中國儲能網(wǎng)訊：中國石墨烯產(chǎn)業(yè)化之路不可能一蹴而就，搭建政產(chǎn)學研用互促合作的產(chǎn)業(yè)化轉換平臺，穩(wěn)步推動高端應用領域的技術升級，合理加快低端應用領域的市場化進程是比較現(xiàn)實的途徑。
石墨烯是人類發(fā)現(xiàn)的第一種由單層原子構成的材料，也是目前已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，幾乎完全透明。由于其電阻率極低，電子遷移的速度極快，因此被期待可用來發(fā)展更薄、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管，被業(yè)界視為將引領多項產(chǎn)業(yè)革命的關鍵材料，在移動設備、航天航空、新能源電池等領域擁有廣闊的應用前景。
自2004年面世以來，石墨烯技術專利申請量就呈井噴之勢，專利布局日趨成熟。2012年，全球石墨烯專利申請數(shù)量達1829件，同比增長100%。
在得到高校和科研機構青睞的同時，石墨烯也獲得了政府政策資金的大力支持。2013年，歐盟將石墨烯選入未來新興旗艦技術項目，計劃未來十年投入10億歐元打造石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈;韓國政府投入42.3萬美元成立石墨烯聯(lián)盟;中國也投入2.1億元推動石墨烯產(chǎn)業(yè)化。
但目前中國石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程面臨研發(fā)成果缺產(chǎn)業(yè)化平臺、高端應用缺技術、低端應用缺市場三重挑戰(zhàn)。
石墨烯產(chǎn)業(yè)的虛假繁榮
石墨烯自誕生之日起就受到資本市場追捧，甚至被認為將替代硅材料，從而開啟全新的微電子時代。
這背后一方面源于石墨烯自身優(yōu)越的性能，另一方面是資本逐利的本質使然。但實際上，中國現(xiàn)有的石墨烯產(chǎn)業(yè)化呈兩極分化現(xiàn)象，以石墨烯粉末為原料的低端產(chǎn)品，如功能涂料、復合材料、電極材料和結構增強型材料等，雖然部分已初步產(chǎn)業(yè)化，但規(guī)模小、技術含量與附加值均比較低。以石墨烯薄膜為原料的高端產(chǎn)品，比如微電子材料和顯示屏薄膜材料等，或處于實驗室階段，或處于中試階段，短時間內均不能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
目前，國內能夠量產(chǎn)的石墨烯項目，大多并非真正的石墨烯，而是石墨烯粉體，一種不具備石墨烯薄膜優(yōu)良理化性能的“類石墨烯”，并不具備前者最好的導電和導熱性、最堅硬的強度等特質，一般只作為添加劑用于功能涂料、復合材料、散熱材料、電池等領域。
另一個現(xiàn)實的問題是，現(xiàn)階段下，石墨烯投資與回報還難以成正比。石墨烯產(chǎn)業(yè)化背后的研發(fā)成本、生產(chǎn)成本、人力成本以及資源成本都很高。
例如，僅有寧波墨西科技可以將石墨烯粉末售價控制在每克一元錢，一臺生產(chǎn)石墨烯薄膜的化學氣相沉積法生產(chǎn)儀器售價高達數(shù)百萬。對于復合材料、功能涂料和結構增強型材料等產(chǎn)值規(guī)模較小的領域，如果使用石墨烯，就可能存在投資與回報不匹配的現(xiàn)象。
資本市場將石墨烯過度渲染為引領第三次產(chǎn)業(yè)革命的關鍵材料，卻未對當前應用石墨烯的低投資回報率問題給予重視甚至有意回避，導致現(xiàn)階段石墨烯的產(chǎn)業(yè)地位被夸大。
產(chǎn)業(yè)化三大短板
制約中國石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程的因素主要包括三個方面：
其一，研發(fā)成果缺產(chǎn)業(yè)化平臺?，F(xiàn)階段，中國石墨烯的研發(fā)主體為高校和研究機構，研發(fā)偏重于基礎科學而非實用技術，產(chǎn)業(yè)化主體則是企業(yè)，它更強調市場應用。高校、科研機構與企業(yè)之間缺乏合作溝通，企業(yè)和企業(yè)之間因為利益競爭，也不可能通過合作共促石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程，因此研發(fā)主體和產(chǎn)業(yè)化主體之間，以及產(chǎn)業(yè)化主體內部均呈現(xiàn)出封閉式的“自產(chǎn)自銷”現(xiàn)象，導致石墨烯的產(chǎn)業(yè)化進程緩慢，潛在市場需求不能充分挖掘。
在石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程發(fā)展較快的美國和韓國，其研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化主體都以企業(yè)為主，各企業(yè)的研發(fā)部門通過建立聯(lián)盟實現(xiàn)技術共享，企業(yè)既掌握核心技術，又洞悉市場需求，從而可有效推動石墨烯的研發(fā)進程、研發(fā)成果轉化進程和產(chǎn)業(yè)化進程。中國亟需建立連接研發(fā)主體和產(chǎn)業(yè)化主體的產(chǎn)業(yè)化轉換平臺，推動研發(fā)成果向產(chǎn)業(yè)化應用轉化。
其二，高端應用缺技術。實際上，能夠體現(xiàn)石墨烯核心價值、打造萬億級產(chǎn)業(yè)鏈的應用領域是半導體和微電子產(chǎn)業(yè)，屬于石墨烯的高端應用領域，同時也是對石墨烯生產(chǎn)工藝要求最高、尚不能實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的領域。本文來源：瞭望觀察網(wǎng)
目前中國能夠克服高端石墨烯產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)瓶頸并掌握石墨烯規(guī)模化生產(chǎn)技術的單位還微乎其微。中科院重慶研究院制備出的國內首片15英寸單層石墨烯，以及中科院上海微系統(tǒng)所信息功能材料國家重點實驗室用化學氣相沉積法制備出的鍺襯底單層石墨烯等研發(fā)成果，都因生產(chǎn)工藝不成熟導致生產(chǎn)成本高昂，也就無法實現(xiàn)低成本和規(guī)?；a(chǎn)。
另一個現(xiàn)實的問題是，現(xiàn)階段下，石墨烯投資與回報還難以成正比。石墨烯產(chǎn)業(yè)化背后的研發(fā)成本、生產(chǎn)成本、人力成本以及資源成本都很高。
例如，僅有寧波墨西科技可以將石墨烯粉末售價控制在每克一元錢，一臺生產(chǎn)石墨烯薄膜的化學氣相沉積法生產(chǎn)儀器售價高達數(shù)百萬。對于復合材料、功能涂料和結構增強型材料等產(chǎn)值規(guī)模較小的領域，如果使用石墨烯，就可能存在投資與回報不匹配的現(xiàn)象。
資本市場將石墨烯過度渲染為引領第三次產(chǎn)業(yè)革命的關鍵材料，卻未對當前應用石墨烯的低投資回報率問題給予重視甚至有意回避，導致現(xiàn)階段石墨烯的產(chǎn)業(yè)地位被夸大。
產(chǎn)業(yè)化三大短板
制約中國石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程的因素主要包括三個方面：
其一，研發(fā)成果缺產(chǎn)業(yè)化平臺?，F(xiàn)階段，中國石墨烯的研發(fā)主體為高校和研究機構，研發(fā)偏重于基礎科學而非實用技術，產(chǎn)業(yè)化主體則是企業(yè)，它更強調市場應用。高校、科研機構與企業(yè)之間缺乏合作溝通，企業(yè)和企業(yè)之間因為利益競爭，也不可能通過合作共促石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程，因此研發(fā)主體和產(chǎn)業(yè)化主體之間，以及產(chǎn)業(yè)化主體內部均呈現(xiàn)出封閉式的“自產(chǎn)自銷”現(xiàn)象，導致石墨烯的產(chǎn)業(yè)化進程緩慢，潛在市場需求不能充分挖掘。
在石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程發(fā)展較快的美國和韓國，其研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化主體都以企業(yè)為主，各企業(yè)的研發(fā)部門通過建立聯(lián)盟實現(xiàn)技術共享，企業(yè)既掌握核心技術，又洞悉市場需求，從而可有效推動石墨烯的研發(fā)進程、研發(fā)成果轉化進程和產(chǎn)業(yè)化進程。中國亟需建立連接研發(fā)主體和產(chǎn)業(yè)化主體的產(chǎn)業(yè)化轉換平臺，推動研發(fā)成果向產(chǎn)業(yè)化應用轉化。
其二，高端應用缺技術。實際上，能夠體現(xiàn)石墨烯核心價值、打造萬億級產(chǎn)業(yè)鏈的應用領域是半導體和微電子產(chǎn)業(yè)，屬于石墨烯的高端應用領域，同時也是對石墨烯生產(chǎn)工藝要求最高、尚不能實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的領域。本文來源：瞭望觀察網(wǎng)
目前中國能夠克服高端石墨烯產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)瓶頸并掌握石墨烯規(guī)?；a(chǎn)技術的單位還微乎其微。中科院重慶研究院制備出的國內首片15英寸單層石墨烯，以及中科院上海微系統(tǒng)所信息功能材料國家重點實驗室用化學氣相沉積法制備出的鍺襯底單層石墨烯等研發(fā)成果，都因生產(chǎn)工藝不成熟導致生產(chǎn)成本高昂，也就無法實現(xiàn)低成本和規(guī)?；a(chǎn)。
二需推動石墨烯薄膜生產(chǎn)設備的研發(fā)進程，降低化學氣相生產(chǎn)法的生產(chǎn)成本，突破技術瓶頸實現(xiàn)石墨烯薄膜的連續(xù)化和規(guī)模化生產(chǎn)。
三則搭建薄膜領域研發(fā)主體和產(chǎn)業(yè)化主體的合作平臺，有針對性地穩(wěn)步推進下游廠商所需的石墨烯透明導電薄膜的研發(fā)進程，突破大尺寸石墨烯薄膜的生產(chǎn)瓶頸，調動下游廠商促進石墨烯薄膜產(chǎn)業(yè)化的積極性。
另一方面，合理加快低端應用領域的市場化進程。石墨烯電極領域要拓市場，重點要突破下游廠商所需石墨烯電極生產(chǎn)瓶頸，加快重點產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化進程。提高電動汽車和電動公交車等的市場認知度和接受度，建立健全電動車的配套裝置設施，搭建平坦暢通的石墨烯粉末-石墨烯電極-超級電容(或鋰離子電池)的產(chǎn)業(yè)化通道。
同時，石墨烯粉末應用領域要重規(guī)劃。合理規(guī)劃現(xiàn)有產(chǎn)能和發(fā)展路徑，避免重復碳纖維和稀土產(chǎn)業(yè)那樣的盲目發(fā)展、產(chǎn)能過剩、淘汰落后的“三步走”老路。
還有要進一步加快石墨烯粉末的產(chǎn)業(yè)化進程，加快相關企業(yè)從中試到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的轉化速度，淘汰小批量小作坊式的生產(chǎn)工藝，形成大規(guī)模生產(chǎn)，進一步降低生產(chǎn)成本，形成價格優(yōu)勢，刺激下游企業(yè)的購買和應用欲望。
對于功能涂料、散熱材料、復合材料等領域要重升級。應加強與科研機構、高校的合作，加快技術升級進程，克服低投資回報率的障礙;搭建生產(chǎn)廠商、下游廠商和研發(fā)機構的合作橋梁，聚焦重點產(chǎn)品，完善重點產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈，刺激重點產(chǎn)品的市場需求，加快重點產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化進程，努力打造石墨烯市場化的產(chǎn)業(yè)鏈。
原標題:石墨烯產(chǎn)業(yè)化之路有多遠？
