一次美國走訪學習的經(jīng)歷屿赶,讓工信部賽迪研究院原材料所所長肖勁松陷入沉思:“中美在石墨烯發(fā)展方面有很大差異俊性,跟國內(nèi)的狂熱相比,美國很多理性的認知對我們來說甚至是具有顛覆性的螃壤。”
作為一種前沿材料筋帖,石墨烯近年來在我國發(fā)展迅速奸晴,企業(yè)數(shù)量不斷增加。與此同時日麸,各地也積極出臺相關(guān)政策推動石墨烯行業(yè)的發(fā)展寄啼。在今年1月舉行的國家科學技術(shù)獎勵大會上,就有5個石墨烯相關(guān)項目獲獎代箭。
但是诬簇,我國石墨烯產(chǎn)業(yè)似乎又陷入了一種毀譽參半的尷尬境地。相比美國,我國石墨烯應(yīng)用方向更趨于復(fù)合材料芜既、功能材料等低端化領(lǐng)域阶糖。不僅如此,我國雖有很多企業(yè)都聲稱已實現(xiàn)石墨烯大規(guī)模生產(chǎn)庵锰,但市場卻頻繁遇冷秃练,企業(yè)盈利更是遙遙無期。
“當前陪孩,國內(nèi)轟轟烈烈的大躍進式的石墨烯運動是不可取的。未來的石墨烯行業(yè)是建立在石墨烯材料的殺手锏級應(yīng)用基礎(chǔ)之上,而不是作為一個萬金油式的添加劑茧纵『竟椋”針對國內(nèi)陷入“七年之癢”的石墨烯行業(yè),北京石墨烯研究院執(zhí)行院長魏迪提醒道羔俭。
中美差異的反思
石墨烯發(fā)現(xiàn)者2010年獲得諾貝爾物理學獎后肝浴,全球就掀起了石墨烯研發(fā)熱潮。但是雷猪,公眾對石墨烯新材料的熱捧睛竣,也導致了石墨烯產(chǎn)業(yè)虛火過旺。相比美國求摇,我國石墨烯更是呈現(xiàn)出一片虛假繁榮的景象射沟。
實際上,石墨烯本來就存在于自然界与境,只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)验夯。鉛筆在紙上輕輕劃過,留下的痕跡就可能是很多層石墨烯摔刁。當時獲得諾貝爾獎的專家發(fā)現(xiàn)了石墨烯強度高挥转、韌性強等優(yōu)異性能,主要就是體現(xiàn)在單層結(jié)構(gòu)上共屈。
“石墨烯在單層結(jié)構(gòu)上隨著層數(shù)的增加绑谣,諸多優(yōu)越性都將降低。10層以上性能就大打折扣拗引,甚至都不能再稱為石墨烯借宵。”肖勁松表示椿烂,“美國強調(diào)的就是單層石墨烯策谅,而我國把10層以下的都稱為石墨烯,甚至把類石墨烯的產(chǎn)品也叫石墨烯伍配,魚目混珠的現(xiàn)象比較嚴重崔深∽轮悖”
除了概念與標準的不同,在制備方法上中美也有差異泳信。肖勁松表示娶痕,美國主要采用化學氣相沉積法和外延生長法,這兩種方法雖然生產(chǎn)成本高且不容易量產(chǎn)双漫,但是卻能夠制備出高品質(zhì)的單層石墨烯完憨。我國雖然在研發(fā)上也有采用上述兩種方法,但在產(chǎn)業(yè)化上刑吕,90%都是采用成本低巫庵、可大規(guī)模生產(chǎn)的氧化還原法。
肖勁松通過調(diào)研美國相關(guān)機構(gòu)發(fā)現(xiàn)端伪,美國對石墨烯有一個技術(shù)程度評價的等級右冻,1~4級屬于實驗室研發(fā)階段,5~6級屬于逐漸趨向于產(chǎn)業(yè)化階段著拭,7~9級才屬于技術(shù)較成熟的產(chǎn)業(yè)化階段纱扭。美國產(chǎn)業(yè)界普遍認為,目前石墨烯仍以實驗室研發(fā)階段為主儡遮,技術(shù)成熟度為3~4級乳蛾,尚不適合大規(guī)模生產(chǎn),整個石墨烯市場仍處于萌芽狀態(tài)鄙币。
而反觀中國肃叶,大部分科研院所都急于將并不成熟的技術(shù)推向市場,很多企業(yè)都聲稱石墨烯已經(jīng)實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)十嘿,地方政府也通過制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃設(shè)立產(chǎn)業(yè)基金因惭,建立產(chǎn)業(yè)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等绩衷,加大產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用推廣蹦魔。但實際上,企業(yè)大規(guī)模盈利仍然遙遙無期咳燕。
另外唐故,北京國知專利預(yù)警咨詢有限公司總經(jīng)理于立彪表示,在專利數(shù)量上匿忿,雖然我國與美國都位列前三甲生肖,但美國的專利質(zhì)量水平普遍很高,且申請主體以IBM执鲜、英特爾等大型跨國公司為主。而我國專利申請主體以高校厢申、科研院所為主鲜伶,企業(yè)僅占30%左右裹侍。
肖勁松也指出,美國專利布局重點在集成電路惨侍、晶體管驳鸿、傳感器、信息存儲箱充、增強復(fù)合材料等領(lǐng)域动苍,注重對整個產(chǎn)業(yè)鏈的全面布局和保護。而我國很多是為了專利而專利镰吆,整體重量輕質(zhì)帘撰,近半數(shù)集中在復(fù)合材料領(lǐng)域,其次為儲能水處理器万皿、傳感器摧找,缺乏系統(tǒng)性。
尋找殺手锏級應(yīng)用
目前牢硅,資本對于石墨烯的熱情正在退潮蹬耘,很多第一批關(guān)注石墨烯的企業(yè)也在逐漸淡出〖跤啵“工業(yè)化批量制備的石墨烯的各項性能和理想狀態(tài)差距很大综苔,所謂‘一片石墨烯能撐起一頭大象’‘一克石墨烯展開可鋪滿一個足球場’等的預(yù)期,基本都實現(xiàn)不了位岔∪缟福”中關(guān)村石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長班建偉說。
針對我國石墨烯產(chǎn)業(yè)的處境赃承,在近日召開的“2018中國國際石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨中關(guān)村石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟年會”上妙黍,肖勁松提醒,一定要謹防我國石墨烯行業(yè)陷入低端陷阱瞧剖。
“從國家層面酷雌,整個石墨烯產(chǎn)業(yè)要朝著附加值高的方向發(fā)展,別折騰到最后都是為別人做嫁衣名娶。國內(nèi)的石墨賣五六千元一噸游禽,結(jié)果出口到日本經(jīng)過加工再買回來,就成了6萬多元一噸健娄≈舶樱”肖勁松指出。
對于石墨烯的應(yīng)用翁焦,壹行研創(chuàng)始人厲俊介紹道郑煌,其主要有三大領(lǐng)域,一是電子領(lǐng)域茎倘,包括透明導電膜钾趁、柔性電子器件蚂青、傳感器等;二是儲能領(lǐng)域斑泳,包括超級電容孝承、太陽能電池等;三是傳統(tǒng)的賦能材料末捣,使材料具有散熱侠姑、抗摩擦、抗腐蝕等性能箩做。
魏迪表示莽红,當前,國內(nèi)市場上包括服飾卒茬、涂料船老、復(fù)合材料、吸附潤滑產(chǎn)品以及石墨烯鋰電圃酵、石墨烯手機觸摸屏等柳畔,都代表著我國石墨烯的主流產(chǎn)品,但與國外相比仍然有所滯后郭赐。
“歐盟石墨烯旗艦計劃啟動了17個新的石墨烯研究項目薪韩,他們關(guān)注的是石墨烯的超級汽車、物聯(lián)網(wǎng)傳感器捌锭、可穿戴設(shè)備和健康管理俘陷、數(shù)據(jù)通信、能源技術(shù)以及復(fù)合材料等前沿秋降、未來的領(lǐng)域颁膊。”魏迪說别逐。
在肖勁松看來撒殷,我國石墨烯急需找到殺手锏級的應(yīng)用和特殊利用的市場,為此他建議我國要重新審視和評估石墨烯行業(yè)發(fā)展的方向和階段敢智,避免方向性的錯誤和偏差杏县,盡快研究制定我國石墨烯技術(shù)成熟路線圖。
在肖勁松看來晚号,我國石墨烯行業(yè)的研究重點應(yīng)該與國家重大戰(zhàn)略相一致戳橱,圍繞新一代信息技術(shù)、航空航天設(shè)備殃忠、新能源等領(lǐng)域進行前瞻性布局了奋。
產(chǎn)業(yè)這把火怎么燒
“我國石墨烯行業(yè)在國際上有相對競爭優(yōu)勢,是處于第一梯隊的一棵產(chǎn)業(yè)苗子趾始。但終究還是棵苗酷麦,需要產(chǎn)業(yè)界矿卑、投資界喉恋、測試服務(wù)界等各方共同努力沃饶,把產(chǎn)業(yè)帶動起來∏岷冢”北京市科委新材料發(fā)展中心主任肖瀾表示糊肤,產(chǎn)業(yè)這把火燒起來容易,但是熄滅也快氓鄙,還需要不斷投入“真金白銀”馆揉。
肖瀾認為,從科研創(chuàng)新的角度來說抖拦,石墨烯要取得應(yīng)用上的突破是一個艱難的馬拉松長跑升酣,要想把石墨烯獨特的使用性能展現(xiàn)出來,還需要全國甚至全球的科學家們共同努力态罪∝眩“尤其是在石墨烯薄膜材料上,一旦攻關(guān)完成复颈,石墨烯行業(yè)會產(chǎn)生劇變绩聘,甚至質(zhì)變』”
對于企業(yè)方而言钱淳,湖南醫(yī)家智烯新材料科技股份有限公司副總裁吳顏吉更希望政府和投資人不要急功近利。北京綠能嘉業(yè)董事長兼總裁王敏也表示几谐,“我們要沉得住氣恳瞄,不管是在神壇之上還是神壇之下,企業(yè)就應(yīng)該做企業(yè)該做的事坊欢′黾”
工信部人才交流中心副主任色云峰也表示,工信部將通過人才培育工程的實施聪蔬,進一步夯實我國石墨烯產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)肄绢,培養(yǎng)一批具備現(xiàn)代化視野的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才和龍頭企業(yè),推動我國石墨烯新材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)跑全球无价。
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