石墨烯热了十年,我国为啥依旧乱象横生?

分享到:

    11月8日,中关村石墨烯产业联盟成立大会在北京市丰台区召开。近年来我国石墨烯相关的产业联盟、石墨烯研究院如雨后春笋般涌现,此为最新一支。
  
自2004年首次被分离出来至今,石墨烯热已持续了10多年。石墨烯也因此被誉为人类从“硅时代”跨入“碳烯时代”的划时代标志。因其优良的电子和化学特性,石墨烯在能源领域特别是锂

电池、超级电容等方面的应用前景被普遍看好。
是1
  发展乱象引担忧

  石墨烯也引起了国家层面的关注。最近两年间,国家主席习近平先后3次考察和调研石墨烯产业,并对其寄予厚望。《中国制造2025》重点领域技术路线图中提到,中国石墨烯产业未来总

体目标是“2020年形成百亿产业规模,2025年整体产业规模突破千亿”。

  当前,中国是石墨烯研究和应用开发最为活跃的国家之一。据统计,我国石墨烯专利和论文全球第一,已成为全球范围内石墨烯出版物和专利的领先者,申请的石墨烯专利数量占全球总

数的1/3,位居首位。全球第一条和第二条规模化量产的石墨烯生产线也诞生在中国。宁波、常州、无锡、青岛、重庆等地都纷纷设立了石墨烯产业园区。

  尽管石墨烯发展势头强劲,开启了业界蓝海。但不可否认的事实是,我国石墨烯研究和产业发展基本处于产业链和价值链的低端。轰轰烈烈的“造烯运动”并未掩熄业内人士的担忧。

  中关村石墨烯产业联盟理事长、北京大学教授、中科院院士刘忠范指出,我国拥有庞大的石墨烯新材料研发队伍,但仍处于分散的、小作坊式的无序发展阶段;石墨烯产业园区建设盲目

冒进,简单重复,特色不清;整个行业存在急功近利的倾向,只重视低端产出,轻视对未来石墨烯产业核心技术的关注。

  “这张是中国石墨烯产业园区布局图,我经常要更新这张图,其中20多个产业园我都去过;这一张是大跃进时期河北省徐水县修建的土高炉,当前全国轰轰烈烈的石墨烯产业园建设运动

让我想起了当年的大炼钢铁运动,这种运动式的做法会带来很多问题。” 刘忠范不无担忧地说。

  工信部赛迪研究院原材料工业研究所博士李丹表示,我国石墨烯研究基本上属于自发性的群众运动,一大堆人哄抢一块蛋糕,投入非常分散,缺少国家层面的全局性规划,这样很难布局

长远目标。”这样的发展模式常常带来表面上的繁荣,并且造成人力、物力和财力资源的严重浪费。”李丹直言。

  据了解,尽管石墨烯主要被当作改性添加剂广泛应用于涂料、复合材料、动力电池等领域,但对其品质要求并不高,产品附加值也不高,无法真正体现石墨烯作为高性能、高品质材料的

特性和价值。除产品附加值低之外,低端产能扩张过快、产品同质化严重等也困扰着石墨烯的发展。

精益求精促发展

  在高端应用中,石墨烯的空间有多大?刘忠范认为,超级石墨烯光纤、超级石墨烯玻璃、石墨烯透明电极和外延缓冲层或许会成为石墨烯“杀手锏”级的应用。

  李丹还介绍了发达国家石墨烯产业的经验——美国在石墨烯专利布局方面比较全面,日本在薄膜晶体管领域处于领先地位,韩国在纳米器件领域具有领先优势,欧盟则把石墨烯研究作为

首批技术旗舰项目之一。

  针对当前我国石墨烯发展乱象丛生的局面,李丹提醒,石墨烯产业化进程不能一拥而上、一蹴而就,而是一个长期、缓慢的过程。目前,资本市场将石墨烯捧成了“上帝材料”,但国内

研究缺少有价值的专业研发成果,石墨烯市场“虚火过旺”。

  中科院国家纳米中心研究员智林杰也建议,要推动石墨烯产业健康发展,从技术角度来看,首先需要一批石墨烯企业静下心来,将石墨烯制备做好,因为制备技术优化是石墨烯高品质应

用的前提。

  刘忠范表示,“未来的石墨烯产业注定是一块很大的蛋糕,但中国能切到多少还取决于我们现在关注什么,是明天的技术,而不仅仅是今天的产品。中国的石墨烯产业呼唤工匠精神,精

益求精,追求极致,不屈不挠。”

  除了精益求精的工匠精神,抱团发展或是石墨烯行业实现高端产业化的必经之路。

  业内人士表示,中关村石墨烯产业联盟的成立对于北京市的石墨烯产业是如虎添翼,将有利于石墨烯相关的研发机构,建立长效合作机制,展现石墨烯材料的神奇性能和在多个领域的应

用潜力;有利于实现创新资源的高度凝聚力,持续不断地改进制备技术和装备,快速提升石墨烯企业的自主创新能力,尽快实现规模化生产;有利于整合协调产业资源,规范行业规范,建立

上下游、产学研信息、知识产权等资源共享机制。

  相关链接

  近两年石墨烯行业相关政策

  2015年——

  ▲《关于印发2015年原材料工业转型发展工作要点的通知》(工信部):制定石墨烯等专项行动计划,组建石墨烯、稀土等新材料产业联合创新中心,重点突破共性技术、专用装备、高

端品质等制约;

  ▲《中国制造2025》(国务院):石墨烯地位提升,列为四种前沿材料之一;

  ▲《中国制造2025》重点领域技术路线图(国家制造强国建设战略咨询委员会):2020年百亿产值,2025年千亿产值。

  2016年——

  ▲《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》(工信部等):到2020年形成完善的石墨烯产业体系;

   ▲《纳米技术“十三五”重点专项》(科技部):石墨烯纳米带、高质量石墨烯和石墨烯炔等纳米碳材料的宏量可控制备与可控掺杂;

  ▲《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》(国务院):大力发展石墨烯、超材料等纳米功能材料;

  ▲《关于加快新材料产业创新发展的指导意见》(工信部等):到2020年重点发展包括石墨烯在内的前沿材料;

  ▲《制造业升级重大工程包》(发改委): 重点发展3D打印材料、石墨烯、超材料等前沿材料,加快创新成果转化与典型应用;

  ▲《国家创新驱动发展战略纲要》(国务院): 开发氢能、燃料电池等新一代能源技术,发挥纳米、石墨烯等技术对新材料产业发展的引领作用。
 
 

继续阅读
华为小米持续加码石墨烯导热膜,散热市场出现“颠覆者”?

随着iPhone12预购优于预期,各大平台一片售罄热销之时,关于新机的散热问题也持续发酵。

困扰肖特基半导体50余年的难题 或将被石墨烯破解

韩国蔚山国立科技大学(UNIST)的一个科研团队在传统肖特基半导体的金属和半导体材料之间插入石墨烯,制备出了一种新型的肖特基二极管,大大提高了二极管的性能。他们的研究成果有望解决近50年来一直悬而未决的肖特基半导体的金属-半导体接触电阻问题,在科学界中引起了广泛的关注。

点石成金已经过时?MIT研究人员发现了新的硅材料制备方法

目前,绝大多数的计算机设备均是由硅材料制备而来。硅元素是地球上既氧元素之后,储量第二丰富的元素。它以各种不同的形式,广泛存在于岩石、砂砾以及尘土之中。硅虽然不是最好的半导体材料,但它是迄今最容易获取的半导体材料。由此,硅材料在电子器件领域占据主要地位,比如传感器、太阳能电池以及集成电路等。

另辟蹊径,石墨烯带来不一样的半导体制造方法

2016年,全球半导体销售额达到最高,为3390亿美元。与此同时,半导体产业在芯片上的投入约为72亿美元,作为微电子元件的基板,这些芯片可以用来制作晶体管、发光半导体和其他电子元器件。

中国、欧洲未来10年石墨烯科技路线图

2015年2月底,欧洲“石墨烯旗舰计划”提出了未来10年的石墨烯科学技术路线图,旨在把石墨烯及相关二维材料从实验室推广到社会应用中,引导研究团体和产业界开发基于石墨烯及相关材料的产品。该路线图由欧洲“石墨烯旗舰计划”执行委员会主席、剑桥大学石墨烯中心主任Andrea Ferrari和意大利理工学院石墨烯实验室的Francesco Bonaccorso牵头制定,60多位学者和企业家参与。