“熱火朝天”,歐盟石墨烯旗艦項(xiàng)目總協(xié)調(diào)人卡納瑞特教授用這個(gè)詞來形容目前中國人對(duì)石墨烯的研發(fā)。據(jù)他了解,世界各國對(duì)于專利申請(qǐng)的門檻不一,但單從數(shù)量上講,中國申請(qǐng)石墨烯技術(shù)的專利占到了全球的50%以上。
在中國,石墨烯在各大領(lǐng)域應(yīng)用研發(fā)成果,如春筍一般競(jìng)相出土,產(chǎn)業(yè)化隨時(shí)爆發(fā)。
石墨烯制備領(lǐng)域已取得產(chǎn)業(yè)化突破。2013年2月,中航工業(yè)航材院宣布,突破制備大尺寸、高質(zhì)量石墨烯薄膜的技術(shù)難題,在銅箔表面制備出超過12英寸的石墨烯薄膜。5月,國內(nèi)首條年產(chǎn)量達(dá)3萬平方米的石墨烯薄膜生產(chǎn)線在江蘇常州投產(chǎn)。同年11月,常州第六元素材料科技股份有限公司年產(chǎn)100噸氧化石墨(烯)、石墨烯粉體生產(chǎn)線投產(chǎn)。12月,寧波年產(chǎn)300噸規(guī)模的石墨烯粉體生產(chǎn)線正式落成投產(chǎn);同月,南江集團(tuán)投資的1000萬片大面積單層石墨烯薄膜生產(chǎn)線正式啟動(dòng)。
石墨烯在鎳鋅電池體系的應(yīng)用,已取得實(shí)驗(yàn)效果。清華大學(xué)深圳研究生院近年來埋頭于石墨烯的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化探索,院長(zhǎng)康飛宇教授介紹說,他的研究團(tuán)隊(duì)主攻石墨烯在鎳鋅電池體系的應(yīng)用,主要瞄準(zhǔn)動(dòng)力電池和新能源儲(chǔ)能電池兩個(gè)方面。目前實(shí)驗(yàn)已經(jīng)取得很好的結(jié)果,正準(zhǔn)備申請(qǐng)美國、中國的專利技術(shù)。
“我們要研究一種‘綠色電池’,用來取代現(xiàn)在的鉛酸蓄電池。”康飛宇說,傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池具有污染、壽命短等缺點(diǎn),新型鎳鋅電池的特點(diǎn)是便宜、耐用、安全、容量高,而且充電時(shí)間可以大大縮短,這對(duì)未來電動(dòng)汽車的普及將是革命性的影響,因?yàn)?5分鐘完成充電、續(xù)航500公里不是不可能的事,完全可以解決目前電動(dòng)車推廣中遇到的電池這一核心難題。
中國石墨烯產(chǎn)業(yè)化有內(nèi)在動(dòng)力,但更多的是來自外部的競(jìng)爭(zhēng)。
目前,英、美、韓和日本以及歐盟高度重視,競(jìng)相布局,搶占這片“藍(lán)海”的科技和產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。去年歐盟拿出10億歐元巨資啟動(dòng)石墨烯旗艦項(xiàng)目,旨在把石墨烯和相關(guān)層狀材料從實(shí)驗(yàn)室?guī)肷鐣?huì),為歐洲諸多產(chǎn)業(yè)帶來一場(chǎng)革命,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)。石墨烯旗艦項(xiàng)目由瑞典查爾姆斯理工大學(xué)牽頭、歐盟15個(gè)成員國的100多個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)組成,其中包括4名諾貝爾獎(jiǎng)得主。
中國石墨烯產(chǎn)業(yè)化目前先要解決的問題是降低成本。
石墨烯現(xiàn)在的價(jià)格貴過黃金,最便宜的也要500元/克,但預(yù)計(jì)一年之后,就可以降到50元/克,再過兩年,可能就降到1-5元/克的“白菜價(jià)”。
據(jù)介紹,在工業(yè)化方面,目前通過天然石墨剝層等技術(shù),石墨烯的生產(chǎn)已經(jīng)接近量產(chǎn)的水平,未來兩三年內(nèi),便可大規(guī)模應(yīng)用在電池、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等材料領(lǐng)域,替代現(xiàn)有的材料。實(shí)驗(yàn)室關(guān)于這些方面的應(yīng)用已經(jīng)做得很好,正往規(guī)模化應(yīng)用發(fā)展。從遠(yuǎn)期來講,在觸摸屏、傳感器等器械上的大規(guī)模應(yīng)用還需要三到五年時(shí)間,目前這方面的研究仍停留在實(shí)驗(yàn)室階段。
在產(chǎn)業(yè)投資方面,業(yè)內(nèi)專家指出,目前全世界對(duì)石墨烯的研究和產(chǎn)業(yè)化都處在起步階段,真正離市場(chǎng)化還有一段距離,不宜盲目投資。當(dāng)前,首先要把基礎(chǔ)研究做好,再做投資、規(guī)模化生產(chǎn)。對(duì)于政府來說,目前首要的任務(wù)并不是“跟風(fēng)”扶持,而是應(yīng)該冷靜地進(jìn)行戰(zhàn)略布局。