中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：石墨烯，這個(gè)在人們眼中比較生僻的名詞最近因?yàn)橐粭l新聞“走紅”。新聞報(bào)道稱(chēng)，鑒于石墨烯所蘊(yùn)含的無(wú)限應(yīng)用潛力，三星、蘋(píng)果和谷歌公司開(kāi)始積累各種與石墨烯有關(guān)的專(zhuān)利，未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)之戰(zhàn)已在實(shí)驗(yàn)室打響。
三大巨頭公司的未雨綢繆不無(wú)道理。作為目前已知的世上最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電性最好而且擁有強(qiáng)大靈活性的納米材料，石墨烯成為制造靈活顯示屏、可穿戴設(shè)備以及其它下一代電子設(shè)備的理想材料，未來(lái)在觸摸屏、傳感器、蓄電池等領(lǐng)域的應(yīng)用充滿了想象。比如，通過(guò)它制造出可彎曲的智能手表、可折疊成智能手機(jī)的平板電腦、15分鐘便充好電且續(xù)航能力達(dá)500公里的電動(dòng)車(chē)蓄電池，等等。
“一場(chǎng)材料領(lǐng)域的‘革命’正在發(fā)生。”昨天上午，石墨烯的發(fā)現(xiàn)者和諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Andre Geim教授在深圳向記者表示，預(yù)計(jì)三五年之內(nèi)，石墨烯會(huì)有一個(gè)驚奇的應(yīng)用。
“石墨烯時(shí)代”離我們還有多遠(yuǎn)？石墨烯對(duì)目前的產(chǎn)品有哪些顛覆性的改變？石墨烯與深圳的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度如何？深圳對(duì)它的研究和產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀如何？在“2014石墨烯高峰論壇”上，記者就此進(jìn)行了采訪。
應(yīng)用空間無(wú)限大
三星蘋(píng)果谷歌已著手“儲(chǔ)備”專(zhuān)利
Andre Geim教授在論壇上介紹，石墨烯是最薄、比表面積最大、最強(qiáng)、最硬、熱導(dǎo)率最高、室溫下平均自由程最長(zhǎng)、載流子遷移率最高的二維納米材料，具有獨(dú)特的隧道效應(yīng)、光學(xué)性質(zhì)、滲透性質(zhì)等特性。石墨烯材料可以廣泛應(yīng)用于鋰離子電池、超級(jí)電容器、太陽(yáng)能電池、生物質(zhì)材料、傳感器、超高頻電子及光電子設(shè)備、藥物載體，同時(shí)可以用作觸摸屏、保護(hù)膜、選擇性過(guò)濾滲透膜等。
彭博社日前發(fā)表報(bào)道稱(chēng)，石墨烯因?yàn)槠浔旧淼奶刭|(zhì)，很可能成為未來(lái)的神奇材料，并在硬件設(shè)計(jì)和制造業(yè)中引起新一輪革命。由于它可以讓設(shè)備變得更薄更柔軟，彭博社認(rèn)為它可能成為蘋(píng)果和三星的下一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)。目前蘋(píng)果、三星和谷歌貌似已經(jīng)在競(jìng)爭(zhēng)收購(gòu)，欲將這種材料用于移動(dòng)和可穿戴設(shè)備中的相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)都收入囊中。據(jù)預(yù)測(cè)，到2016年全球移動(dòng)設(shè)備銷(xiāo)量將高達(dá)8470億美元，未來(lái)五年可穿戴設(shè)備的銷(xiāo)量將高達(dá)190億美元。掌握了石墨烯的開(kāi)發(fā)技術(shù)就成為公司未來(lái)在電子設(shè)備市場(chǎng)發(fā)展的關(guān)鍵。
對(duì)未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)的運(yùn)用或產(chǎn)生革命性影響
清華大學(xué)深圳研究生院近年來(lái)在石墨烯的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展探索方面做出了較大突破。該院院長(zhǎng)康飛宇教授向記者介紹，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(guó)、中國(guó)的專(zhuān)利技術(shù)。
“我們要研究一種‘綠色電池’，用來(lái)取代現(xiàn)在的鉛酸蓄電池?！笨碉w宇說(shuō)，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(lái)電動(dòng)汽車(chē)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(chē)推廣中遇到的電池這一核心難題。
產(chǎn)業(yè)化還在路上
歐盟投資10億歐元啟動(dòng)石墨烯旗艦項(xiàng)目
出席論壇的瑞典查爾姆斯理工大學(xué)教授 Jari Kinaret是歐盟石墨烯旗艦項(xiàng)目總協(xié)調(diào)人。他介紹說(shuō)，2013年，歐委會(huì)通過(guò)決定，投資10億歐元、期限10年，啟動(dòng)了歐盟未來(lái)新興技術(shù)（FET）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(lái)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(guó)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。
兩三年內(nèi)價(jià)格將從“黃金價(jià)”降到“白菜價(jià)”
對(duì)于石墨烯的產(chǎn)業(yè)化，康飛宇教授認(rèn)為“還在路上”。近期來(lái)講，要重點(diǎn)解決低成本和規(guī)?；a(chǎn)這兩大問(wèn)題。
康飛宇說(shuō)，低成本預(yù)計(jì)明年便可實(shí)現(xiàn)。石墨烯目前的價(jià)格貴過(guò)黃金，最便宜的也要500元/克，但一年之后，就可以降到50元/克，再過(guò)兩年，可能就降到1～5元/克的“白菜價(jià)”。在工業(yè)化方面，目前通過(guò)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(lái)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)?；瘧?yīng)用發(fā)展。從遠(yuǎn)期來(lái)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。
研發(fā)熱潮已顯現(xiàn)
中國(guó)國(guó)內(nèi)專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量占全球一半以上
康飛宇教授說(shuō)，2004年，Andre Geim教授和他的學(xué)生發(fā)現(xiàn)石墨烯，到2010年兩人因此獲得諾貝爾獎(jiǎng)，只有6年時(shí)間。之后，世界范圍內(nèi)對(duì)它的研究、應(yīng)用、投資快速升溫。
歐盟石墨烯旗艦項(xiàng)目總協(xié)調(diào)人Jari Kinaret教授用“熱火朝天”來(lái)形容目前中國(guó)人對(duì)石墨烯的研發(fā)。據(jù)他了解，世界各國(guó)對(duì)于專(zhuān)利申請(qǐng)的門(mén)檻不一，但單從數(shù)量上講，中國(guó)大陸申請(qǐng)石墨烯技術(shù)的專(zhuān)利占到了全球的50%以上。
深圳不妨冷靜做好戰(zhàn)略布局
石墨烯是新興的新材料產(chǎn)業(yè)中重要成員之一，在我市近年來(lái)蓬勃發(fā)展的新能源、電子信息、生物材料、導(dǎo)熱材料以及復(fù)合材料領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用空間。石墨烯與我市現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)具有良好的契合度，為相關(guān)企業(yè)的升級(jí)換代和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)提供了契機(jī)。
康飛宇和他的團(tuán)隊(duì)曾對(duì)深圳的石墨烯市場(chǎng)做過(guò)調(diào)研。調(diào)研顯示，目前深圳有十來(lái)家中小企業(yè)正在從事石墨烯的生產(chǎn)應(yīng)用，研究機(jī)構(gòu)大概十家。但相比于國(guó)內(nèi)無(wú)錫和常州等在石墨烯的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用走在前列的幾個(gè)城市，我市的石墨烯產(chǎn)業(yè)基本都處于研究階段，沒(méi)有形成規(guī)模化，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程較慢?？碉w宇認(rèn)為，這與我市眾多企業(yè)和機(jī)構(gòu)對(duì)石墨烯的認(rèn)識(shí)不足，對(duì)下游技術(shù)開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)需求的反應(yīng)較慢具有重要的關(guān)系。
康飛宇希望深圳在石墨烯熱下面要有冷思考。他說(shuō)，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)?；a(chǎn)。對(duì)于市政府來(lái)說(shuō)，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。
他說(shuō)，市政府要做的是引進(jìn)人才，搭建工程中心和實(shí)驗(yàn)室，做好市場(chǎng)引導(dǎo)，這對(duì)企業(yè)都是幫助和支持。
