就連石墨烯的發現者安德烈·海姆也曾一度承認，中國石墨烯產業化水平處于國際領先水平。在今年9月剛剛落幕的石墨烯創新大會上，海姆卻改口稱，中國目前推出的石墨烯產品普遍呈低端化特點。

 

　　這一前一后巨大評價落差的背后，折射的或許是石墨烯在中國日漸淪為“工業味精”的現實命運。

 

　　據報道，雖然根據中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟數據統計，2015年中國石墨烯相關專利受理數量力壓美韓穩居榜首。然而與上述兩國申請主體以大型企業為主、且石墨烯應用集中于高端產業相比，中國專利申請主體則為高校及科研機構，且將石墨烯主要用作輔助材料，也就是海姆口中的“低端產業”。

 

　　報道分析稱，受制于高端應用的長期高投入及高風險，國內中小型民營企業在高端領域少有布局，實力雄厚的大型國企對石墨烯這一新材料也缺乏積極性。

 

　　中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟秘書長李義春指出，與國外相比，中國企業在石墨烯高端應用上的投入差距巨大，相關的高端研發技術落后三年，研發成果已落后五年。因此，李義春建議，政府應在石墨烯高端領域的研發上加大資金支持力度。

 

　　不過，中國石墨烯產業奠基人馮冠平對此持有不同看法，他認為“石墨烯作為一種新型材料，其應用領域不存在高低端之分。”

 

　　去年9月，“中國制造2025”路線圖中提出中國石墨烯產業總體目標是“2020年形成百億產業規模，2025年整體產業規模突破千億”。有分析人士指出，今明兩年是中國石墨烯產業取得突破的關鍵之年。

 

　　以下為文章原文：

 

　　十六年前，當科學家安德烈·海姆(Andre Geim)利用強磁場，使青蛙懸浮在空中獲得當年“搞笑諾貝爾物理學獎”時，大概沒有人料到，十年后他因成功制備石墨烯而斬獲了真正的諾貝爾物理學獎。

 

　　有“人類最強晶體”之稱的石墨烯于2004年被發現，成為了目前已知最薄最輕，強度最高，韌性最好，導電、導熱性最佳，透光率最高的材料。

 

　　與其繁復多樣的性能和應用領域所不相符的是，石墨烯最初的獲取方式竟意外的簡單直接。其發現者海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)通過磨石墨的方法只獲得了數千個原子層厚的石墨片，后來偶然發現學生用來去除石墨表面臟物的透明膠帶上的石墨微片，僅有幾十個原子層厚，在對膠帶進行反復粘撕后獲得了石墨烯。

 

　　石墨烯在中國落地已六年有余，有關石墨烯的身份角色及應用場景的爭議從未停止過。

 

　　石墨烯的發現者安德烈·海姆曾公開表示，中國石墨烯的產業化水平處于國際領先地位。9月22-24日，在青島舉行的2016年中國國際石墨烯創新大會上，他卻指出，中國目前推出的石墨烯產品普遍呈低端化特點，還沒有發揮石墨烯的“真正能量”。

 

　　在2014-2016年間，國內企業相繼推出了石墨烯內衣褲、U形枕、輪胎、涂料、加熱片、移動電源、保健用品等產品，多將石墨烯粉體添加至各類產品中改善性能，應用領域極廣。但因用量較少且不發揮主要作用，石墨烯只能作為輔助材料使用，由此獲得了“工業味精”的稱號。

 

　　從專利申請數量這一指標來看，中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟的統計數據顯示，2015年中國石墨烯相關專利受理數量為7522件，居全球首位，美、韓緊隨其后。

 

　　有別于外國的專利申請主體以大型企業為主，如韓國的三星集團、LG集團和美國的IBM，中國的專利申請主體是高校及科研機構，為一家企業和五所大學，企業申報專利尚未形成規模。

 

　　對于一個相對成熟的行業或技術領域而言，專利申請的主體應為企業。國內石墨烯研究領域基本上被高校、科研機構所壟斷，這也說明石墨烯在中國仍是一個新興的技術產業，走出實驗室仍需時間。唯一上榜的中國企業海洋王雖然前期的申請數量較多，但近年來申請數目劇減，且有逐步退出的趨勢。

 

　　中國的高校及科研院的數量在全球呈壓倒性的優勢，介入石墨烯行業十分容易。從事化學、物理、材料等相關專業的人才或團隊均可開展研究發表專利，一般國家在專利總量上難以與中國相比。

 

　　“多”并不是界定石墨烯產業綜合發展水平的主要因素，關鍵是“誰”。9月9日，江南石墨烯研究院院長張朝暉，在位于西太湖科技產業園的辦公室里向記者表示，真正需要注意的是國外大型公司，“它們的研發成本是國內中小型企業難以匹敵的，它們多根據自身企業的戰略方向和優勢，來深入研究石墨烯的高端應用，十分具有針對性。”

 

　　所謂“高端應用”，是指具有高技術含量、高附加值的應用。石墨烯極高的導熱性、導電性、比表面積等優良特性，使其成為儲能、電子、光電器件的首選材料，這些也是石墨烯最有可能發揮決定性作用，成為不可替代的“超級材料”的應用場景。

 

　　2014年，全球芯片制造巨頭美國IBM公司推出了世界首個多級石墨烯射頻接收器，是迄今為止最先進的全功能石墨烯芯片，其傳輸速度是硅制芯片的千倍;同年7月，IBM宣布將在未來五年內，對石墨烯碳芯片技術投資30億美元的研發資金。

 

　　此外，韓國三星、LG集團近年也在柔性顯示器、觸控屏等領域與高校合作研發出了成果，相較于目前市場上最成熟的透明導電薄膜材料氧化銦錫(ITO)，石墨烯的成本更低，柔韌性更佳，在柔性電子器件及可穿戴設備等應用十分具有發展潛力。

 

　　受制于高端應用的長期高投入及高風險，國內中小型民營企業在高端領域少有布局，實力雄厚的大型國企對石墨烯這一新材料也缺乏積極性。

 

　　目前國內約有400多家經營石墨烯業務的企業，將石墨烯作為主營業務的約70家，多呈小型、初創等特點。按經營業務劃分，還可進一步分為粉材企業和膜材企業，前者數量約50家，后者約10家。

 

　　“中國的石墨烯產業發展主要依托于民營企業、中小企業以及上市公司的投入，主要目的是為了解決現階段產業提升轉型。”中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟秘書長李義春向記者指出，國內的石墨烯產品多為針對兩三年以內可以形成產業的應用。

 

　　“例如將石墨烯添加到現有材料里提升其性能。”他說，“石墨烯的高端應用需要大量資金投入，三五年后才可能形成產業應用，民營企業很難有實力去進行布局。”

 

　　石墨烯民用產品開發成為主流，是中國石墨烯行業現階段的特點之一。該類產品直接面向個人消費者，產品的市場驗證時間不長;工業類產品因為下游客戶對材料的應用需要很多工程化的驗證，則需要相對較長的驗證時間，所以目前市場占比并不大。

 

　　9月9日下午，常州二維碳素科技有限公司(下稱二維碳素)總裁金虎，在常州市武進(經發區)西太湖科技產業園二維碳素的總裁辦公室接受記者采訪時表示，粉材是作為輔助材料添加于儲能、漿料等多個領域，應用領域極其廣泛，很少的用量就可極大改善產品性能。“粉材是傳統企業轉型的契機，特別是材料行業如鋼鐵、鋁材、復合材料等，大型企業，尤其是國企應多關注石墨烯在自身領域帶來的性能改善。”他說。

 

　　不過，輔材的定位使石墨烯粉材企業在拓展自身業務時有不小的難度。因為粉材用量很少，在某個領域的應用對企業的銷售貢獻有限，粉材企業需要開拓的下游領域范圍廣，需要企業自己逐個做商業推廣，難度較大。

 

　　“粉材企業一定是應用型企業才具備競爭優勢，純靠出售粉材無法存活。企業一定要做應用，應用產品對企業銷售的貢獻非常大。”金虎對記者說。

 

　　由于近兩年粉材企業的迅速崛起，相關粉材生產線陸續投產，業內出現了“石墨烯上游產能過剩”的說法。據中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟估計，目前國內石墨烯產能約2000噸，但下游應用卻不到200噸。上游的產能過剩主要集中在粉體材料。

 

　　“目前市場上99%的粉體材料都是微米級的石墨片，并不是納米級的石墨烯，兩者不能混為一談，國內納米級的粉體生產線不超過五條。”9月7日，在無錫石墨烯發展示范區中，從事上游粉體制備的無錫納盾科技有限公司總裁凌海林對記者說，“目前廣泛使用的氧化還原法所生產出的石墨烯粉體層數較高，甚至有的都不在10層之內，所謂的產能過剩水分較多。”

 

　　據國家標準化管理委員會的規定，石墨烯按層數可分為單層石墨烯(1層)、雙層石墨烯(2層)和多層石墨烯(3-10層)，石墨烯的性能隨著層數的疊加而逐步遞減，一般超出10層之后幾乎喪失了性能優勢。

 

　　不同于石墨烯粉材，膜材可以獨立承擔主體材料的角色。這一差異使得膜材企業可以按量出產，薄膜與應用產品是一對一的，在找準一兩項穩定的下游應用方向后，很容易實現膜材的規模化量產。

 

　　盡管如此，膜材企業的下游拓展也不是一帆風順。二維碳素董秘張章對界面新聞記者表示，受下游傳統行業的工藝局限，還沒有成熟的下游客戶了解如何去使用或加工膜材，因此產業化推進速度遠沒有達到預期。

 

　　“膜材企業未來的商業路線，首先是要將膜材制成功能部件，直接為下游客戶呈現成品，才能解決上下游銜接的技術問題。”他說。

 

　　“與國外相比，中國企業在石墨烯高端應用上的投入差距巨大，相關的高端研發技術落后三年，研發成果已落后五年。政府應在石墨烯高端領域的研發上加大資金支持力度。”李義春說。

 

　　石墨烯

 

　　深圳石墨烯協會會長、中國石墨烯產業奠基人馮冠平對此持有不同看法，“石墨烯作為一種新型材料，其應用領域不存在高低端之分。”9月8日下午，在“石墨烯走進常州市民”體驗日活動上，馮冠平對記者表示，首先要讓大眾認識到其與自身的緊密關系，將來才能有生命力滲入民用、工業用、軍用等各個領域。對企業而言，目前的首要任務是滿足市場需求并且存活下去。

 

　　金虎則認為，對石墨烯應用產品“高低端”應用的評判，實際上是由科研思維和產業化思維的差異造成的。在石墨烯產業推進的過程中，科學家與企業家這兩類群體各自扮演了不同的角色。

 

　　“業內對石墨烯產品低端化的評價，是典型的科學家思維。但產業化必須要知道市場需要什么，然后最快地予以滿足，這才是推進產業化的金科玉律。”金虎說。

 

　　2014-2016年間，中國國家主席習近平先后到訪江蘇省、英國、黑龍江市調研石墨烯，期間國家發改委、工信部、科技部等部門密集推出相關利好政策。但在業內呼吁啟動石墨烯高端應用領域專項資金的背景下，相關部委在資金扶持方面并沒有實質性動作。李義春認為，相比于國外在高端應用上的資金投入，國內目前做得明顯不夠。

 

　　“政府在這方面能做的有限。”江南石墨烯研究院院長張朝暉表示，“國內外政府都出臺了不少政策扶持產業，但高端應用還是要靠大型企業解決。國內的高端科研多散落在各個科研院所，沒有具備實力的大型企業來主導。”

 

　　一位不愿具名的業內人士則指出，政府在資金方面遲遲沒有動作是由于“十二五”重大專項的“前車之鑒”。“十二五”重大專項將大量資金投給了高校和科研機構，希望能通過它們孵化出企業，做出高端產業化的成績，結果并不盡如人意，事實證明這也是一條錯誤的道路。

 

　　去年9月，國家制造強國建設戰略咨詢委員會發布了《〈中國制造2025〉重點領域技術路線圖(2015版)》，提出中國石墨烯產業總體目標是“2020年形成百億產業規模，2025年整體產業規模突破千億”。

 

　　盡管國內石墨烯應用還存在很多問題，但一位機構分析師表示，今年以來，國內石墨烯應用已經取得一定突破。例如，通過石墨烯粉末制備手機導熱膜，取代原有以炭黑為材料的導熱膜，以及石墨烯薄膜在加熱膜領域的應用都是產業化前沿的成果。

 

　　“2016-2017年是石墨烯產業能否取得突破的關鍵之年。如果這兩年沒有實現產業化應用突破，現有的石墨烯產業規劃目標很難實現。一兩年后沒有成果，政策支持力度也會下降。”在談到石墨烯應用前景時，該分析師謹慎地回答。

圖片來源：找項目網