导读
石墨烯行业面临全球同步竞争的局面,截至目前,我国已经实现石墨烯的量产,正在拓宽下游应用的道路上艰难探索。我国的石墨烯产业实力究竟几何?小编带你一探究竟。
石墨烯作为一项新兴技术,在我国各地区的新材料产业中受到了高度的关注。发展石墨烯产业,面临着与全球同步竞争的过程。就国外而言,美、英、韩、日、欧盟等均将石墨烯研究提升至战略高度;就国内情况而言,江苏、重庆、宁波、青岛等省市纷纷布局石墨烯产业。
《中国制造2025》明确提出,我国石墨烯产业到2020年要形成百亿元的产业规模,2025年达到千亿元的产业规模。
从500千克级到百吨级
石墨烯迈入量产时代
“你们可能想不到,这里面的东西只重1克!”从案头拿起一个200多毫升的塑料罐,唐山建华集团总裁孟英表示,里面的黑色粉末就是石墨烯。
这是一种神奇的物质:韧性最强,与一根猫须等重的石墨烯做成吊床,可承受住一只猫的重量;厚度最薄,一根头发丝的直径大概等于十万层石墨烯叠加;电阻率最小,室温下传导电子的速度比已知导体都快,几秒钟就能给手机充好电……
为了获得这种物质,科学家们曾经进行过各种试验。最终,英国科学家安德烈·盖姆用胶带从石墨上把它粘了下来,并因相关研究而获诺贝尔物理学奖。
石墨烯产业化的第一道难关,就是如何实现量产。科研人员探索了很多技术路线,但普遍存在缺陷。就目前的情况来看,氧化还原法被认为在成本和生产效率方面占有一定优势。
资料显示,目前,全球已有80多个国家和地区投入到石墨烯材料及其应用的研发中。其中,美、英、韩、日、欧盟等均将石墨烯研究提升至战略高度。在参与研发的数百家公司中,不乏IBM、英特尔、通用、杜邦、三星、波音等巨头的身影。在国内,江苏、浙江、重庆等地,也纷纷把石墨烯列为战略性新兴产业,大力推动项目落地,打造相关产业基地或园区。
如此背景下, 全国各地纷纷上马数百吨乃至上千吨的产线,然而,市场上的产品鱼龙混杂,业界人士认为,其中很多并不属于纯粹的石墨烯,而是介于石墨和石墨烯之间的材料。对此,中科院国家纳米中心研究员智林杰表示,要推动石墨烯产业健康发展,从技术角度来看,首先需要一批石墨烯企业静下心来,将石墨烯制备做好,因为制备技术优化是石墨烯高品质应用的前提。
从降低成本到拓展应用
技术创新突破瓶颈制约
石墨烯从2004年被获取到2010年获得诺贝尔奖,只用了6年时间,创下了诺奖获奖史第二快的速度。但石墨烯从实验室走向产业化的道路,远没有获奖过程那么顺利。
孟英表示,石墨烯离真正实现产业化还有一段距离要走,“瓶颈问题有两个,一是下游企业不会用,二是制备成本太高。”作为一个投资项目而言,截至目前,石墨烯尚未让他见到回报。
孟英的感受,正是整个石墨烯产业所面临的共同难题。石墨烯作为一种新材料,光实现自身的量产还不够,还需要下游应用的快速拓展。
下游应用之所以没有像预期的那样爆发,原因是多方面的。一是石墨烯价格太高,下游用不起;二是试验室的成果很漂亮,但放大之后的产业化成果却并未达到理想要求;三是下游企业在使用石墨烯的具体技术环节还存在障碍。
面对整个行业的难题,一些专业人士甚至自问:石墨烯是否真有那么好?
但是,解决问题的出路是明确的,那就是坚持把进一步的技术创新作为突破口,加快技术研发的步伐。为此,科研人员不断钻研,以期取得技术上的创新突破。得益于此,石墨烯已经实现了从按克计价到按千克计价,成本大幅下降。与此同时,企业在石墨烯应用领域取得的成果也在不断增加。吴洪鹏介绍,在石墨烯领域所作的研究,有相当数量可以对传统产业带来颠覆性的改变。如果推广开来,将为我国传统产业加快转型升级提供新的支撑。
目前,我国多地都已组建了石墨烯产业联盟,目的就在于整合资源、分工合作、协调发展,这标志着石墨烯产业协同创新发展进入了一个新阶段。
资料来源:河北新闻网
小编:JY