掘金石墨烯
需要耐心
2015年对整个石墨烯行业来说,已可以用轰轰烈烈来形容。在很多人眼中,2015年可以看作是石墨烯商业化的元年。但是,在喧闹的背后,不能不正视的事实是,现有的商业应用依然是对现有材料有限的改进,而并没有质的提升,而人们期待中的用石墨烯替代硅,制造“超级计算机”的梦想,依然还是遥不可及。
施毅指出,石墨烯短期可快速产业化的应用包括锂离子电池导电添加剂、功能涂层、触摸屏等;中期有望产业化的如超级电容器 等电子器件的电极材料等;长期看,石墨烯若能在太赫兹检测、各类传感器、激光应用的产业化方面破冰,将为医药、军工等多领域带来突破性进展。
在他看来,吸附电荷、吸附杂质等特性,不是石墨烯应用的重点,作为新材料,应用一定要有量,因此柔性显示将是一个重点领域。从应用的角度,石墨烯目前还在讲故事的阶段,发展程度上只能说是符合预期,而且在中国,产学研结合进度更是低于预期。
阻挠大规模应用的,当然还是技术问题。
仅在触摸屏和柔性显示领域,面临的困难就不小。来自韩国的洪秉熙教授就指出,将石墨烯透明电极整合到商用设备上还必须克服相当大的挑战。其中低成本、大规模、高品质的石墨烯的一致性和可重复合成方法的开发,是最大的困难。
尤其是使用石墨烯电极时,设备架构需要定制成二维架构,这也是目前石墨烯不能立即取代ITO的原因。所以,洪秉熙预测,石墨烯在平坦和简单结构中的应用将会首先实现,例如触摸屏、智能窗户、电磁干扰盾牌、照明和透明加热器等,而在柔性显示、微电子器件中的应用,仍需要一定时间。
在业内专家看来,目前石墨烯在消费电子产品中的尺寸、均匀性和可靠性等工业标准还未确定,因此石墨烯在消费电子产品上的实际用途还未显示出来。
朱宏伟告诉财新记者,石墨烯用在刚性触摸屏上优势并不明显,良品率、可靠性和使用寿命都面临很多挑战。除非透明导电外,集成其他功能。另外,在柔性器件上,是一个真正的优势,别的材料很难在弯折的时候还保持稳定。
他认为,石墨烯要解决的问题还是要在材料的制备技术上寻求突破,现在石墨烯薄膜本身质量达不到高端电子应用的要求。做集成电路上,可以在实验室中做小规模器件,批量生产与集成质量没法保证。“起码现在还看不到希望。”
他透露,盖姆本人对现在石墨烯目前的这种商业化方式是存保留意见的,他认为石墨烯是一个引子,带动了更广泛二维材料的发展。目前,对于石墨烯来说,从物理学的角度,已经到了一个瓶颈,未来除非有更大的突破,很难有进一步的提升。
在商业化的喧闹背后,在国内真正关于石墨烯的基础研究与产业是脱节的。中国非金属矿工业协会石墨专业委员会副秘书长刘荣华表示,在国外主要是大企业主导,比如三星、索尼、IBM,而在国内主要是科研院所、大专院校,往往与应用脱节。
朱宏伟对财新记者说,华为把钱投给英国而不是国内,也看出国内的差距。“应该逐步引导金融资本进入这个行业”,为此他们正在研究成立石墨烯产业并购基金。
在10月29日的石墨烯创新大会的开幕式上,中国产学研合作促进会会长王建华表示,在行业发展轰轰烈烈的同时,大家要保持清醒的头脑,不能一拥而上。
华高墨烯CEO钟成博士认为,从好的角度上,中国的产业化走在了世界的前面,不好的方面,是基础研究没有跟上,国外比较注重基础研究,并不急于商业化,重点放在研发石墨烯集成电路,研究石墨烯基本物理性质上,长远来看,这才是真正“高大上”的应用。“我们感觉是后继乏力,再过三五年,发展势头就会放缓,欧洲的优势就会体现出来。比较理想的结果,是他们的成果在我们这里得到应用。”
他认为,中国在基础研究上的问题,主要是缺乏国家的引导,而欧盟的“石墨烯旗舰计划”,就有很好的分工,有基础研究,有应用研究,还有政策研究,甚至研究如何教育,如何管理,这种宏观设计就更成熟,而企业不可能做这方面投入。
“由于石墨烯概念受到了资本市场的追捧,产业化发展迅速,我们已经忘了慢慢做、有耐心地做是什么了。不能说高校水平差,而是缺乏国家的引导。”他说,大部分是炒作,当然还是有不少有识之士,能够看到这个领域的发展规律。
国家工信部原材料工业司司长周长益10月29日透露,包括石墨烯产业在内的国家新材料产业发展“十三五”规划正在编制并即将出台。他说,目前工信部正会同有关部门拟定加快石墨烯产业创新发展的若干意见,指导建立石墨烯产业发展联盟,积极组建石墨烯产业联合创新中心,加大对行业发展的服务。
钟成认为,中国在制定石墨烯相关规划的时候,不能简单地整合各个地方报上来的材料,而要有长远眼光,有布局的能力,把握时间的能力,要完成很多不赚钱的事情作为准备。
他说,石墨烯产业,只能说是一个蹒跚学步的幼儿,承载不了那么多的企业和资本,要给足够的时间让它成长,要有足够的耐心。
转自微信公众号:财新TMT