中國(guó)民企首次切入石墨烯高端應(yīng)用領(lǐng)域 東旭光電聯(lián)手曼大合作開(kāi)發(fā)懸浮傳感芯片

液晶玻璃基板制造商東旭光電8月16日與英國(guó)曼徹斯特大學(xué)（下稱曼大）、懸浮石墨烯技術(shù)學(xué)術(shù)發(fā)明人所在的曼大電子工程系項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)以及英國(guó)IP Group 公司在曼大簽署四方合作協(xié)議，共同投資RIPTRON，致力于懸浮石墨烯傳感芯片產(chǎn)品研發(fā)及商業(yè)化應(yīng)用推廣。東旭光電于8月19日就此發(fā)布上市公司公告。

資料圖

“此次簽約是基于RIPTRON對(duì)懸浮石墨烯技術(shù)研究取得實(shí)質(zhì)突破后為盡快打通批量制造、面向全球的銷售環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮東旭光電的產(chǎn)業(yè)管理經(jīng)驗(yàn)及市場(chǎng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)而邁出的重要的第一步，”曼大專利局首席執(zhí)行官威爾金森（Andrew Wilkinson）表示，“在完成全部交易后，將進(jìn)一步在中國(guó)設(shè)立由東旭光電控股的合資制造運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)、更有深度的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用?！?/p>

東旭光電石墨烯事業(yè)部總裁馮蔚東向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者透露，公司計(jì)劃在中國(guó)電子工業(yè)領(lǐng)域發(fā)達(dá)地區(qū)落地相關(guān)的半導(dǎo)體生產(chǎn)線，已就此與一些地方政府展開(kāi)積極談判，并在上下游產(chǎn)業(yè)積極拓展中。

中英聯(lián)合研發(fā)+中國(guó)制造

東旭光電將以自有資金出資94.3萬(wàn)英鎊，在RIPTRON公司占股31.6%，僅次于曼大的33.52%；曼大則按照約定把相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)獨(dú)家授權(quán)和轉(zhuǎn)讓給RIPTRON。

待知識(shí)產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓和全部增資完成后，RIPTRON將與東旭光電共同在中國(guó)投資成立由東旭光電控股的合資公司，對(duì)RIPTRON交付的芯片和終端產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)制造和銷售。各方還同意RIPTRON向該制造基地授予專利和專有技術(shù)在大中華地區(qū)的排他性授權(quán)。預(yù)計(jì)第一款傳感芯片和終端產(chǎn)品今年內(nèi)即可問(wèn)世。

據(jù)介紹，東旭光電是集光電顯示材料和高端裝備制造及系統(tǒng)集成、新能源汽車研發(fā)與制造為一體的高端智能制造領(lǐng)軍企業(yè)。通過(guò)這次合作，東旭光電將利用曼大的懸浮石墨烯技術(shù)正式涉足高端傳感芯片領(lǐng)域，打破國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域高端產(chǎn)品空白的尷尬局面。

東旭光電也是中國(guó)第一家通過(guò)合資公司平臺(tái)與曼大在石墨烯高端應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行深度合作的民營(yíng)企業(yè)。該公司董事長(zhǎng)王立鵬在簽約儀式上指出，這次簽約顯示了東旭光電對(duì)促進(jìn)石墨烯產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的決心，也是石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用從技術(shù)到市場(chǎng)再到合作模式的巨大突破和創(chuàng)新，關(guān)乎整體產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)、落地應(yīng)用和持續(xù)發(fā)展。

王立鵬說(shuō)，在石墨烯新材料技術(shù)不斷突破的背景下，東旭光電依靠核心專利技術(shù)+產(chǎn)學(xué)研一體化研究，開(kāi)發(fā)出適應(yīng)不同場(chǎng)景的應(yīng)用產(chǎn)品，近幾年該產(chǎn)業(yè)發(fā)展邏輯日漸清晰，各產(chǎn)業(yè)板塊協(xié)同效應(yīng)迅速提升，為未來(lái)業(yè)績(jī)持續(xù)增長(zhǎng)提供了有力支撐。他稱，公司的目標(biāo)是打造真正意義上的石墨烯全產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)。

8月19日，東旭光電發(fā)布公告稱，公司通過(guò)共同投資英國(guó)RIPTRON LIMITED，開(kāi)展與曼大及其項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的深度合作，將進(jìn)一步完善公司在石墨烯領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)布局，延伸公司在石墨烯業(yè)務(wù)領(lǐng)域的高端應(yīng)用。另?yè)?jù)財(cái)報(bào)，該公司2018年在石墨烯產(chǎn)品領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)營(yíng)收1.81億元，同比增幅約170%。

從“工業(yè)味精”到“工業(yè)主材”的飛躍

石墨烯因具有高導(dǎo)電性、高導(dǎo)熱性、高強(qiáng)度和獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)，在工業(yè)界被譽(yù)為“黑金”、“新材料之王”。曼大物理學(xué)家海姆（Andre Geim）和諾沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）因?yàn)閷?duì)石墨烯的發(fā)現(xiàn)和研究，共同獲得了2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

2015年國(guó)家主席習(xí)近平參觀曼徹斯特大學(xué)國(guó)家石墨烯研究院，同期華為宣布與曼大合作研究石墨烯應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)掀起一股追捧石墨烯概念的熱潮。過(guò)去幾年來(lái)，一些國(guó)內(nèi)企業(yè)相繼推出石墨烯服飾，輪胎、涂料、加熱片、移動(dòng)電源、保健用品等產(chǎn)品，這些應(yīng)用多是將石墨烯粉體添加至各類產(chǎn)品中改善性能，但因用量較少且不發(fā)揮主要作用，石墨烯只能作為輔助材料使用，也因此被形象地稱為“工業(yè)味精”。

而與此同時(shí)，國(guó)際石墨烯產(chǎn)業(yè)格局卻已悄然改變。在2019年WMC世界移動(dòng)通信大會(huì)上，幾年前只有在學(xué)術(shù)期刊上才能讀到的石墨烯研究成果如石墨烯5G調(diào)制器、石墨烯NFC設(shè)備、石墨烯寬帶成像設(shè)備等一系列高端石墨烯應(yīng)用悉數(shù)亮相，這些應(yīng)用也是石墨烯最有可能發(fā)揮決定性作用、成為不可替代的“超級(jí)材料”的應(yīng)用場(chǎng)景。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，包括IBM、英特爾、陶氏化學(xué)、通用、杜邦、東芝等公司在內(nèi)，全球有近300家大企業(yè)涉足石墨烯研究；而受制于高端應(yīng)用的長(zhǎng)期高投入及高風(fēng)險(xiǎn)，國(guó)內(nèi)中小型民營(yíng)企業(yè)在該領(lǐng)域少有布局，實(shí)力雄厚的大型國(guó)企則對(duì)石墨烯這一新材料還未引起足夠重視。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《石墨烯行業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃和企業(yè)戰(zhàn)略咨詢報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，2025年全球石墨烯規(guī)模有望達(dá)到21.03億美元。其中2018年中國(guó)石墨烯市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到280億元，未來(lái)五年年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為70.48%，2022年中國(guó)石墨烯市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2365億元。

雖然市場(chǎng)規(guī)模巨大，美、歐、日在新材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行的超前布局將對(duì)中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大沖擊，同時(shí)終端應(yīng)用市場(chǎng)對(duì)石墨烯產(chǎn)品的技術(shù)要求也會(huì)愈加嚴(yán)苛。

由于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段和技術(shù)研發(fā)過(guò)程漫長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)對(duì)石墨烯這一新材料的應(yīng)用還處在粉體和漿料的初級(jí)規(guī)模化階段，目前對(duì)能夠發(fā)揮石墨烯獨(dú)一無(wú)二神奇特性的單層碳原子薄膜的應(yīng)用很少，尤其是懸浮石墨烯薄膜技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，在全球范圍尚處于空白狀態(tài)。

據(jù)介紹，懸浮石墨烯技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是極大程度保證了單層碳原子層的電子移動(dòng)速率和傳感特性，可最大程度發(fā)揮單層石墨烯在裸露環(huán)境下的傳感性能，該技術(shù)還具備可操作的化學(xué)可修飾性，為氣體、VOCs檢測(cè)、形變、生物醫(yī)藥監(jiān)測(cè)等選擇性多功能傳感提供巨大應(yīng)用潛力。

此番東旭光電與以曼大為代表的四方合作的目的，正是要通過(guò)懸浮石墨烯技術(shù)切入到高端傳感芯片領(lǐng)域。該技術(shù)的核心是利用石墨烯的高度化學(xué)可修飾性和懸浮石墨烯的高電子遷移率，打造“3S”特色懸浮石墨烯氣體傳感器，最終實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)石墨烯應(yīng)用質(zhì)的飛躍。

所謂3S是指：Small ——微型、便攜、可集成性強(qiáng)；Selected ——多種氣體檢測(cè)、可選擇性氣體檢測(cè)；Smart—— 在氣味數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上通過(guò)深度算法實(shí)現(xiàn)AI應(yīng)用。

按照東旭光電與曼大方面的協(xié)議約定，合資公司RIPTRON交付的石墨烯產(chǎn)品為兩種硅晶圓懸浮石墨烯傳感陣列芯片和相關(guān)氣體傳感器件，屬于懸浮石墨烯技術(shù)的基礎(chǔ)材料和終端應(yīng)用。

中國(guó)科學(xué)院院士、北京石墨烯研究院(BGI)院長(zhǎng)劉忠范院士指出，懸浮石墨烯傳感器技術(shù)應(yīng)用無(wú)論在學(xué)術(shù)界還是在產(chǎn)業(yè)界均屬首例，既是東旭光電與曼大合作結(jié)出的第一個(gè)碩果，更是開(kāi)啟全球石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用新時(shí)代的標(biāo)志性產(chǎn)品。

值得一提的是，RIPTRON的合資方之一曼大電子工程系項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)軍人物Max Migliorato博士正是懸浮石墨烯技術(shù)的學(xué)術(shù)發(fā)明者，他的研究重點(diǎn)是新電子材料的理論建模和應(yīng)用。

據(jù)介紹，東旭光電與曼大的合作始于2018年底，雙方簽署合作諒解備忘錄。2019年1月24日，東旭光電與曼大石墨烯工程創(chuàng)新中心（GEIC）在北京簽署正式一級(jí)會(huì)員協(xié)議，成為繼華為和中航發(fā)北京航材院之后第三個(gè)與曼大成為全球戰(zhàn)略合作伙伴的中國(guó)高科技企業(yè)。

石墨烯發(fā)現(xiàn)者海姆教授對(duì)合資公司的成立特地發(fā)來(lái)祝賀，他說(shuō)：“很高興看到中國(guó)企業(yè)開(kāi)始關(guān)注石墨烯高端應(yīng)用并在此領(lǐng)域投入資源，我相信此舉將推動(dòng)石墨烯應(yīng)用在全球市場(chǎng)范圍內(nèi)的發(fā)展。”

另一位曼大諾獎(jiǎng)得主、石墨烯發(fā)現(xiàn)者之一諾沃肖洛夫也表示：“石墨烯在光電子領(lǐng)域的應(yīng)用是最令人興奮的事情之一，曼大與東旭光電的合作更令人振奮，這將催生大量潛在應(yīng)用場(chǎng)景?！?/p>

曼大材料學(xué)院校友、東旭光電石墨烯事業(yè)部技術(shù)合作中心總經(jīng)理宋亞濱向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道表示，未來(lái)東旭光電將進(jìn)一步深化與曼大在高端石墨烯領(lǐng)域的合作。一方面，基于懸浮石墨烯技術(shù)打造石墨烯電子微納產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，另一方面，通過(guò)曼大石墨烯工程創(chuàng)新中心(GEIC)形成石墨烯工程化創(chuàng)新機(jī)制，不斷提升工業(yè)化產(chǎn)品工程化質(zhì)量和商業(yè)價(jià)值，并在石墨烯功能化玻璃、石墨烯新能源催化劑、石墨烯高分子復(fù)合材料、石墨烯柔性電池等領(lǐng)域進(jìn)行工程化攻關(guān)。