石墨烯未來路在何方？

 最近幾年，有關石墨烯的新聞一直都備受關注，不論是歐盟選定石墨烯旗艦研究項目作為首批技術旗艦項目之一，還是習近平主席訪英期間參觀曼切斯特大學國家石墨烯研究院等，它的每一次出鏡都在撩撥著大眾的心弦：石墨烯進步一小步，世界將進步一大步。

經過多年科學研究的積累，我國石墨烯企業(yè)的產業(yè)化步伐不斷加快，制備工藝呈現(xiàn)多元發(fā)展，已有少數(shù)企業(yè)具備石墨烯產品的規(guī)?；a的能力。但是，我國石墨烯產業(yè)目前存在企業(yè)規(guī)模小、應用化程度低、炒作氛圍濃厚等等。近日，國內新材料知名媒體針對我國石墨烯產業(yè)化之路到底該如何走，采訪了行業(yè)內一些知名專家和企業(yè)家，讓我們一起聽聽大牛們如何說。

未來石墨烯的制勝之路必然是從分散走向集約

——中科院院士、北京大學教授劉忠范

中科院院士、北京大學教授劉忠范在接受采訪時指出，不論是石墨烯的基礎研究還是產業(yè)化的前期研發(fā)，我國對石墨烯的關注度最高、研究隊伍最龐大。2011年以來，我國研究人員發(fā)表的石墨烯文章總數(shù)和專利申請數(shù)量已經穩(wěn)居世界第一位。但我國對于著眼未來，需要時間、耐心和資金投入的研究做得太少，比較急功近利，這是我國石墨烯研究和英國有差距的原因之一。

英國和歐盟的石墨烯研究投入相當集中，并且在政策導向上致力于把大學里的基礎研究和企業(yè)密切結合起來。如曼切斯特大學國家石墨烯研究院的經費投入就與我國自然科學基金的投入不相上下，而2013年啟動的歐盟石墨烯旗艦項目的十年總投入達10億歐元。這樣的投入方式使得資源更集中，也可以做點大事。

相比之下，我國的石墨烯研究基本上屬于自發(fā)性的群眾運動模式，一大堆人搶一塊很小的蛋糕，投入非常分散，缺少國家層面的全局性規(guī)劃，這樣就很難布局長遠的目標。實際上，這種投入方式帶來的常常是表面上的繁榮，并且造成人力、物力和財力資源的極大浪費。所以我國要實現(xiàn)石墨烯真正的繁榮發(fā)展，必然是要把大家整合起來發(fā)展，從分散走向集約。

石墨烯不能“一藥治百病”，踏實做好研究才是關鍵

——華僑大學陳國華教授

華僑大學陳國華教授指出，石墨烯因其獨特屬性一直以來都是研究熱點，吸引了包括地方政府和眾多下游企業(yè)在內的大量關注。他認為石墨烯雖然被譽為“即將顛覆二十一世紀的新材料”，但它只是一系列的材料品種，其本質是一類碳材料，在產業(yè)化過程中應結合不同品種的不同特性來具體進行，而不能“一藥治百病”。

陳國華教授還表示，當下的石墨烯研究成果無論在理論還是產業(yè)化上，都存在過多的炒作，如科研方面追蹤性論文多而原創(chuàng)性工作偏少，產業(yè)化方面資本市場的涌入、過度炒作夸大宣傳、將石墨烯作為治百病的靈藥，這些在給大家?guī)砗芏嗪锰幍耐瑫r，也造成了急功近利的弊端，產業(yè)化虛假繁榮的泡沫，給石墨烯帶來了一定的負面影響。陳國華教授特別強調，應用研發(fā)應該沉下心來，踏踏實實，做到盡善盡美，不可急于求成。

“石墨烯讓手機幾秒鐘充滿電”說法不靠譜

——寧波墨西科技首席科學家劉兆平博士

采訪過程中，針對當下十分火熱的“石墨烯可讓手機幾秒鐘充滿電”這一觀點，寧波墨西科技有限公司首席科學家、中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員劉兆平博士提出了自己的觀點：石墨烯在鋰電池領域的應用毋庸置疑，可以很好地改善電池充放電性能，但也絕不像這般神奇，能幾秒鐘讓手機充滿電。石墨烯是個好東西，它極佳的導電導熱性能給材料界帶來了極大的震撼，但如今媒體和資本市場過度炒作這一噱頭，導致石墨烯出現(xiàn)虛假繁榮，并不是好現(xiàn)象。

他談到：“目前，石墨烯在鋰電池中最為可能的應用主要包括以下三方面：一是作為導電添加劑，技術上沒有任何問題，主要是考慮性價比;二是電極復合材料，當前已經有諸如高性能磷酸鐵鋰/石墨烯復合制劑材料和超級電容器用得活性炭/石墨烯復合電極材料，經過兩三年的研發(fā)可以進一步開發(fā)高容量的納米硅/石墨烯復合負極材料;三是最為集流體改性涂層，增強電池充放電性能，這一應用也是需要考慮性價比。

未來石墨烯應用的發(fā)展將主要集中在兩個層面：一個是日常用品領域，石墨烯需要降低生產成本、提高適用性，如電池、涂料、塑料、油墨等;另一方面，基于石墨烯自身獨有的特性開發(fā)出相適應的、新的電子產品，如柔性顯示。未來三到五年之內，我們應該能看到。”

“石墨烯產業(yè)化應該做減法”

——中科院山西煤炭化學研究所陳成猛博士

中科院山西煤炭化學研究所教授陳成猛博士在采訪中指出，石墨烯是新崛起的納米碳材料，我國在該領域的研究一直與國際處于并行狀態(tài)，甚至在某些產業(yè)領域還有一定的優(yōu)勢，目前已在石墨烯粉體和薄膜的規(guī)?；苽?，超級電容器和鋰電池儲能應用，導電油墨、防腐涂料和抗靜電塑料等功能復合材料領域取得了令世界矚目的成績。

他表示石墨烯作為一個新鮮事物，國內外并沒有可供借鑒的工程案例，很多工藝和裝備細節(jié)都是通過反復論證、探索和實踐后才能確定，其中難免會有反復乃至失敗。但得益于勤奮踏實年輕化的團隊、優(yōu)秀的技術人才、系統(tǒng)的工程化思維和理念，保障了項目的成功實施。

當前石墨烯產業(yè)化的瓶頸主要有兩點，分別是低成本高品質石墨烯原料的規(guī)?；a和石墨烯的商業(yè)化應用。他表示目前石墨烯步入應用集中期，要開始做減法，開始注重產業(yè)鏈上下游的互動。“我們必須面向用戶進行二次開發(fā)，去解決分散和成型等共性技術難題，讓石墨烯更接“地氣”。最終交給用戶的，不僅是高品質的材料，還有配套的應用解決方案，也就是solution。最后，為促進石墨烯產業(yè)的健康有序發(fā)展，我建議大家多關注標準化工作，充分發(fā)揮標準的規(guī)范+引領作用。”

“石墨烯產業(yè)化過程不是一蹴而就，而是潤物細無聲般逐步進行”

——六碳科技CTO許子寒博士

深圳六碳科技有限公司CTO(首席技術官)許子寒先生談到，如今石墨烯市場表面上火熱，但實際上尚未形成石墨烯的大規(guī)模應用化市場。破解這一難題的關鍵在于作為上游的石墨烯企業(yè)應加大技術開發(fā)力度，以支持下游應用產業(yè)的成熟。

關于石墨烯產業(yè)化，他認為未來石墨烯行業(yè)的發(fā)展主要取決于下游應用產業(yè)的技術開發(fā)和市場開拓進展，石墨烯應用的關鍵在于怎么把石墨烯和現(xiàn)有材料體系融合在一起更大限度地發(fā)揮石墨烯的性質，取得較高的性價比。同時他也表示，未來石墨烯的應用會被用來改變很多產業(yè)的產品表現(xiàn)，但產業(yè)化進程不是一蹴而就，而是潤物細無聲般逐步進行的，是一個長期的、緩慢的過程。目前資本市場將石墨烯捧成了“上帝材料”、國內研究缺少有價值的專業(yè)和研發(fā)成果、石墨烯市場虛火過旺等等也是石墨烯領域呈現(xiàn)出的不和諧音符，踏實做好石墨烯應用和研究才是企業(yè)和研究人員當前的主要任務。

“石墨烯未來的發(fā)展離不開國家政策支持”

——國創(chuàng)珈偉總工程師丁顯波

深圳市國創(chuàng)珈偉石墨烯科技有限公司總工程師丁顯波先生指出，石墨烯這種新材料的未來一片光明，但當前媒體過分炒熱也使得市場虛假繁榮。談到石墨烯研究現(xiàn)狀時，丁顯波先生強調，目前國內的石墨烯研究能躋身國際先進行列，是無數(shù)科研工作者辛苦付出換來的結果，他相信未來石墨烯的研發(fā)一定會取得重大突破。

市場、資金、技術、成本等等都是企業(yè)在經營過程中必須考慮到的問題，這也是企業(yè)經營和科研院的根本不同之處。談到石墨烯未來的發(fā)展，丁顯波先生認為，石墨烯相關企業(yè)和石墨烯研究院未來的發(fā)展必定離不開國家的政策支持。科研方面，國家應加大石墨烯領域內的資金投入，如歐盟石墨烯旗艦計劃，扶持更多的科研機構深耕細作以獲得石墨烯突破性研究。企業(yè)方面，國家應加大政策扶持力度，將政策的杠桿更多地傾向于企業(yè)，以拉動和扶持企業(yè)的發(fā)展。

“石墨烯產品將顛覆未來世界”

——中科院化學所楊斌博

面對當前國內外石墨烯的繁榮現(xiàn)狀，中科院化學所博士后楊斌博士則保持了較為理性的看法。他指出，我國研究石墨烯的科研所和涉及石墨烯產品的企業(yè)非常多，但依舊存在很多問題：國內的石墨烯研究基本上處于產業(yè)鏈研究的低端，簡單粗放，大多是為了資本炒作而獲益;科研所大多偏向于理論基礎和相關科學問題，和產業(yè)化嚴重脫節(jié);石墨烯研究各自為研情況嚴重，缺乏統(tǒng)一長遠的發(fā)展規(guī)劃;產業(yè)界里，涉及石墨烯產品的以中小企業(yè)和初創(chuàng)企業(yè)為主，缺乏足夠的技術和資金支持，也缺乏相關市場渠道，對市場認識不足。這些問題都不同方面、不同程度地限制了我國石墨烯的發(fā)展。

“未來的發(fā)展應該是由相關領域內龍頭企業(yè)牽頭，整合他們現(xiàn)有的優(yōu)勢技術、工程化裝備、優(yōu)勢資源及已有市場，進行相關產品的技術升級和大規(guī)模商業(yè)化應用。我覺得這應該是石墨烯行業(yè)未來發(fā)展的方向。”楊斌博士談到石墨烯未來發(fā)展時這樣說道。

石墨烯產品是否會給我們的日常生活帶來影響，楊斌博士的回答是肯定的，“任何一種顛覆性的材料面世以后，都會對我們的日常生活帶來重要影響，否則也不能算是顛覆性材料。石墨烯的應用領域很廣，對生活的方方面面都會產生影響。”未來，石墨烯觸屏膜可能會取代現(xiàn)有ITO材料做成超波柔性器件，實現(xiàn)柔性屏和超薄屏;石墨烯應用于電池領域，提高電池性能，真正實現(xiàn)手機幾分鐘充滿電;家居用品方面，將石墨烯制成衣服或腰帶可作為保暖器;石墨烯涂料具有殺菌防腐的功能……這些，都將是未來石墨烯對世界的顛覆!

根據MarketsandMarkets發(fā)布的2020年全球石墨烯市場趨勢和預測最新報告顯示，到2020年，全球石墨烯市場預計將達2.78億美元，2015-2020年期間，增長率達42.8%，并呈現(xiàn)出以下幾點特征：

一、亞太地區(qū)--石墨烯最快增長市場

亞太地區(qū)石墨烯市場預計將成為增長速度最快的地區(qū)。經濟高速增長、制造業(yè)持續(xù)發(fā)展、勞動力廉價、基于石墨烯的應用專利不斷增加，促成亞太市場迅猛發(fā)展。另外，主要科研院所/大學合作參與石墨烯的研發(fā)項目也促成了中國、印度和日本等主要新興經濟體的市場增長。其中，中國市場增長態(tài)勢最為迅猛，主要由于中國跨行業(yè)合作越來越多，而且各高校和科研院所紛紛參與其商用研發(fā)活動。

二、氧化石墨烯--石墨烯有潛力的市場

氧化石墨烯是石墨烯市場最大門類。氧化石墨烯易于在水和其他有機溶劑中分散。由于其高導電性，GO被廣泛用于電子設備、催化氧化、生物技術、并在工業(yè)應用中用作表面活性劑。

三、能源應用--石墨烯最大應用市場

能源應用市場是石墨烯增幅最快的市場，由于市場對輕便靈活、使用壽命長的可再生能源需求量日益增加，預計在不久的將來，增長勢頭依然強勁。在亞太地區(qū)，能源應用已成為石墨烯的第三大消費市場。市場上鋰離子電池生產商對有效的能源存儲材料需求不斷增強，超高效太陽能電池板技術的衍變都是促成亞太地區(qū)石墨烯能源市場持續(xù)增長的關鍵因素。

新材料行業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產業(yè)的重要組成部分，將納入“十三五”規(guī)劃，并擬列入國家重點專項規(guī)劃，成為引領產業(yè)轉型升級重要指引。石墨烯是新材料界的新星，納入“十三五”規(guī)劃承載著眾人的期許和希望。

石墨烯擁有優(yōu)異的性能，如導電導熱強、耐腐蝕耐高溫、重量輕韌性好等，應用領域寬廣，市場前景廣闊。但任何一種新材料從發(fā)現(xiàn)到實現(xiàn)產業(yè)化都需要克服重重困難，是一個艱難漫長的過程，石墨烯自然也難以逃脫這樣的命運。真正實現(xiàn)石墨烯突破性研究和產業(yè)化，我們還有很長的路要走……