中國儲能網(wǎng)訊：超輕防彈衣、超薄超輕型飛機、超薄能折疊的手機、高強度航空材料、高性能儲能和傳感器、超級電容器，越來越多基于石墨烯材料的未來設備進入科學家的研究視野。
石墨烯神秘又神奇的特性令人對其未來前景產(chǎn)生無限聯(lián)想。目前在國內(nèi)，有關石墨烯的應用研究開展得如火如荼，眾企業(yè)和園區(qū)皆對石墨烯產(chǎn)業(yè)情有獨鐘，一些地方政府也拿出資金予以扶持，并試圖搶占石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展高地。專家表示，石墨烯優(yōu)異的性能使其應用價值和應用范圍極大，有望形成萬億元產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
應用范圍廣
“從來沒有一種材料能像石墨烯這樣在各個領域都廣受關注?！睒I(yè)內(nèi)人士感慨，雖然國內(nèi)外目前還沒有實實在在的石墨烯產(chǎn)品問世，“但它是眾多‘明星’材料中最接近應用的材料?！?
超輕防彈衣、超薄超輕型飛機、超薄能折疊的手機、高強度航空材料、高性能儲能和傳感器、超級電容器，甚至更富想象力的太空電梯，越來越多基于石墨烯材料的未來設備進入科學家的研究視野。
其中，透明電極的應用最引人注目?！笆┝己玫碾妼阅芎屯腹庑阅埽顾谕该麟妼щ姌O方面有非常好的應用前景。”業(yè)內(nèi)人士表示，如今電子產(chǎn)品中的觸摸屏、液晶顯示、有機光伏電池、有機發(fā)光二極管等都需要良好的透明電導電極材料。
傳統(tǒng)的電導電極應用的是氧化銦錫，而這種材料脆度較高，比較容易損毀。與之相比，石墨烯不僅更加堅硬，性能也更好。
“氧化銦錫光通過率比較低，用石墨烯的話，顯示器的屏幕會更亮。”中國科學技術大學物理系教授曾長淦告訴記者，石墨烯在透明電極方面的應用會大幅降低電子設備的成本，并使其更省電、更清晰，“十年內(nèi)，石墨烯在透明電極方面肯定能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化”。
97%以上的光通過率在為透明電極的應用帶來變革的同時，也使太陽能產(chǎn)業(yè)的升級成為可能。據(jù)專家介紹，當前市面上的太陽能電池板基本為多晶硅，其光電轉(zhuǎn)換率為30%左右，而石墨烯太陽能技術的光電轉(zhuǎn)換效率高達60%，是現(xiàn)有多晶硅太陽能技術的2倍。盡管國內(nèi)外科學家對石墨烯的研究越來越透徹，對其應用的探索成果也不斷涌現(xiàn)，然而市面上卻鮮有真正的石墨烯材料產(chǎn)品問世。
制備技術是石墨烯進入應用領域、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的攔路虎之一。高成本的制備技術推升了石墨烯的市場價格，其價格一度達到每克5000元，是黃金的十幾倍。業(yè)內(nèi)人士分析，我國在石墨烯制備方法研究領域還面臨較大挑戰(zhàn)?！疤魬?zhàn)主要在于如何制備大面積、雜質(zhì)缺陷可控的高質(zhì)量單晶材料以及如何改進現(xiàn)有硅基工藝融合的石墨烯加工技術?！?
“隨著石墨烯制備技術的升級，產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的條件也不斷成熟，相信在未來幾年，石墨烯制成的新產(chǎn)品將不斷涌現(xiàn)?！睒I(yè)內(nèi)人士表示。
產(chǎn)業(yè)化進程或加快
“國內(nèi)石墨烯實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化2-3年內(nèi)將初見成效?！鼻迦A大學深圳研究院創(chuàng)始院長、清華大學教授馮冠平預計。
“我們要做的就是努力使石墨烯從黃金價降到白菜價，但依然保有黃金的品質(zhì)?！瘪T冠平表示，只有將原材料成本降低，才能使石墨烯更廣泛地應用到各個領域中，否則石墨烯將無法實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長李義春講到，原先業(yè)內(nèi)普遍認為石墨烯實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化至少需要5年的時間，但是目前，我國在石墨烯應用方面的研究成果層出不窮，在某些領域，石墨烯可能只需要2-3年的時間就可以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化?！澳壳笆┘捌湎嚓P應用技術的發(fā)展非?？欤a(chǎn)業(yè)化應用大大超出預期。有些預計2020年才能完成的應用，極有可能在2015年就能實現(xiàn)?！崩盍x春表示，“雖然石墨烯產(chǎn)業(yè)的走向是樂觀的，但的確還需要時間?！?
李義春認為，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與此前光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大不相同。光伏產(chǎn)業(yè)走的是“進口設備-組建生產(chǎn)線-大規(guī)模生產(chǎn)-產(chǎn)能過剩”的路徑，低水平重復建設問題嚴重；而石墨烯產(chǎn)業(yè)由于全球都沒有現(xiàn)成的技術和經(jīng)驗，各國均從研發(fā)做起，通過研發(fā)突破形成核心競爭能力，而后根據(jù)企業(yè)自身的特色實現(xiàn)與本地的產(chǎn)業(yè)銜接與落地。
現(xiàn)階段已經(jīng)有不少企業(yè)根據(jù)自身特色研究如何提升產(chǎn)品性能、降低生產(chǎn)成本，在自身所從事領域?qū)で笸黄?。一些地方政府在石墨烯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面做了一些戰(zhàn)略布局，已經(jīng)形成自己的產(chǎn)業(yè)特色。比如青島，由于當?shù)睾Ｑ蠼?jīng)濟較發(fā)達，石墨烯在當?shù)爻薪拥亩际桥c海洋相關的產(chǎn)業(yè)，如海水淡化、防腐涂料等?！笆┡c當?shù)禺a(chǎn)業(yè)的承接，可以快速開拓下游應用。”李義春表示。
雖然石墨烯產(chǎn)業(yè)化到來的時間可能會比原先預計的快很多，但李義春表示，目前大部分石墨烯研究成果還停留在實驗室階段，批量化生產(chǎn)仍存在一定困難。目前，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟正在引導各地方政府加強對石墨烯產(chǎn)業(yè)化應用研究的支持。
加大政策扶持
“未來，在石墨烯產(chǎn)業(yè)化應用方面，我國將有可能引領世界?！崩盍x春表示，雖然國外很多地方都發(fā)布或資助了一系列石墨烯相關研究計劃和項目，但我國擁有龐大的石墨烯應用市場，而且研發(fā)進度并不落后，未來，我國在石墨烯產(chǎn)業(yè)化應用方面大有前途。
目前，各地發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)的積極性很高，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟正在引導各地方政府加強對石墨烯產(chǎn)業(yè)化應用研究的支持，加強公共平臺的建設。李義春說：“只有加大扶持，才能將創(chuàng)新團隊引進來，通過創(chuàng)新團隊與企業(yè)的合作將研發(fā)成果推向應用，進而推動產(chǎn)業(yè)化。”
工業(yè)信息化部原材料司副司長高云虎曾表示，石墨烯屬于納米材料范疇，在編制新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃的時候，石墨烯還沒有目前這樣熱門，產(chǎn)業(yè)應用前景也并不明朗，因此規(guī)劃沒有把石墨烯作為主要重點，但隨著技術和應用的突破，下一步將會統(tǒng)籌研究并予以考慮。
李義春透露，國家有關部門極有可能在2014年出臺支持石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，包括專項資金的支持，重點推動石墨烯的應用，與地方政府形成互動，共同推進石墨烯產(chǎn)業(yè)化。
“值得高興的是，以前我國大部分的企業(yè)在投入一個項目時往往選擇今年投入明年就能見效的項目，而如今很多企業(yè)率先投入石墨烯這樣一個全新的項目，說明企業(yè)的創(chuàng)新認識提高了。目前石墨烯并沒有形成產(chǎn)業(yè)，必須從研發(fā)做起，只有率先投入，掌握核心技術，才能在競爭中處于優(yōu)勢地位?！崩盍x春表示。
為規(guī)范石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中國石墨烯標準化委員會正式成立，中國石墨烯研究及檢測公共服務平臺同時啟動，石墨烯產(chǎn)業(yè)標準也正在推進當中。李義春表示，當前，石墨烯產(chǎn)業(yè)正處于起步發(fā)展期，尚未形成由少數(shù)跨國公司控制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的壟斷格局。因此，率先建立石墨烯產(chǎn)業(yè)標準對我國在新一輪高新技術產(chǎn)業(yè)國際競爭中搶占先機具有重要意義。
據(jù)悉，2014年我國將組織召開首屆國際石墨烯研發(fā)、創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化論壇，同時成立國際石墨烯技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，為中國引領國際石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎。
