍更為廣泛。一類是以石墨烯替代產(chǎn)品原有配方中的某個成分，其效果并不顯著。另一類則是在傳統(tǒng)產(chǎn)品中添加石墨烯，但并不產(chǎn)生功效。還有一類在產(chǎn)品中并不添加石墨烯，而是在包裝和宣傳上借用石墨烯概念。

由于石墨烯仍處于產(chǎn)業(yè)生命周期中的概念期，行業(yè)信息的不對稱性導(dǎo)致了很難對這幾類產(chǎn)品進行區(qū)分。前2類狹義上的石墨烯產(chǎn)品可以真正滿足市場需求，促進行業(yè)健康發(fā)展。而后幾類則是借助石墨烯新興技術(shù)的概念進行過度包裝，并不能真正推動行業(yè)發(fā)展。因此，在眾多的石墨烯技術(shù)中，尋找到真正市場需求的進行發(fā)展，才能推動石墨烯技術(shù)從實驗室走向民眾普通生活。過多概念性產(chǎn)品的炒作，將導(dǎo)致期望膨脹期階段產(chǎn)生大量的泡沫，透支行業(yè)的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

七、石墨烯在炒作周期中的投資窗口

結(jié)合產(chǎn)業(yè)生命周期曲線和技術(shù)炒作周期曲線來看，行業(yè)的主要投資窗口期有3個。第1個窗口期是新技術(shù)開發(fā)出第1代產(chǎn)品的時候。此時，媒體和大眾對新技術(shù)具有很高的期望值，投資的主要邏輯基于該項技術(shù)概念產(chǎn)品可實現(xiàn)的未來遠景。第2個窗口期則是在新技術(shù)經(jīng)歷了炒作泡沫破滅之后。這時，由于前期的高預(yù)期落空，行業(yè)負面情緒廣泛擴散，新技術(shù)的發(fā)展前景開始被低估。投資的主要邏輯是核心技術(shù)和優(yōu)質(zhì)公司在行業(yè)從低谷走向復(fù)蘇的時具有較的高性價比。雖然新技術(shù)尚不能實現(xiàn)業(yè)績貢獻，但趨勢可期。最后一個窗口期是生產(chǎn)進入到高速階段。此時，新技術(shù)的發(fā)展趨勢已經(jīng)非常明朗，將替代原有技術(shù)實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。投資的主要邏輯是該時間點投資風(fēng)險大幅下降，行業(yè)發(fā)展拐點出現(xiàn)，未來利潤可期。

目前，石墨烯行業(yè)仍然處于第1個投資的窗口期，國內(nèi)石墨烯概念相關(guān)的上市股票已將近40家。各企業(yè)的介入方式不同，大致可分為以下幾類。以第六元素、二維碳素、華高墨烯、凱納股份等為代表的多家新三板公司，其主營業(yè)務(wù)定位為石墨烯材料制備和石墨烯相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)；而以中國寶安、東旭光電等為代表的上市公司，則是其子公司涉獵石墨烯的相關(guān)業(yè)務(wù)；以華麗家族、烯碳新材等為代表的上市公司進行產(chǎn)業(yè)鏈布局；而以國軒高科、貴人鳥等為代表的上市公司則是采購石墨烯原材料，應(yīng)用到公司的產(chǎn)品中。

隨著石墨烯行業(yè)的持續(xù)走高，資本市場上還將繼續(xù)有大量資本持續(xù)涌入到該行業(yè)中。依據(jù)技術(shù)炒作周期各階段的不同特點，進行宏觀發(fā)展布局是非常重要的。企業(yè)的商業(yè)決策不應(yīng)僅僅是因為技術(shù)得到了炒作就對其進行投資，企業(yè)也不應(yīng)僅僅是因為這項技術(shù)目前沒有達到早期的過度預(yù)期值就忽略了這些技術(shù)。

石墨烯將是成為某種領(lǐng)域不可替代的關(guān)鍵材料，還是像硅材料一樣帶來“碳時代”，將基于行業(yè)發(fā)展所走出的每一步。以此，冷靜理性的推動石墨烯行業(yè)在不同階段的健康發(fā)展，對于其未來遠景都具有影響。業(yè)內(nèi)共識對未來石墨烯產(chǎn)業(yè)非常期待，但前途光明道路曲折。

參考文獻

[1] 陳永勝，黃毅.石墨烯新型二維碳納米材料[M].北京：科學(xué)出版社，2013.

[2] 中國工程科技發(fā)展戰(zhàn)略研究院.2016中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告[M].北京：科學(xué)出版社，2016.

[3] 國家發(fā)展和改革委員會高技術(shù)產(chǎn)業(yè)司，工業(yè)和信息化部原材料工業(yè)司，中國材料研究學(xué)會.中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2014[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015.

[4] 屠海令.新材料產(chǎn)業(yè)培育與發(fā)展研究報告[M].北京：科學(xué)出版社，2015.

[5] 張宇蕾、孫雙琴、殷豪，等.中關(guān)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2014[R].北京：中國村科技園區(qū)管理委員會，2015.

[6] 工業(yè)和信息化部原材料工業(yè)司.中國新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展戰(zhàn)略研究[M].北京：機械工業(yè)出版社，2013.

[7] European parliamentary research service.Ten technologies which could change our lives： potential impacts and policy implications[R].Brussels：European Union，2015.

[8] The royal Swedish academy of sciences.Scientific Background on the Nobel Prize in Physics 2010graphene[R]. Sweden：The royal Swedish academy of sciences，2010.

[9] Gartner.Gartner Hype Cycle[EB/OL].（2016/9/1）.http：//www.gartner.com/technology/research/methodologies/hypecycle.jsp.

[10] Rachel Courtland.Graphene has a place on the hype cycle，says European flagship director[EB/OL].（2016/7/30）. http：//spectrum.ieee.org/nanoclast/semiconductors/nanotechnology/graphene-has-a-place-on-the-hype-cycle-sayseuropean-flagship-director.

[11] 劉忠范.石墨烯產(chǎn)業(yè)科學(xué)發(fā)展之路[R].（2016-09-18）.

[12] Kinaret J M.Graphene flagship[R].（2016-03-17）.