鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1513次 | 2018年09月29日
石墨烯實(shí)現(xiàn)下游規(guī)?;瘧?yīng)用
2015年3月,全球首批量產(chǎn)石墨烯手機(jī)在重慶問(wèn)世,據(jù)稱該手機(jī)觸屏更靈敏續(xù)航更久。
2004年,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,在實(shí)驗(yàn)中成功地從石墨中分離出石墨烯,兩人也因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)”共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
從實(shí)驗(yàn)室到成果初顯的十年間,石墨烯的發(fā)展似乎在極速前進(jìn)。業(yè)界人士認(rèn)為,作為一種理想的替代型材料,石墨烯一旦實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化其規(guī)模至少在萬(wàn)億以上。
“石墨烯應(yīng)用于手機(jī)觸摸屏,最好的特性是透明、柔性的可以彎曲。目前常州和重慶推出的手機(jī)只是把石墨烯膜用在普通顯示面板上,并未真正發(fā)揮石墨烯的優(yōu)勢(shì)?!敝袊?guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長(zhǎng)李義春告訴記者,相關(guān)企業(yè)正在研發(fā)下一代產(chǎn)品,使其實(shí)現(xiàn)柔性可彎曲、可穿戴。
提升石墨烯的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力,緊盯企業(yè)發(fā)展需求和共同利益,正是聯(lián)盟成立的初衷。
全球并購(gòu)邁出產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵一步
3月中旬,聯(lián)盟率領(lǐng)貝特瑞、正泰集團(tuán)等四家上市公司代表參加西班牙舉行的第五屆石墨烯國(guó)際會(huì)議,并走訪意大利、瑞典兩個(gè)直接參與歐盟石墨烯旗艦計(jì)劃的石墨烯中心。歐盟石墨烯旗艦計(jì)劃旨在把石墨烯和相關(guān)層狀材料從實(shí)驗(yàn)室?guī)肷鐣?huì),預(yù)計(jì)10年內(nèi)投資10億歐元,以期振興歐洲制造業(yè),并解決就業(yè)問(wèn)題。這標(biāo)志著,聯(lián)盟制定的“全球并購(gòu)、中國(guó)整合”的中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略邁出關(guān)鍵一步。
中國(guó)在全球石墨烯研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)中并不落后,李義春的感慨并非空穴來(lái)風(fēng)。他向記者講述了一個(gè)小插曲:
在石墨烯國(guó)際會(huì)議關(guān)于國(guó)際石墨烯標(biāo)準(zhǔn)的討論中,歐洲石墨烯旗艦計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Dr.NorbertFabricius拒絕和中國(guó)討論標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)聯(lián)盟幾番努力,才勉強(qiáng)同意中國(guó)代表介紹中國(guó)制定石墨烯標(biāo)準(zhǔn)情況。從中國(guó)石墨烯的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)直至標(biāo)準(zhǔn)制定,聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)主任、中科院金屬研究所任文才研究員,深入淺出地介紹了中國(guó)在石墨烯領(lǐng)域取得的成績(jī)和影響,贏得了現(xiàn)場(chǎng)的掌聲和國(guó)際同行的尊重。
“Dr.NorbertFabricius當(dāng)場(chǎng)邀請(qǐng)任文才參加下一輪標(biāo)準(zhǔn)討論,并欣然允諾參加將在青島舉辦的‘2015中國(guó)國(guó)際石墨烯創(chuàng)新大會(huì)’?!崩盍x春稱,這是中國(guó)在聯(lián)合制定國(guó)際石墨烯標(biāo)準(zhǔn)方面邁出的重要一步。
不僅贏得了國(guó)際話語(yǔ)權(quán),聯(lián)盟還收獲了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。意大利工業(yè)技術(shù)研究院石墨烯實(shí)驗(yàn)室與青島國(guó)際石墨烯創(chuàng)新中心達(dá)成合作意向,擬在青島建立“石墨烯導(dǎo)電漿料生產(chǎn)基地”,并計(jì)劃同貝特瑞公司合作開發(fā)“全石墨烯負(fù)極動(dòng)力電池”。
“此行最大的收獲是,聯(lián)盟同查爾姆斯理工大學(xué)副校長(zhǎng)、旗艦計(jì)劃工作組負(fù)責(zé)人簽訂了戰(zhàn)略合作備忘錄?!闭f(shuō)到歐洲之行,李義春語(yǔ)速加快,“雙方將定期舉辦合作論壇,并就建立創(chuàng)新平臺(tái)、推進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)移、聯(lián)合研發(fā)展開合作。”
聯(lián)盟成員角色明確各展所長(zhǎng)
沒(méi)有國(guó)家資金支持,一個(gè)自發(fā)而成的技術(shù)創(chuàng)新合作組織為何有如此大的吸引力和凝聚力?
“依托聯(lián)盟的資源集聚優(yōu)勢(shì),優(yōu)選具有石墨烯產(chǎn)業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)的地區(qū),與地方政府共建石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新示范基地,不僅聚集了石墨烯研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化資源,還強(qiáng)化了上下游企業(yè)間的互動(dòng)與合作?!崩盍x春說(shuō),清華大學(xué)緊盯產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線,中科院金屬研究所負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略,中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所布局專利,南京科孚納米技術(shù)有限公司牽頭國(guó)際合作,北京現(xiàn)代華清材料科技發(fā)展中心則聚焦產(chǎn)業(yè)促進(jìn)。
聯(lián)盟成立后,向科技部、工信部提交了《關(guān)于石墨烯低成本規(guī)模化制備技術(shù)及應(yīng)用研發(fā)重大項(xiàng)目建議書》,指出石墨烯產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,并明確了石墨烯材料的近期產(chǎn)業(yè)化目標(biāo):重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)石墨烯材料的低成本規(guī)?;苽浼夹g(shù);石墨烯材料作為添加劑在電池、塑料、涂料等領(lǐng)域中的應(yīng)用,以及石墨烯透明導(dǎo)電薄膜在柔性顯示器件中的應(yīng)用。
在摸底調(diào)查國(guó)內(nèi)外專利情況后,聯(lián)盟對(duì)國(guó)內(nèi)石墨烯專利的申請(qǐng)和布局進(jìn)行規(guī)范指導(dǎo);針對(duì)投資市場(chǎng)炒作石墨烯概念,聯(lián)盟制定石墨烯標(biāo)準(zhǔn)化路線圖以正視聽;打造科技創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)、公共測(cè)試平臺(tái)、公共研發(fā)平臺(tái),打通科技成果轉(zhuǎn)化的瓶頸……
政策引領(lǐng)、標(biāo)準(zhǔn)先行、創(chuàng)新示范、平臺(tái)搭建、布局專利,讓產(chǎn)學(xué)研企用在一個(gè)平臺(tái)上對(duì)話、互動(dòng),聯(lián)盟繪制的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖,讓石墨烯的發(fā)展之路變得明朗。
破解產(chǎn)業(yè)瓶頸需實(shí)現(xiàn)下游規(guī)?;瘧?yīng)用
現(xiàn)實(shí)的情況是,中國(guó)石墨烯的發(fā)展水平同步于全球,但歐美研發(fā)的原始性創(chuàng)新成果更多。目前,《science》和《natrue》約有400多篇關(guān)于石墨烯的文章,中國(guó)發(fā)表的只有四篇,而且歐美的論文專利引用率較高。
“但中國(guó)產(chǎn)業(yè)化的步伐比國(guó)外要快一到兩年,石墨烯應(yīng)用市場(chǎng)在中國(guó)潛力巨大?!崩盍x春解釋說(shuō),石墨烯在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造升級(jí)上,顯示出很大的競(jìng)爭(zhēng)力。
作為“工業(yè)味精”,石墨烯被添加到橡膠、塑料等各種材料中,顯著提升了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的性能?!按蠹艺J(rèn)為石墨烯有望拉動(dòng)萬(wàn)億產(chǎn)業(yè)鏈,很多企業(yè)也希望石墨烯提升產(chǎn)品的附加值和競(jìng)爭(zhēng)力。樂(lè)觀估計(jì),五到八年內(nèi),中國(guó)將通過(guò)石墨烯拉動(dòng)并形成萬(wàn)億產(chǎn)業(yè)鏈?!?br/>
2015年被稱為石墨烯產(chǎn)業(yè)元年,專家預(yù)測(cè)有望形成3—5億元銷售值,帶動(dòng)50—100億元的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
李義春透露,石墨烯導(dǎo)電添加劑在動(dòng)力電池應(yīng)用已形成萬(wàn)噸級(jí)的量產(chǎn),比如比亞迪汽車采用石墨烯鋰電池?!敖党杀?、提性能,石墨烯不僅提升了電池的性價(jià)比,而且加速了充電時(shí)間,但在電容量上沒(méi)有明顯突破?!?br/>
2013年,寧波墨西形成300噸石墨烯粉體生產(chǎn)線,常州二維碳素和重慶墨西實(shí)現(xiàn)石墨烯薄膜的中試生產(chǎn)。雖然石墨烯規(guī)模化制備工藝得到較大突破,一如專家所言,石墨烯產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題依然。李義春也坦言,石墨烯產(chǎn)業(yè)最大的瓶頸仍在下游應(yīng)用,還沒(méi)有一個(gè)領(lǐng)域能實(shí)現(xiàn)石墨烯的規(guī)模化應(yīng)用。
“實(shí)現(xiàn)下游某一兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的突破,是當(dāng)前石墨烯產(chǎn)業(yè)化工作的重中之重?!崩盍x春認(rèn)為,近幾年,石墨烯有望在高端添加劑、導(dǎo)熱材料、透明導(dǎo)電薄膜等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用上的突破。而在活性石墨烯材料、柔性有機(jī)太陽(yáng)能電池、石墨烯纖維材料等領(lǐng)域,面臨的技術(shù)問(wèn)題多、難度也較大,產(chǎn)業(yè)化的時(shí)間相對(duì)更長(zhǎng)。
在李義春看來(lái),我國(guó)需盡快啟動(dòng)石墨烯重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,集中攻堅(jiān)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題;選擇若干應(yīng)用領(lǐng)域,打造從材料制備到終端產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉?。此外,他呼吁建立石墨烯?guó)際合作專項(xiàng)基金,鼓勵(lì)中國(guó)企業(yè)走出去;設(shè)立創(chuàng)新引導(dǎo)專項(xiàng)基金,力促科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化,并加強(qiáng)對(duì)石墨烯創(chuàng)新基地和人才的支持。
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