石墨烯+LED未來能否完美承包LED產(chǎn)業(yè)?

　　被譽為徹底改變21世紀的黑科技，石墨烯正挺立在投資的風口，還被十三五列為材料領域的重大專項。而部分LED企業(yè)積極布局石墨烯，這也讓LED產(chǎn)業(yè)充滿懸念——石墨烯+LED照明這一對CP未來能否完美承包LED產(chǎn)業(yè)?

　　政策

　　石墨烯被“十三五”列為材料領域重大專項

　　近期，中華人民共和國科學技術(shù)部發(fā)布《“十三五”材料領域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》，石墨烯被“十三五”列為材料領域重大專項。

　　據(jù)悉，科技部科技部制定了《“十三五”材料領域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》，是為進一步貫徹落實《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》、《中國制造2025》等規(guī)劃，推動我國材料領域科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，明確“十三五”時期材料領域科技創(chuàng)新的思路目標、任務布局和重點方向，規(guī)范和指導未來五年國家材料科技發(fā)展。

　　此外，在該規(guī)劃中，科技部要求各企業(yè)要重點發(fā)展石墨烯、磁電子材料、印刷電子材料、功能晶體與激光技術(shù)等。

　　帶動戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)生長點的形成，切實促進市場前景廣闊、資源消耗低、帶動系數(shù)大、就業(yè)機會多、綜合效益好的材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　規(guī)劃還表明重點發(fā)展對象。其中，在納米材料與器件規(guī)定中，強調(diào)要大力發(fā)展石墨烯碳材料技術(shù)。

　　單層薄層石墨烯粉體、高品質(zhì)大面積石墨烯薄膜工業(yè)制備技術(shù)，柔性電子器件大面積制備技術(shù)，石墨烯粉體高效分散、復合與應用技術(shù)，高催化活性納米碳基材料與應用技術(shù)。

　　技術(shù)突破

　　湖南一農(nóng)民發(fā)明石墨烯LED大燈獲國家專利

　　2017年5月21日，湖南郴州農(nóng)民李建灃又為朋友制造出一對石墨烯 LED 汽車大燈。李建灃說，湖南郴州石墨礦產(chǎn)資源豐富，早十多年前他就想到利用石墨烯散熱可以制造汽車大燈。經(jīng)過十多年的研制開發(fā)，終于發(fā)明出石墨烯LED汽車大燈并獲國家專利。

 

　　為了證實自己的產(chǎn)品質(zhì)量，李建灃一直自己動手制作石墨烯 LED 汽車大燈，再送給親朋好友體驗。他說LED燈采用采用石墨烯導熱比普通LED燈節(jié)省了不少散熱面積、節(jié)能35%以上，如果比起普通的鈉燈，會節(jié)能80%以上，他已做了石墨烯LED汽車大燈放在60度的溫控箱里面連續(xù)工作100天不壞的試驗。

　　李建灃說，他從2013年8月正式研發(fā)LED汽車燈大燈，經(jīng)過三年多時間上千次試驗，把石墨烯新材料應用于汽車LED前大燈，完全解決了散熱的技術(shù)瓶頸，使汽車LED前大燈壽命超過10年以上。用他的話說，石墨烯LED汽車大燈是“迎接材料‘烯’世代，點燃產(chǎn)品新‘烯’望。

　　產(chǎn)業(yè)布局

　　石墨烯產(chǎn)業(yè)多地開花

　　公開資料顯示，石墨烯是二維單層碳原子晶體材料，具有優(yōu)異的力學、電學、熱傳導、阻隔性等材料性能，被稱為“新材料之王”、“超級材料”等。

　　自2010年石墨烯的制備者獲諾貝爾物理學獎起，石墨烯在產(chǎn)業(yè)界的“熱度”一路高漲。

　　2011年10月，江南石墨烯研究院在常州西太湖科技產(chǎn)業(yè)園成立，是國內(nèi)首家專注于石墨烯產(chǎn)業(yè)化應用研發(fā)的公共服務平臺。

　　此后，中國的石墨烯產(chǎn)業(yè)園區(qū)及石墨烯基地遍地開花。目前，青島、深圳、無錫、寧波等地紛紛布局石墨烯產(chǎn)業(yè)。各種各樣所謂的“石墨烯”產(chǎn)品不斷推出。同時，資本市場也在熱炒石墨烯概念股。

　　其中，寧波是國內(nèi)較早開展石墨烯研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的地區(qū)之一。最近3年，寧波大力推進石墨烯材料研發(fā)和商業(yè)化應用，投入近1億元財政資金支持37項石墨烯材料應用研發(fā)項目，在超級電容、動力電池、防腐涂料、改性橡塑等多個領域的應用研究取得成果。在“中國制造2025”試點示范城市建設規(guī)劃中，石墨烯材料產(chǎn)業(yè)是八大細分行業(yè)之一。

　　根據(jù)相關(guān)專家介紹，國內(nèi)目前大概有700多家能生產(chǎn)出石墨烯的企業(yè)，但能真正產(chǎn)業(yè)化的，估計只有零頭，石墨烯制備與石墨烯應用嚴重脫節(jié)。“有產(chǎn)能、但不一定有產(chǎn)值”的瓶頸，一直困擾著整個國內(nèi)石墨烯行業(yè)。

　　企業(yè)布局

　　1、東旭光電8000萬控股石墨烯LED企業(yè)明朔科技2017年5月10日晚間，東旭光電科技股份有限公司發(fā)布公告稱，公司通過旗下全資子公司深圳旭輝投資控股有限公司向明朔(北京)電子科技有限公司(以下簡稱明朔科技)增資5700余萬人民幣。同時，公司旗下的控股子公司管理的泰州東旭石墨烯產(chǎn)業(yè)投資基金管理中心(有限合伙)出資2300萬元受讓明朔科技原股東部分出資的方式，合計取得明朔科技51%的股份。

　　有市場人士指出，本次收購不僅能夠進一步拓展東旭光電石墨烯新材料在下游領域的產(chǎn)業(yè)化應用，豐富其石墨烯系列應用產(chǎn)品，加速推動其石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程。

　　2、珈偉股份設子公司提早布局石墨烯

　　2017年4月5日，珈偉股份2016年度業(yè)績說明會在全景網(wǎng)舉行時，總裁李靂介紹稱，為了完善產(chǎn)品線布局，更好的提升儲能產(chǎn)品的性能，公司三年前投資設立子公司拓展石墨烯業(yè)務。目前該公司廠房、設備等均已到位，已具備一定規(guī)模的量產(chǎn)能力。并表示，隨著公司加速推進以新型鋰電池技術(shù)為核心的儲能業(yè)務，以及整體鋰電池行業(yè)對石墨烯電極材料的需求擴大，公司的石墨烯業(yè)務有望在未來幾年當中迎來放量增長的機會。

　　事實上，早于去年8月，作為較早布局石墨烯技術(shù)的企業(yè)，珈偉股份在石墨烯產(chǎn)業(yè)化品種的儲備上有足夠的開拓空間，公司未來圍繞石墨烯技術(shù)開拓先進能源材料的業(yè)務可期。

　　3、晶泰星攜手英國石墨烯照明公司

　　2016年8月，山東晶泰星光電科技有限公司與英國石墨烯照明公司簽約合作，其合并后的新公司是全球首家將石墨烯技術(shù)大規(guī)模應用在LED照明領域的企業(yè)，據(jù)指，這一舉措有助將石墨烯在照明領域的發(fā)展推向商業(yè)化階段。

　　石墨烯照明將作為晶泰星未來開拓市場的核心，其中燈絲燈是晶泰星的重點產(chǎn)品，據(jù)透露，目前晶泰星這一產(chǎn)品的產(chǎn)能配置達到每月300萬只，預計在2017年上半年將完成月產(chǎn)能500萬只的資源配置。

　　4、廈門信達積極研發(fā)石墨烯在LED和RFID上應用研究2016年12月30日，福建省石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟成立儀式在廈門大學翔安校區(qū)舉行。此前，廈門信達與廈門大學田院士團隊就石墨烯材料應用于LED和RFID領域進行過多次的溝通與探討，最終達成共同研發(fā)合作意向，依托廈大的研發(fā)優(yōu)勢和廈門信達的產(chǎn)業(yè)鏈應用優(yōu)勢，共同開拓石墨烯材料在LED和RFID領域的應用新方向，探索產(chǎn)學研合作新模式。

　　市場應用

　　石墨烯路燈照亮遼、吉、豫、浙四省城市

　　日前，遼寧第三大城市、東北地區(qū)第五大城市的撫順正在經(jīng)歷一場路燈革命，道路兩側(cè)的路燈將首度采用石墨烯為核心的照明新材料，相比傳統(tǒng)鈉燈產(chǎn)品節(jié)能80%以上。與此同時，吉林松原、浙江湖州、河南禹州等多地也在近期啟動了石墨烯路燈改造項目。

 

　　據(jù)了解，進行改造施工的正是以RLCP石墨烯散熱技術(shù)為核心的照明綜合解決方案提供商——明朔科技。這家剛剛被中國平板顯示材料龍頭企業(yè)——東旭光電收購的企業(yè)，又一次給市場交上滿意的答卷。

　　“傳統(tǒng)的LED改造需要整體更換，改造效率低，成本也高?！? 明朔科技創(chuàng)始人陳威博士表示，該公司推出的石墨烯LED路燈獨創(chuàng)管式結(jié)構(gòu)，無縫更換鈉燈，只需在保持原有燈桿、燈殼不變的情況下直接替換原有燈芯即可。與此同時，模組不僅體積比傳統(tǒng)LED模組大幅縮小3/4，重量減少1/3，綜合散熱效率提升一倍以上，改造效率大大提升，成本下降不少。

　　“石墨烯LED路燈的亮點就在于節(jié)能，相比市場傳統(tǒng)的LED路燈，公司的石墨烯路燈可節(jié)能20%至30%，相較傳統(tǒng)鈉燈產(chǎn)品節(jié)電率更在80%以上?！标愅┦垦a充道，除此之外， 其符合國家城市綠色照明和節(jié)能環(huán)保要求，照明效果超過國家規(guī)定技術(shù)標準。

　　其實，該石墨烯路燈早已率先應用在北京城市副中心通州區(qū)內(nèi)的28條道路上，且在黑龍江大慶市的路燈改造項目中還首次采用了“全光譜黃光、高光效”石墨烯散熱LED模組模擬傳統(tǒng)鈉燈光色。目前，明朔科技路燈改造項目已在北京、黑龍江、遼寧、內(nèi)蒙古、寧夏、河北、河南、湖北、湖南、浙江、江蘇、云南、海南等省市完成樣板項目。

　　值得一提的是，在第三批國家新型城鎮(zhèn)化綜合試點地區(qū)的禹州市路燈改造項目中，明朔科技運用了大數(shù)據(jù)模塊，基于路燈桿實現(xiàn)了分布式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，LED模組路燈作為城市數(shù)據(jù)運營平臺，通過收集周邊環(huán)境為政府提供大數(shù)據(jù)。

　　陳威博士告訴記者，明朔科技的石墨烯LED模組中會留出一個12V直流電線接口，作為未來數(shù)字芯片的接入口，從而可成為未來城市數(shù)據(jù)運營平臺基站。

　　“由于技術(shù)優(yōu)勢明顯、改造便捷、口碑良好，明朔科技的石墨烯LED路燈市場正在全國快速拓展，這將有效提升上市公司東旭光電石墨烯產(chǎn)業(yè)的業(yè)績份額?！笔袌鲇^察人士表示，更值得留意的是，石墨烯LED模組路燈可成為城市數(shù)據(jù)運營平臺基站，用于數(shù)據(jù)采集、衛(wèi)星定位、5G信號發(fā)射等，有望在未來構(gòu)建智慧城市中實現(xiàn)業(yè)績更大的爆發(fā)。

　　發(fā)展前景

　　“石墨烯+LED”商業(yè)化還有多遠?

　　LED行業(yè)人士葉國光表示，關(guān)于石墨烯與LED，六年前石墨烯拿到諾貝爾獎之后，很多做LED的人想把石墨烯用在LED芯片與散熱領域并寫了很多專利，原因就是因為它優(yōu)異的導熱與導電能力，當然還有它的高透明穿透率性質(zhì)，所以我看到很多關(guān)于石墨烯的LED專利都是透明導電層與散熱技術(shù)方面。

　　石墨烯也許是一個非常好的導熱材料，但是以現(xiàn)在的技術(shù)與成本用在LED會非常浪費，目前用在芯片的透明導電層上也是很浪費，除非有生產(chǎn)技術(shù)的突破，讓石墨烯鍍膜成本降低到跟ITO差不多，這樣也許因為它的優(yōu)異特性取代目前的工藝也不無可能。同理用在LED散熱材料也是如此。

　　北京航空航天大學教授程群峰表示，單層石墨烯的各種優(yōu)異性能，還僅僅只能在實驗室體現(xiàn)出來，石墨烯何時能真正量產(chǎn)以及低成本量產(chǎn)后的商業(yè)化，目前仍然看不到方向。

　　數(shù)年前，石墨烯的價格曾高達每克5000元，遠超黃金價格。近年來，有一些企業(yè)宣稱實現(xiàn)了量產(chǎn)，石墨烯價格甚至下降到每克3——5元?，F(xiàn)在宣稱已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)的石墨烯并非真正單層的石墨烯，而大多是晶格缺陷較高、多層堆疊的石墨烯類產(chǎn)品，只能保持石墨烯部分特性。

　　對于石墨烯的應用，目前能看到兩個方向，第一個是軍工航天等需要的高精尖技術(shù)產(chǎn)品，但是這類產(chǎn)品往往并不需要量產(chǎn)，難以形成大規(guī)模商業(yè)應用;其次是諸如輪胎等一些低端產(chǎn)品中的輔助材料，但是添加的往往都是石墨烯類產(chǎn)品，并非真正的石墨烯。

　　清華大學材料學院教授朱宏偉同樣認為，石墨烯在高端產(chǎn)品上的應用還是個世界性難題，“原來硅、塑料等材料都是上百年才應用成熟。石墨烯從發(fā)現(xiàn)到目前不過短短10來年時間，成熟的制備技術(shù)還很漫長。現(xiàn)在一些企業(yè)如果想通過石墨烯商用盈利，我認為短期根本不可能?！?/p>

　　從整體來看，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈還很脆弱，完整的、成熟的上下游產(chǎn)業(yè)鏈有待鞏固。目前可以這么說，大部分從業(yè)企業(yè)把資金和精力都投在石墨烯的材料生產(chǎn)上，而下游應用集中于低附加值產(chǎn)品上，一些高附加值產(chǎn)品因為缺乏相關(guān)人才和技術(shù)，進展甚微。