石墨烯柔性觸摸屏撬動全球萬億產(chǎn)值規(guī)模
中國產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢明顯
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201604/289338.htm中國具有發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)得天獨厚的條件。數(shù)據(jù)顯示,我國石墨礦儲量占世界總儲量的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爭優(yōu)勢的礦產(chǎn)之一。
論壇上,各科研單位專家和企業(yè)代表認為,石墨烯在我國的應(yīng)用前景十分廣闊,現(xiàn)在行業(yè)正處于從技術(shù)向商業(yè)演變的關(guān)鍵時期。但從實際情況來看,成本和工藝問題的存在使得石墨烯短期內(nèi)無法形成真正的商業(yè)規(guī)模,在應(yīng)用領(lǐng)域來看,鋰電池和環(huán)保涂層材料有望是國內(nèi)石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域未來的一大突破口。
石墨烯的制成需要有尖端的制備工藝,目前業(yè)內(nèi)主要有四種制備方法,分別是機械剝離法、外延生長法、氧化石墨還原法和氣相沉積法(CVD)。前三種的原材料均為石墨,CVD法原材料則為甲烷居多。由于制造成本相對較低,目前業(yè)內(nèi)多采用機械剝離法和氧化石墨還原法制造石墨烯。
中科院寧波材料所石墨烯研究團隊研究員周旭峰表示,目前國內(nèi)對石墨烯的應(yīng)用前景頗為看好,多個領(lǐng)域都準備躍躍欲試。但從實際情況來看,制造工藝不穩(wěn)定和成本居高不下,仍是石墨烯走向產(chǎn)業(yè)化最需要解決的問題,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)勢和缺陷,產(chǎn)業(yè)技術(shù)路徑仍在探討之中。周旭峰認為,由于產(chǎn)業(yè)鏈相對較短,環(huán)保和儲能領(lǐng)域有望成為率先實現(xiàn)石墨烯商用。
在相關(guān)政策扶持方面,工信部原材料司副司長高云虎表示,在編制新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃的時候,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,因此在規(guī)劃文本、產(chǎn)品目錄中沒有把石墨烯作為主要重點,但隨著技術(shù)和應(yīng)用的突破,下一步會統(tǒng)籌研究并予以考慮。
產(chǎn)業(yè)化難題待破
業(yè)內(nèi)專家指出,石墨烯目前整體主要還處在研發(fā)階段,制備石墨烯的技術(shù)工藝還不太成熟,而且成品面積相對較小,不能適應(yīng)工業(yè)化應(yīng)用。我國在石墨烯基礎(chǔ)研究方面已經(jīng)十分突出。
有關(guān)研究顯示,截至2012年底,我國發(fā)表的石墨烯論文數(shù)量已經(jīng)超過美國,名列世界首位,而且部分團隊的研究成果受到了世界各國的高度重視,被引用達數(shù)千次之多。飛速發(fā)展的還有我國的石墨烯專利數(shù)量,無論從專利受理數(shù)量,還是優(yōu)先權(quán)專利數(shù)量來看,我國都是僅次于美國的世界第二大國。這意味著,一方面我國企業(yè)高度重視石墨烯技術(shù)開發(fā)并積極申請專利保護,另一方面也表明世界其他國家對我國石墨烯市場相當關(guān)注。
然而,在石墨烯產(chǎn)業(yè)化道路上存在諸多現(xiàn)實問題,一方面尚未具備規(guī)模化生產(chǎn)能力,產(chǎn)品成本高;另一方面石墨烯還未真正形成下游的應(yīng)用和需求。因此現(xiàn)在既要盡可能降低成本實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),又要盡快在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用上實現(xiàn)突破。目前進行石墨烯研究的主要是高校院所等研究單位和少數(shù)中小企業(yè),研究力量比較分散,要盡快實現(xiàn)石墨烯產(chǎn)業(yè)化,必須通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)學研協(xié)作,建立一條完整的涵蓋石墨烯研發(fā)、規(guī)?;聿母珊?、下游應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的技術(shù)路線和公共科技服務(wù)平臺和測試平臺,通過全行業(yè)的共同努力,共同突破關(guān)鍵的技術(shù)難題以及在應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破,并不斷提高技術(shù)水平和管理水平。
石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的組建宗旨是為了整合協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)資源;以推進低成本石墨烯及裝備的技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)化為目標,建立上下游、產(chǎn)學研信息、知識產(chǎn)權(quán)等資源共享機制;建立與政府溝通的渠道及人才培養(yǎng)、國際合作的平臺;推動標準、評價、質(zhì)量檢測體系的建立,促進成員單位的自身發(fā)展,提升低成本石墨烯的整體競爭力,從而達到推動石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目的。
石墨烯作為ITO導電膜的替代性材料曾被觸摸屏行業(yè)高度關(guān)注。石墨烯技術(shù)可以使得顯示屏具有柔性,但由于手機等智能終端的產(chǎn)業(yè)鏈太長,產(chǎn)品的成形需要電路板、機身材料等整個供應(yīng)鏈的配合。理論上講這些東西在實驗室內(nèi)已經(jīng)可以實現(xiàn),但要商用還需要一定的時間,不僅因為成本離譜,良率問題也很不樂觀。業(yè)內(nèi)人士表示,三星電子前期在這方面投入了大量的研發(fā)資源,原計劃在今年要推出一款類似的概念。
石墨烯離產(chǎn)業(yè)化還有多遠?
“一年之前,我不敢說我的單層石墨烯已經(jīng)規(guī)?;a(chǎn),但現(xiàn)在敢說了?!鄙虾=煌ù髮W郭守武教授在臺下對記者如是說。
就在之前半小時,郭教授團隊實驗成果在臺上展示PPT時,受到了臺下企業(yè)界的追問,“我要5公斤,你能給我嗎?”“簽了合同,幾天就能給你?!薄皟r格多少?”“我成本是0.5元/克,但這是郭老師幾年心血,他肯定不會以這個價賣給你?!?/p>
在國際上,單層石墨烯售價是2000元/克。
同樣是石墨烯制備者,中科院寧波材料所劉兆平受到同行的追問,“你9塊錢太貴了,你能做到1元/克嗎?”“當然可以。”“一兩毛錢呢?”“這是商業(yè)秘密。”
劉兆平團隊多層石墨烯(比單層制備更容易,成本更低)技術(shù)已經(jīng)賣給了華南家族控股股東南江集團的兄弟單位。據(jù)悉,該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項目預計于11月投產(chǎn),是全球首條30噸石墨烯生產(chǎn)線。
對于該項目產(chǎn)業(yè)化前景,劉兆平稱“關(guān)鍵看下游?!?/p>
中科院金屬所與金路集團簽訂了技術(shù)合作協(xié)議。該項目負責人任文才告訴記者,去年該項目已經(jīng)完成了中試,隨時可以工業(yè)化,“關(guān)鍵看下游市場?!?/p>
石墨烯下游應(yīng)用廣泛,如鋰電池、涂料、LED等。下游應(yīng)用市場若沒有成熟,制備就難以量產(chǎn)。一家深圳公司2010年就開始賣石墨烯,但苦于應(yīng)用市場沒有起來,銷量一直做不起來。
不過,石墨烯下游應(yīng)用在部分領(lǐng)域可能率先突破。南京科孚納米技術(shù)有限公司蕭小月總經(jīng)理透露,一位做散熱復合材料的海外客戶已經(jīng)提出計劃,希望逐月實現(xiàn)每月四噸的供貨需求。
劉兆平認為,鋰電池、LED將有望成為國內(nèi)最先利用石墨烯的下游行業(yè)。
不過,北京一企業(yè)試用了多家科研單位試驗室石墨烯產(chǎn)品,他認為,上游石墨烯品質(zhì)并不穩(wěn)定。
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