石墨烯產(chǎn)業(yè)化如何破冰啟航

變數(shù)，發(fā)展大規(guī)模應(yīng)用是關(guān)鍵。”無疑，大規(guī)模應(yīng)用將加速石墨烯產(chǎn)業(yè)化破冰啟航。那么，有哪些切實(shí)可行的路徑可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)呢？帶著這一問題，科技日報(bào)記者采訪了石墨烯產(chǎn)業(yè)界資深專家和學(xué)者。

路徑一：針對市場所需開發(fā)產(chǎn)品

找到“殺手級”產(chǎn)品的技術(shù)路徑是許多石墨烯企業(yè)夢寐以求之事。例如，由石墨烯制成的薄膜本身輕薄透明、散熱性能優(yōu)越，如何使其為民所用呢？

幾年前，看手機(jī)市場繁榮，科研人員便利用石墨烯薄膜的透明、透光和柔性制成手機(jī)觸摸屏，代替稀土元素。中國石墨烯產(chǎn)業(yè)奠基人、原深圳清華大學(xué)研究院院長馮冠平展示中國制造的全球首款石墨烯觸屏手機(jī)時(shí)，令因發(fā)現(xiàn)石墨烯而獲諾貝爾獎(jiǎng)的康斯坦丁·諾沃肖洛夫都十分稀罕。不過，隨著技術(shù)的發(fā)展，觸屏手機(jī)現(xiàn)在的價(jià)格僅為原來的1/3，顯然，石墨烯薄膜在這個(gè)領(lǐng)域不具有大規(guī)模量產(chǎn)的競爭優(yōu)勢。雖然也可應(yīng)用于華為、中興的智能手表等可穿戴設(shè)備，但需求量很小，不足以帶動產(chǎn)業(yè)。

今年年初，在美國拉斯維加斯國際消費(fèi)電子產(chǎn)品展(CES)上，前NBA**球員“大鯊魚”奧尼爾盯著中國出品的石墨烯功能款護(hù)腰說，“I want to buy one(我要買一個(gè))”，現(xiàn)場即量身定制，并又將一對石墨烯理療護(hù)膝收入囊中。記者了解到，這款產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)即是石墨烯薄膜的散熱性能，3秒即熱，可供給身體所需熱量，并具有遠(yuǎn)紅外理療等功能。

隨著智能手機(jī)及電池尺寸的加大，因手機(jī)電池過熱甚至起火所致的傷害頻出。2月10日，美國專利商標(biāo)局發(fā)布一份有關(guān)蘋果與移動設(shè)備散熱器的專利申請，其中涉及有利于熱傳遞的便攜式電子設(shè)備就是由石墨烯構(gòu)成的散熱器在起作用。

馮冠平在接受記者采訪時(shí)指出，石墨烯企業(yè)要有所突破，必須針對用戶迫切需求生產(chǎn)應(yīng)用產(chǎn)品。理念應(yīng)是“石墨烯材料應(yīng)用必須讓老百姓能用，看得見、摸得著”。

路徑二：上下游企業(yè)需抱團(tuán)取暖

在市場上，上游是下游的原料供應(yīng)商，下游是上游的客戶，兩者關(guān)系可謂如影相隨、相互依存。而目前石墨烯上下游大多形影分離，雖然行業(yè)上游和中游已形成，但是下游產(chǎn)業(yè)鏈嚴(yán)重缺失。

這會造成上游企業(yè)產(chǎn)能過剩，下游企業(yè)有產(chǎn)品卻擠不進(jìn)市場試水。例如，有企業(yè)用石墨烯粉體開發(fā)出鋅烯重防腐涂料，其耐鹽霧時(shí)間達(dá)3000小時(shí)以上，性能超出傳統(tǒng)防腐涂料5倍，但卻找不到客戶。

“石墨烯防腐涂料研發(fā)成功還僅是**步，面臨**的問題是市場推廣，很少會有企業(yè)愿意冒險(xiǎn)嘗試一個(gè)未知的產(chǎn)品。”參與這項(xiàng)研究成果推廣的江南石墨烯研究院副院長、留美博士瞿研對記者說。

他解釋道：“首先，涂料企業(yè)都不愿意采用石墨烯防腐涂料，因?yàn)槟壳案叨送苛鲜袌龌颈缓：纭⒆舳氐葒H巨頭壟斷。其次，涂料的驗(yàn)證周期需要20年，盡管這種涂料在實(shí)驗(yàn)室里的測試數(shù)據(jù)很好，但石墨烯作為新興產(chǎn)業(yè)沒條件或機(jī)會在實(shí)際應(yīng)用中證明其性能。”

在這種形勢下，上下游企業(yè)出現(xiàn)抱團(tuán)取暖、深入合作的現(xiàn)象。生產(chǎn)石墨烯粉體的企業(yè)積極幫助生產(chǎn)防腐涂料的企業(yè)找到客戶，率先將產(chǎn)品應(yīng)用到海上風(fēng)電場風(fēng)電機(jī)組塔筒作為防腐保障，填補(bǔ)了國內(nèi)外將石墨烯運(yùn)用于防腐領(lǐng)域的空白，并打破傳統(tǒng)風(fēng)電涂料品牌長期壟斷市場的格局。

路徑三：加速高校院所成果轉(zhuǎn)化

在全球石墨烯技術(shù)發(fā)展的熱潮下，近年來國內(nèi)外高校院所的專利申請數(shù)量十分可觀。據(jù)了解，我國石墨烯技術(shù)專利申請數(shù)量排名前15的機(jī)構(gòu)中，幾乎都是高校和科研院所，企業(yè)寥寥無幾，其中不乏有市場價(jià)值的科研成果。因此，加速高校院所產(chǎn)學(xué)研一體化進(jìn)程迫在眉睫。

石墨烯“誕生地”英國曼徹斯特大學(xué)近兩年來注重加強(qiáng)與中國企業(yè)的合作，將石墨烯領(lǐng)域的突破性成果應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品和移動通信設(shè)備。曼大國家石墨烯研究所總監(jiān)詹姆士·貝克說：“通過與華為公司合作，有望將石墨烯的研究成果應(yīng)用于日常用品，這種合作伙伴關(guān)系將極大地促進(jìn)英國商業(yè)的發(fā)展并吸引外資。”

去年底，歐盟“石墨烯旗艦項(xiàng)目”國際評審專家、東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院副院長孫立濤教授帶領(lǐng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)歷時(shí)4年多研發(fā)出“石墨烯基防霾口罩”，主要借助功能化石墨烯材料超大比表面積優(yōu)勢(實(shí)現(xiàn)高效吸附)，解決了市場現(xiàn)有口罩(靠靜電吸附)容易因靜電迅速消失而致防霾失效的問題。現(xiàn)場測試表明，其對PM2.5去除率達(dá)99.3%，且具有長效吸附、呼吸順暢等特點(diǎn)。目前，“石墨烯基防霾口罩”已投入生產(chǎn)。

諾沃肖洛夫不久前接受記者采訪時(shí)指出：“科技成果轉(zhuǎn)化很重要，政府應(yīng)扶持中小企業(yè)，促成它們與高校的科技合作，并鼓勵(lì)人們利用新的科技成果創(chuàng)業(yè)。”