石墨烯產業發展現狀

   鋰電世界 國家除了資金的投入，還要加強共性平臺的建設。這樣可以讓企業更加專注于中試和產業化，同時整合各方面資源，以推進石墨烯產業的發展。

    石墨烯的應用仍然處于由研發向產業化邁進的階段

    歲末年初，有關石墨烯產業發展的利好消息頻傳。去年12月20日，寧波年產300噸的石墨烯規模生產線正式落成投產；12月25日，南江集團與中科院重慶綠色智能技術研究院合作的年產1000萬片大面積單層石墨烯薄膜生產線也正式啟動。

    此外，各地的石墨烯產業園區、產業聯盟及創新基地也紛紛成立。據業界專家預計，國內石墨烯產業規模將達萬億元。

    不過，中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟秘書長李義春在近日接受《中國科學報》記者采訪時強調，雖然我國在石墨烯制備方面取得了突破，但石墨烯的應用仍然處于由研發向產業化邁進的階段，萬億元的市場前景的確美好，但實現仍需要一個過程。

    產業化提速

    2013年4月，中科院寧波材料所與寧波墨西科技有限公司簽約，雙方聯合組建石墨烯制備與應用研發中心，并共建石墨烯規模生產線。

    2013年12月20日，年產300噸的石墨烯規模生產線在寧波慈溪的慈東濱海區正式落成投產。出席了落成儀式的李義春告訴《中國科學報》記者，這條生產線在生產流程上比較先進，同時，石墨烯生產屬于化學工業，這條生產線在環保方面也達到了要求。

    中科院寧波材料技術與工程研究所研究員、寧波墨西科技有限公司的首席科學家劉兆平告訴《中國科學報》記者，與此前的中試階段相比，規模生產線不僅成本更低，而且品質也得到了較大的提升。

    除了在制備技術方面的突破，從外部環境上看，地方政府對于石墨烯產業也表現出了極大的熱情。據了解，為了推動石墨烯產業化發展，寧波市設立了“石墨烯產業化應用開發”專項資金，每年安排3000萬元，3年共9000萬元，用于支持“石墨烯產業化應用開發”實施單位的技術創新、產品研發和試制推廣。

    無錫市也提供了2億元的資金扶持，并出臺了《無錫石墨烯產業發展規劃綱要》，用以支持石墨烯產業的發展。

    在國際上，石墨烯的熱度也不斷攀升。據李義春介紹，僅今年2~6月，歐洲就有4個專門關于石墨烯的會議，此外，美國有100多個團隊，正在作石墨烯產業化的相關研究。

    “如果說2013年是中國的石墨烯年，那么2014年就是國際的石墨烯年。”李義春說。據他透露，2014年9月，中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟將在中國舉辦國際石墨烯創新大會，并籌建國際的石墨烯產業技術創新聯盟，在推動石墨烯產業化的同時，也讓中國擁有更多話語權。

    瓶頸在應用

    據了解，我國石墨礦儲量占世界總儲量的75%，產量占世界總產量的72%。截至2012年，我國在石墨烯研究領域的文獻達5072篇，占全球石墨烯文獻量的29.2%，超越了美國的27.3%，居世界首位。

    同時，我國是制造業大國，在動力電池、LED散熱等方面，石墨烯都大有用武之地。因此，我國對石墨烯的需求也比較強烈。

    不過，在接受記者采訪時，李義春反復強調一個問題，即石墨烯的應用。

    他告訴記者，隨著寧波300噸石墨烯規模生產線的投產，我國在石墨烯制備方面取得了重要突破。然而，石墨烯的應用仍然停留在實驗室階段，雖然在實驗室里的效果很好，但如果進行規模化生產，產品的穩定性尚無法保證。

    面對這一現狀，國家的發展思路也正在進行轉變。在2013年7月舉行的石墨烯產業發展趨勢及投資論壇上，工信部原材料司副司長高云虎表示，石墨烯屬于納米材料范疇，在編制《新材料產業“十二五”發展規劃》的時候，石墨烯還沒有目前這樣熱門，產業應用前景也并不明朗，因此在規劃文本、產品目錄中沒有把石墨烯作為主要重點，但隨著技術和應用的突破，下一步會統籌研究并予以考慮。

    而石墨烯產業技術創新戰略聯盟則已經開始積極行動，與無錫、青島等地方政府合作，共建石墨烯技術研發及產業應用創新示范基地。

    據李義春介紹，聯盟與地方政府將首先建立研發平臺，然后由聯盟組織創新團隊和當地產業結合，推動石墨烯在當地產業的應用，從而提升傳統產業的產品附加值，實現產業的轉型升級。

    寧波年產300噸石墨烯規模生產線的正式投產，則無疑是石墨烯應用發展的助推劑。1月23日，中國工程院院士徐匡迪、干勇、屠海令、陳立泉等專家走進寧波墨西科技有限公司，并聽取了劉兆平關于石墨烯產業化與應用推進的工作匯報，以及超級電容器、動力電池、手機電池、軍工復合材料等用戶代表的應用成果匯報。

    “石墨烯量產取得突破后，給下游企業帶來了很大的信心。當這些企業認識到，可以買到便宜的、穩定的、高質量的石墨烯時，他們做應用開發的心態也會更積極。”劉兆平說。

    警惕炒作

    不過，和其他高新技術類似，在前景看好的情況下，市場上也掀起了圍繞石墨烯概念的炒作。

    對此李義春指出，首先應該明確石墨烯的概念，搞清楚哪些是真正的石墨烯。為此，2013年12月，聯盟旗下的中國石墨烯標準化委員會正式發布了中國石墨烯第一號標準—石墨烯材料的名詞術語與定義，并于2014年1月1日起實施。

    劉兆平也指出，當前對石墨烯的認識有一些典型的誤區。比如，認為石墨烯越薄越好。而在劉兆平看來，更值得重視的是石墨烯單片是否穩定，是否能夠做到不堆疊、不皺褶，在這樣的前提下，才能說石墨烯是高品質的。

    至于石墨烯的層數，則有一個平衡點，并非越薄越好。此外，有的石墨烯雖然很薄，但是含氧量較高，這種石墨烯的導電性其實是很低的。

    劉兆平認為，更合理的分類方式是將石墨烯分為石墨烯薄膜和石墨烯微片，前者就是單層石墨烯的連續薄膜，后者是微米級大小的薄片狀結構。

    寧波生產線制備的石墨烯屬于后者。據劉兆平介紹，該生產線制備的石墨烯，10層以下的微片占85%以上。

    “可應用、低成本、能夠提升工業領域的水平，這樣的石墨烯材料才真正有價值。”劉兆平說。

    在李義春看來，還應該警惕的一點是對石墨烯產業化過于樂觀的態度。“有些人認為萬億元市場很快就要到來，但現在石墨烯的應用仍然以研發為主，產業前景的確比較樂觀，但萬億市場不是明天后天就能到來的。”

    在國家政策層面，李義春認為，國家除了資金的投入，還要有正確的引導，比如加強共性平臺的建設，包括公共測試平臺、知識產權轉移等。這樣可以讓企業更加專注于中試和產業化，同時整合各方面資源，以推進石墨烯產業的發展。