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              深度分析石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及研究進(jìn)展

              2016/3/2 9:56:48 作者: 來源:碳紀(jì)元
              摘要:近年來,石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直備受國內(nèi)外關(guān)注。此前國家主席習(xí)近平訪英期間參觀曼切斯特大學(xué)國家石墨烯研究院,為中英兩國拓展科技及經(jīng)貿(mào)領(lǐng)域的合作、將科研成果市場化帶來新的機(jī)遇。據(jù)了解,石墨烯還有望入圍即將發(fā)布的“十三五” 規(guī)劃中的新材料規(guī)劃,未來應(yīng)用主要在新能源汽車、智能終端、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域,已被列為國家研發(fā)計(jì)劃的重點(diǎn)對象之一。

                近年來,石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直備受國內(nèi)外關(guān)注。此前國家主席習(xí)近平訪英期間參觀曼切斯特大學(xué)國家石墨烯研究院,為中英兩國拓展科技及經(jīng)貿(mào)領(lǐng)域的合作、將科研成果市場化帶來新的機(jī)遇。據(jù)了解,石墨烯還有望入圍即將發(fā)布的“十三五” 規(guī)劃中的新材料規(guī)劃,未來應(yīng)用主要在新能源汽車、智能終端、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域,已被列為國家研發(fā)計(jì)劃的重點(diǎn)對象之一。

                作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料,石墨烯被稱為“黑金”、“新材料之王”,科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21 世紀(jì)”。

                

                那么,當(dāng)前國內(nèi)外石墨烯的產(chǎn)業(yè)格局是怎樣的,中國石墨烯未來幾年的市場空間有多大,目前中國的石墨烯產(chǎn)業(yè)最急需的扶持政策是什么?筆者采訪了中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長李義春。

                筆者:世界知名信息技術(shù)研究和分析機(jī)構(gòu)Gartner發(fā)布《2015年度新興技術(shù)成熟度曲線報(bào)告》,評估了112個(gè)領(lǐng)域超過2000項(xiàng)新興技術(shù)的市場類型、成熟度、商業(yè)應(yīng)用及未來發(fā)展。按照gartner新興技術(shù)成熟度曲線圖,石墨烯現(xiàn)在處于哪個(gè)階段?

                

                李義春:在gartner新興技術(shù)成熟度曲線圖上,石墨烯目前尚屬于導(dǎo)入期階段,還需要經(jīng)過一個(gè)較高的過程,據(jù)我們聯(lián)盟保守統(tǒng)計(jì),去年在全國大概銷售了5個(gè)億,但是各地報(bào)的可能比較多,達(dá)到了12個(gè)億,石墨烯產(chǎn)業(yè)一旦形成了突破點(diǎn)之后,可能很快會實(shí)現(xiàn)指數(shù)式發(fā)展。我們聯(lián)盟預(yù)測,到2020年,中國石 墨烯產(chǎn)業(yè)能達(dá)到1000個(gè)億。

                筆者:據(jù)了解,目前國內(nèi)大多數(shù)的企業(yè)采取氧化還原法生產(chǎn)石墨烯,因?yàn)镃VD法(化學(xué)氣相沉淀CVD法)制作成本太高,你認(rèn)為未來哪條技術(shù)路線是主流?以下游應(yīng)用帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)演進(jìn),可以分為幾個(gè)階段?

                李義春:目前在中國并不是大部分企業(yè)在用氧化還原法生產(chǎn)石墨烯,應(yīng)該說有一半企業(yè)在用,除了使用氧化還原法外,也會采用超臨界法,也有一些企業(yè)應(yīng)用新的技術(shù),包括物理技術(shù)方面也都在做,并不是完全用氧化還原法。雖然CVD法是目前最有可能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化制備高質(zhì)量、大面積石墨烯的方法,但現(xiàn)階段成本較高,工藝條件還需進(jìn)一步完善,因此CVD法目前在國內(nèi)企業(yè)并未普及。另外,高校實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)可能會使用氧化還原法。

                從制備技術(shù)上看,每一種制備技術(shù)生產(chǎn)出來的石墨烯都有各自的特點(diǎn)。氧化還原法、超臨界法等都有各自不同的品質(zhì)、功效、特性和性價(jià)比,所以其應(yīng)用領(lǐng)域也不一樣。不同的制備技術(shù)適合不同的應(yīng)用領(lǐng)域,因此要根據(jù)其應(yīng)用領(lǐng)域來選用制備技術(shù),以達(dá)到更適合這方面應(yīng)用的最佳效果。

                在較合理研究方式的應(yīng)用上,主要看目前的市場有多大,從國家重點(diǎn)戰(zhàn)略考慮,目前我們要做的重點(diǎn)在新能源領(lǐng)域,比如新能源電池、超電容器以及復(fù)合材料等。

                首先,在復(fù)合材料方面會比較注重防腐,可能會在石墨烯天然橡膠這一塊有所突破。

                其次,在熱管理上,CVD膜作為傳熱導(dǎo)熱散熱的材料,有大的應(yīng)用。

                另外,石墨烯在觸屏技術(shù)的應(yīng)用上,從性價(jià)比來看,它并沒有顯示出巨大的優(yōu)越性,相當(dāng)于傳統(tǒng)的ITO(納米銦錫金屬氧化物)。其實(shí)在國外現(xiàn)在也是這方面比較接地氣,國外比較重視傳感等高端技術(shù),但這一領(lǐng)域仍停留在實(shí)驗(yàn)室階段,尚未進(jìn)入中試。

                筆者:美國、韓國和日本這些歐美國家也在研發(fā)石墨烯材料,但主要是一些大企業(yè)在做,比如三星,而在中國主要是以二維碳素、第六元素等小企業(yè)為主,為何會形成這樣的產(chǎn)業(yè)格局?石墨烯領(lǐng)域未來會誕生類似光伏領(lǐng)域賽維、英利這樣的獨(dú)角獸嗎?

                

                李義春:之所以形成這樣的國內(nèi)外格局,一方面,我覺得我們國內(nèi)的中小企業(yè)創(chuàng)新熱情比較高,而大企業(yè)尤其像國企、央企,它們的創(chuàng)新積極性可能還不夠, 有其內(nèi)在的影響因素;另一方面,國外的大企業(yè)重視和發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè),基本上是著眼于未來10到20年的戰(zhàn)略布局,而非解決當(dāng)前的問題,這些大企業(yè)如 IBM、三星,它們都著眼于未來10到20年的一些技術(shù)儲備和戰(zhàn)略布局所進(jìn)行的研究,因此它們走的是高端路線,利用石墨烯的優(yōu)異性來研發(fā)高端產(chǎn)品。而國內(nèi)的中小企業(yè),現(xiàn)在仍面臨生存和轉(zhuǎn)型問題。

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                關(guān)于石墨烯領(lǐng)域會不會誕生類似光伏江西賽維這樣的獨(dú)角獸,能不能形成光伏的產(chǎn)業(yè)過剩,目前我認(rèn)為沒有可能。因?yàn)楝F(xiàn)在石墨烯關(guān)鍵不是制備,而是應(yīng)用, 但這對石墨烯來講,并不像味精那樣隨便可以放到里面,它有一個(gè)比較高的應(yīng)用門檻。比如把石墨烯應(yīng)用到新能源、涂料等領(lǐng)域,這些領(lǐng)域需要非常強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力,每一道程序無形中都存在一個(gè)門檻,因此就很難形成大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化。

                而光伏的產(chǎn)業(yè)化就是要有錢,只要有錢,就可以形成一套完整的生產(chǎn)線,做好市場就行,但是做石墨烯產(chǎn)業(yè)并不是有錢就行,它需要研發(fā)出成套設(shè)備,更重要的是需要一定的時(shí)間把應(yīng)用慢慢做好,而且每一個(gè)應(yīng)用對石墨烯都有不同的要求。如果不考慮應(yīng)用,僅僅是有錢,就上套一百多噸甚至一千噸的生產(chǎn)線,那如此大批量的石墨烯生產(chǎn)出來都賣給誰?所以還是要回到應(yīng)用上來做。因此,石墨烯領(lǐng)域形成不了產(chǎn)能過剩,當(dāng)然也形成不了過熱。

                筆者:去年11月27日,中航工業(yè)高調(diào)進(jìn)軍石墨烯,中航工業(yè)連同中航工業(yè)基礎(chǔ)院、中航工業(yè)航材共同簽署了中航石墨烯科技發(fā)展有限公司投資協(xié) 議,并表示石墨烯作為一種有可能顛覆未來發(fā)展的戰(zhàn)略性新興材料,發(fā)展正當(dāng)其時(shí)。華為去年10月,在英國對外宣布與曼徹斯特大學(xué)合作研究石墨烯的應(yīng)用,共同 開發(fā)ICT領(lǐng)域的下一代高性能技術(shù)。華為和中航工業(yè)進(jìn)入石墨烯研發(fā)的路徑和動(dòng)機(jī)是什么呢?

                李義春:從華為來說,它很實(shí)際,主要在電子器件方面解決散熱問題和一些技術(shù)問題。這些問題能不能用石墨烯來解決呢,它提出這樣的思考,并拿出一定的資金進(jìn)行研發(fā),這很實(shí)際,而且導(dǎo)向型很強(qiáng),同時(shí)它也有自己的石墨烯團(tuán)隊(duì),以便于對不同的石墨烯進(jìn)行多種匹配。在國內(nèi),它是我們聯(lián)盟的主要成員,而且現(xiàn)在也在和我們聯(lián)盟的很多其它成員單位都在合作。

                從中航來說,它是依托航材院來進(jìn)行這方面的研究,航材院近期稱研發(fā)出比較大的膜,這在技術(shù)上有一定價(jià)值,但是至今仍沒有看到正式的產(chǎn)品在用戶中應(yīng)用。也就是說,它現(xiàn)在還沒有真正賣到錢,尚未被用戶真正接受,我覺得它應(yīng)該還停留在產(chǎn)品的研發(fā)階段。

                市場并不是有資金就能發(fā)力,好比說目前有幾個(gè)領(lǐng)域已非常成熟,市場訂單也有,但大部分領(lǐng)域還處于應(yīng)用化研發(fā)階段,在這一階段需要的不僅僅是資金,更 需要進(jìn)行長時(shí)間的反復(fù)的實(shí)驗(yàn),整個(gè)團(tuán)隊(duì)要進(jìn)行耐心的研究?,F(xiàn)在也有好多企業(yè)提出需求并介入其中,但這并不是資本的問題,因此,在這一領(lǐng)域超過5個(gè)億的投資都是概念性的,砸一兩個(gè)億也有可能,這是比較正常的。目前華為沒有達(dá)到這個(gè)程度,中興、南車等一些比較大的企業(yè)也都在做。

                筆者:目前石墨烯的市場定價(jià)特別混亂,投資者比較關(guān)心這一話題,你認(rèn)為合理的市場定價(jià)體系應(yīng)該是什么樣的?

                李義春:我認(rèn)為市場定價(jià)這種所謂的混亂是對的,它取決于石墨烯市場的需求量,價(jià)格是可以談的,比如說購買十噸和購買一公斤,價(jià)格是完全不一樣的,再者如果購買者能開發(fā)出商業(yè)應(yīng)用前景很大的領(lǐng)域,生產(chǎn)企業(yè)也可以免費(fèi)贈(zèng)送,以便于雙方進(jìn)行戰(zhàn)略合作,我覺得這些是正常的,并不是非常商品化的。

                現(xiàn)在的市場價(jià)格都是一對一談,并沒有公開的標(biāo)榜,相對來說,買家的營銷能力比較強(qiáng)一些。實(shí)驗(yàn)室的購買者比較多購買量比較小,也沒有長期性,價(jià)格相對較高,而市場價(jià)則相對較低,比如華為這樣的正規(guī)企業(yè)都是按市場價(jià)成噸購買的,也有像比亞迪每年都是幾百噸的采購,這個(gè)價(jià)格就很低了。這種所謂的價(jià)格混亂是正常的,只要是購買后可以使成本降低,那就購買,不要老惦記著價(jià)格,那不是市場經(jīng)濟(jì)的做法。

                筆者:當(dāng)前石墨烯生產(chǎn)存在一些外部性問題,比如對環(huán)境的污染如何解決?

                

                李義春:對于存在的外部性問題,那就應(yīng)該執(zhí)行嚴(yán)格環(huán)保制度,但現(xiàn)在還沒有出臺與石墨烯產(chǎn)業(yè)相關(guān)的環(huán)保政策。我認(rèn)為也沒有必要,因?yàn)槭┦撬釅A的, 一般都存放在化工區(qū),存放在化工廠更好,它并不向外界排放,而是直接被運(yùn)至化工區(qū)集中進(jìn)行專門的酸堿處理。其實(shí)它就是化工廠里的,而且沒排放出污染物,也沒有煙塵,所以就不能稱之為污染。

                石墨烯在用過之后也不算是廢酸,仍然可以回收利用,而且回收的成本也并不高。現(xiàn)在有許多下游企業(yè)購買這種酸,比如說酸是十塊錢購買的,企業(yè)用完后就以八塊錢出售,企業(yè)都在等著用,賣得很快,根本就停留不了。

                石墨烯現(xiàn)在是企業(yè)加科研機(jī)構(gòu)的產(chǎn)學(xué)研體系,這在以前實(shí)際上是名義上的,沒有實(shí)質(zhì)的,而我們現(xiàn)在的聯(lián)動(dòng)產(chǎn)業(yè)群最后會變成一種產(chǎn)業(yè)基金,對一些項(xiàng)目的投 資,可能都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這種金融資本的聚集。如果有些項(xiàng)目好的話,大家可以直接過來投資,目前我們聯(lián)盟和東旭光電正在合作,東旭光電有10個(gè)億的投資規(guī)模, 我們和地方政府一起配套完善,地方政府也拿出一部分資金建立一些基金,我們現(xiàn)在大概有兩三支這樣的基金。

                筆者:對石墨烯的扶持政策來說,歐盟有旗艦計(jì)劃,各國也都有各自的政策,現(xiàn)在中國國家研發(fā)計(jì)劃、“十三五”新材料規(guī)劃也列入了石墨烯項(xiàng)目,各地也相繼建立石墨烯中心基地,你覺得和國外相比,在產(chǎn)業(yè)扶持上中國還存在哪些差距?

                

                李義春:去年11月30日,工信部、發(fā)改委和科技部等三部委發(fā)布了《關(guān)于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》,計(jì)劃在2020年形成完善的石墨烯產(chǎn)業(yè)體系,實(shí)現(xiàn)石墨烯材料標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和低成本化,在多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用。從這個(gè)《意見》中不難看出,現(xiàn)在不但是工信部重視這個(gè)產(chǎn)業(yè),發(fā)改委也都列了進(jìn) 來,而且科技部在納米專項(xiàng)上也已公布相關(guān)規(guī)劃,但這一項(xiàng)目偏基礎(chǔ),沒有解決我們當(dāng)前面臨的關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用問題,現(xiàn)在還處于布局階段,剩下的明年在關(guān)鍵技術(shù) 應(yīng)用上會再做布局。

                現(xiàn)在工信部、發(fā)改委和科技部等部委的支持力度還是可以的,工信部一年大概會布局幾個(gè)億,發(fā)改委也會布局幾個(gè)億,科技部也會拿出幾個(gè)億來支持,在“十三五”新材料規(guī)劃上暫時(shí)還沒有再發(fā)新的文件,目前階段主要就是落實(shí)上述文件。

                筆者:現(xiàn)在中國的投資者進(jìn)入石墨烯這個(gè)行業(yè),是不是個(gè)比較恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)?

                李義春:我認(rèn)為不管什么時(shí)候進(jìn)入都不會落后,首先,隨著產(chǎn)業(yè)越來越成熟,投資回報(bào)率會越來越低,風(fēng)險(xiǎn)也越來越小。從整個(gè)產(chǎn)業(yè)來看,我覺得重點(diǎn)在產(chǎn)業(yè)投資,東旭光電在前期的投資基本都是在產(chǎn)業(yè)上。所謂產(chǎn)業(yè)投資,就是大家對石墨烯產(chǎn)業(yè)是認(rèn)可的,但是具體對哪個(gè)項(xiàng)目就不一定,這也和團(tuán)隊(duì)各方面有關(guān)。產(chǎn)業(yè)投資其實(shí)就是基金的形式,多投一些項(xiàng)目的話,可能有一些會成功,但要是都砸在一個(gè)籃子里,那企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)相對就比較高。

                比如當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),可以說成千上萬個(gè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)中,也有不少企業(yè)沒做好,但是不能就此判定互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)不行,而是因?yàn)樗鼈兯俄?xiàng)目不行。我覺得石墨烯這個(gè)產(chǎn)業(yè)值得投,據(jù)了解,現(xiàn)在全國有一千多個(gè)石墨烯團(tuán)隊(duì),但是具體哪個(gè)團(tuán)隊(duì)、哪個(gè)項(xiàng)目,我不敢說,因?yàn)閷τ谝粋€(gè)項(xiàng)目的成功,有各種因素的綜合影響,它取決于技術(shù)、市場團(tuán)隊(duì)等。


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