中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：如果說(shuō)20世紀(jì)是硅（Si）的世紀(jì)，那21世紀(jì)將是碳（C）的世紀(jì)。
石墨烯作為一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，因具有非常良好的抗拉強(qiáng)度及透光、導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能，被譽(yù)為新世紀(jì)的“材料之王”，也成為了全球關(guān)注的焦點(diǎn)。
最近幾年來(lái)，石墨烯概念在全球受到廣泛追捧，國(guó)內(nèi)對(duì)石墨烯的熱度也是“水漲船高”、持續(xù)不減，有關(guān)石墨烯的研討會(huì)、論證會(huì)更是接二連三，一個(gè)月竟然有七八場(chǎng)。在這場(chǎng)石墨烯的熱潮中，一些地方走上了另一個(gè)極端，把石墨烯視為拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“神丹妙藥”，到了非理性的狂熱地步。
在最近于西安召開(kāi)的2017中國(guó)國(guó)際石墨大會(huì)上，與會(huì)的業(yè)內(nèi)專(zhuān)家對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)石墨烯過(guò)熱現(xiàn)象表示出了擔(dān)憂(yōu)，并專(zhuān)門(mén)就石墨資源與石墨烯二者的關(guān)系進(jìn)行了專(zhuān)題研討。
“一些地方把石墨烯與石墨資源混為一談，只要當(dāng)?shù)匕l(fā)現(xiàn)了石墨資源，就打出石墨烯的概念，而且各地依托石墨資源規(guī)劃的石墨烯產(chǎn)業(yè)園千篇一律，同質(zhì)化非常嚴(yán)重?！敝袊?guó)非金屬礦工業(yè)協(xié)會(huì)石墨專(zhuān)業(yè)委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)向琦憂(yōu)心忡忡地說(shuō)，“目前，石墨烯產(chǎn)業(yè)炒作成分過(guò)多，地方盲動(dòng)性較大，是到了該回歸理性的時(shí)候了?！?
石墨烯緣何受熱捧
石墨烯作為一種新型材料，其出現(xiàn)已有10多個(gè)年頭了。
2004年，來(lái)自曼徹斯特大學(xué)的Andre Geim和Konstantin Novoselov首次成功分離出穩(wěn)定的石墨烯，而他們分離的方法也極為簡(jiǎn)單，把天然石墨薄片粘在膠帶上，把有粘性的一面對(duì)折，再把膠帶撕開(kāi), 這樣石墨薄片就被一分為二。 通過(guò)不斷地重復(fù)這個(gè)過(guò)程，片狀石墨越來(lái)越薄，最終就可以得到一定數(shù)量的石墨烯。2010年，石墨烯發(fā)明者獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
“石墨烯是天然石墨深加工產(chǎn)品之一，由于石墨烯的特性?xún)?yōu)于石墨，故石墨烯具有‘新材料之王’美稱(chēng)?！敝袊?guó)非金屬礦工業(yè)協(xié)會(huì)石墨專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)、 石墨邦（北京）互動(dòng)科技有限公司CEO劉榮華介紹，石墨是由多層具有六角網(wǎng)狀平面的石墨烯構(gòu)成，其層間是結(jié)合力較弱的分子間力。利用化學(xué)或者電化學(xué)的辦法可以使得其它異類(lèi)原子、分子或者分子團(tuán)插入到石墨層間，成為石墨層間化合物。這類(lèi)化合物又可以在外力作用下脫插出來(lái)，使得石墨分離成多層或者單層石墨烯。
“舉個(gè)比喻，石墨就好比一本書(shū)，抽出里面的單張紙出來(lái)就是石墨烯。石墨烯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了石墨烯具有薄且堅(jiān)硬，透光度好，導(dǎo)熱性強(qiáng)，導(dǎo)電率高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，電子遷移速度快等特性?！眲s華說(shuō)。
也正是基于石墨烯上述特殊的性能，近幾年來(lái)，中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展也較快。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2015年全國(guó)石墨烯市場(chǎng)規(guī)模約610萬(wàn)美元，同比增長(zhǎng)超過(guò)336%。初步統(tǒng)計(jì)2016年已經(jīng)突破2000萬(wàn)美元。
但是，由于技術(shù)進(jìn)步和成本下降速度不夠快等原因，目前中國(guó)的石墨烯行業(yè)還沒(méi)有出現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，尚屬于“吆喝者眾多跟進(jìn)者云集而商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化遲緩”階段。
盡管如此，許多地方乃至業(yè)內(nèi)一些專(zhuān)家仍對(duì)石墨烯抱有很大的期望。一些地方對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)趨之若鶩，發(fā)展起來(lái)更是不計(jì)成本，四處請(qǐng)專(zhuān)家研討論證搞規(guī)劃，忙著跑馬圈地建產(chǎn)業(yè)園。
中關(guān)村石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長(zhǎng)、中科院院士劉忠范清醒地表示：“石墨烯是實(shí)體產(chǎn)業(yè)，并不是互聯(lián)網(wǎng)，不是簡(jiǎn)單地一忽悠就上去能賺很多錢(qián)。但是，未來(lái)的石墨烯一定前景廣闊，是一塊大蛋糕，只要我們堅(jiān)定信心，堅(jiān)持不懈把這個(gè)行業(yè)做起來(lái)，就一定能獲得成功?！?
石墨資源不等同于石墨烯
石墨烯來(lái)源于石墨資源，是石墨資源的高科技產(chǎn)品之一。也正緣于此，許多地方簡(jiǎn)單把石墨資源等同于石墨烯，認(rèn)為當(dāng)?shù)赜惺Y源，就能發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)。所以，近幾年來(lái)，凡是發(fā)現(xiàn)石墨資源的地方，開(kāi)始一哄而上規(guī)劃發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)。
“利用石墨資源可開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品很多，企業(yè)應(yīng)因地制宜，圍繞市場(chǎng)開(kāi)發(fā)多品種、高值化的產(chǎn)品。但如果都把目光盯在石墨烯這個(gè)‘獨(dú)木橋’上，很可能會(huì)得不償失，使石墨烯這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)淪落為下一個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)?！毕蜱f(shuō)。
“石墨烯是通過(guò)天然石墨發(fā)明的，兩者之間存在一定的關(guān)系，但不能簡(jiǎn)單地混為一談。”劉榮華表示，石墨資源在我國(guó)儲(chǔ)量豐富，產(chǎn)量占了世界70%左右。近年來(lái)，部分地區(qū)陸陸續(xù)續(xù)發(fā)現(xiàn)了石墨資源，計(jì)劃打造石墨烯產(chǎn)業(yè)園。石墨烯分為兩種，石墨烯薄膜和石墨烯粉體。而石墨烯薄膜通過(guò)CVD法制備，其原料不是天然石墨，且產(chǎn)業(yè)化還需一定的時(shí)間。
“石墨資源是戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，石墨烯是戰(zhàn)略性新興材料。”劉榮華介紹，去年底，晶質(zhì)石墨被列為國(guó)家戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，在資源配置、財(cái)政投入、重大項(xiàng)目、礦業(yè)用地等方面加強(qiáng)引導(dǎo)和差別化管理，提高資源安全供應(yīng)能力和開(kāi)發(fā)利用水平。從某種意義上來(lái)講，石墨資源是“上帝”賜予的，體現(xiàn)的是原料的角色，應(yīng)用于冶金、耐火、鑄造、摩擦、密封及鋰電池等行業(yè)?！丁笆濉眹?guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》將石墨烯納入其中，石墨烯新材料具有技術(shù)高度密集，研究與開(kāi)發(fā)投入高，產(chǎn)品的附加值高，生產(chǎn)與市場(chǎng)的國(guó)際性強(qiáng)，以及應(yīng)用范圍廣，發(fā)展前景好等特點(diǎn)。
就當(dāng)前發(fā)展情況而言，石墨資源的開(kāi)發(fā)和利用在國(guó)內(nèi)已經(jīng)是成熟的產(chǎn)業(yè)，而石墨烯產(chǎn)業(yè)目前沒(méi)有形成規(guī)模。尤其是晶質(zhì)石墨產(chǎn)業(yè)，平均每年70萬(wàn)噸晶質(zhì)石墨產(chǎn)量。黑龍江雞西、蘿北，內(nèi)蒙古興和縣及青島南墅、平度等是我國(guó)重要晶質(zhì)石墨主產(chǎn)區(qū)，已經(jīng)形成了采選、提純、深加工等完整的石墨產(chǎn)業(yè)鏈，為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。
而石墨烯發(fā)明者在2010年榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)后，石墨烯從此走入大眾的視野，在全球范圍里掀起了石墨烯制備和應(yīng)用的研究熱潮。我國(guó)在石墨烯領(lǐng)域的研究起步與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較晚，但在近些年的努力下，在石墨烯產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平。截至2016年底，我國(guó)石墨烯應(yīng)用在新能源、大健康、節(jié)能環(huán)保、復(fù)合材料等領(lǐng)域有所突破，部分石墨烯企業(yè)開(kāi)始有利潤(rùn)。
“但是，目前國(guó)內(nèi)的石墨烯產(chǎn)業(yè)以小型、初創(chuàng)型石墨烯企業(yè)占比較多，中型、大型企業(yè)數(shù)量相對(duì)較少。盡管如今石墨烯科研很火熱，但反觀產(chǎn)品市場(chǎng)，真正打通商業(yè)化應(yīng)用的產(chǎn)品并不多。因此，在石墨資源地區(qū)，建議重點(diǎn)發(fā)展石墨深加工產(chǎn)品，如高純石墨、可膨脹石墨、球形石墨、負(fù)極材料等，為當(dāng)?shù)貛?lái)收入和稅收。而石墨烯在短時(shí)間內(nèi)是很難形成規(guī)模的。”劉榮華坦承。
石墨資源與石墨烯在屬性上也有明顯的差別。石墨資源具有資產(chǎn)屬性，而石墨烯則是技術(shù)和資本密集型產(chǎn)業(yè)。近幾年，石墨行業(yè)發(fā)生多起并購(gòu)重組案例，尤其是上市公司收購(gòu)石墨礦產(chǎn)資源，估值翻了好幾倍，最高的達(dá)到18倍。從這點(diǎn)來(lái)看，石墨資源是一項(xiàng)資產(chǎn)，具有增值空間。尤其是動(dòng)力電池的快速發(fā)展，對(duì)石墨的需求飛速增加，從而提高石墨資源的估值。
而石墨烯是技術(shù)密集型行業(yè)，對(duì)于人才的要求比較高。同時(shí)，石墨烯還是資本密集型行業(yè)，在石墨烯的制備研發(fā)，尤其是應(yīng)用研發(fā)，需要大量資金投入。比如，國(guó)內(nèi)石墨烯發(fā)展比較快的江蘇常州和無(wú)錫，當(dāng)?shù)爻雠_(tái)一些政策來(lái)吸引國(guó)內(nèi)外高端人才，財(cái)政上拿出不少資金來(lái)支持石墨烯企業(yè)。
“在石墨資源地區(qū)，鼓勵(lì)引進(jìn)具有實(shí)力的企業(yè)進(jìn)行整合，避免資源浪費(fèi)、無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，提高行業(yè)集中度。只有大企業(yè)才有動(dòng)力投入資金從事石墨深加工研究，挖掘石墨高附加值產(chǎn)品。石墨烯在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)發(fā)展具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)可以聚集高端人才，而且當(dāng)?shù)卣灿胸?cái)力投入支持石墨烯的研發(fā)?！眲s華建議說(shuō)。
石墨烯虛火當(dāng)早降
理想很豐滿(mǎn)，現(xiàn)實(shí)很骨感。事實(shí)上，當(dāng)前國(guó)內(nèi)石墨烯虛火過(guò)旺現(xiàn)象已引起了業(yè)內(nèi)人士的擔(dān)憂(yōu)。
“石墨烯產(chǎn)業(yè)目前盡管仍處于基礎(chǔ)研究階段，距產(chǎn)業(yè)化還有相當(dāng)長(zhǎng)的距離，但現(xiàn)在炒作得卻十分厲害，這樣下去將對(duì)這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)的后續(xù)發(fā)展造成致命的障礙和傷害?！毕蜱硎尽?
據(jù)了解，中國(guó)目前從事石墨烯研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用的相關(guān)企業(yè)數(shù)量超過(guò)了400家，約占全球石墨烯從業(yè)企業(yè)總量的3/4。但是從企業(yè)規(guī)模上看，目前國(guó)內(nèi)從事石墨烯生產(chǎn)的企業(yè)80%以上為中小型企業(yè)，年銷(xiāo)售額多數(shù)在百萬(wàn)元級(jí)別。值得警惕的是，國(guó)內(nèi)石墨烯生產(chǎn)企業(yè)的總體盈利能力很弱，一些宣稱(chēng)具備百?lài)嵞戤a(chǎn)能的生產(chǎn)企業(yè)，其產(chǎn)值和盈利能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到預(yù)期，多數(shù)企業(yè)處于虧損狀態(tài)。
特別值得注意的是，當(dāng)前一些企業(yè)和機(jī)構(gòu)處于通過(guò)資本炒作獲得收益的心理，一味夸大石墨烯行業(yè)的產(chǎn)能和產(chǎn)值，造成市場(chǎng)盲目跟風(fēng)。而一些地方也推波助瀾，不管是否具備條件，都急于上馬建設(shè)石墨烯產(chǎn)業(yè)園區(qū)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)有將近20個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)園已經(jīng)建成或正在建設(shè)之中，但其定位和功能性都相差無(wú)幾，未來(lái)必定會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)，低價(jià)格局將導(dǎo)致企業(yè)盈利能力下降，不利于行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
發(fā)展石墨烯，離不開(kāi)真金白銀，需要大量的資金來(lái)做后盾。加拿大Grafoid公司中國(guó)區(qū)負(fù)責(zé)人鐘仁宏指出，石墨烯必須有大量的投資才行，因?yàn)槭┑膽?yīng)用方向非常多，不可能每一家企業(yè)都去研究所有的方向，這需要整合和集合各個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)來(lái)做這個(gè)事情。
石墨烯的發(fā)展因當(dāng)前技術(shù)的制約，還存在環(huán)保問(wèn)題。河北高碑店市泰隆豐博石墨烯加工有限公司首席科學(xué)家賈維民說(shuō)，石墨烯如果是用化學(xué)氧化法來(lái)做，1噸石墨烯的分料將產(chǎn)生20噸廢酸，里面還夾雜重金屬，這樣的情況下在我國(guó)環(huán)保法里面幾乎沒(méi)有發(fā)展的余地，任何地方政府都沒(méi)有辦法支持它。
“石墨資源與石墨烯有一定關(guān)聯(lián)，但不完全等同。石墨資源的產(chǎn)業(yè)鏈其實(shí)非常大，有非常大的發(fā)展空間。如果把石墨資源的產(chǎn)業(yè)鏈與石墨烯整合起來(lái)，才能更利用石墨烯的發(fā)展?！眲⒅曳侗硎?。
“在現(xiàn)階段，需要對(duì)石墨資源進(jìn)行深加工，發(fā)展新材料，但不該都盯住石墨烯上?！鼻迦A大學(xué)教授沈萬(wàn)慈說(shuō)，利用天然石墨研發(fā)動(dòng)力型鋰離子電池和天然石墨負(fù)極材料，也是一個(gè)重要的發(fā)展方向。鋰離子電池在我們常用的新能源里面占了很大的比例，也是一個(gè)正在發(fā)展的新的產(chǎn)業(yè)，在今后一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里面，鋰離子電池在新能源的二次電池里面，仍將占據(jù)主體地位。
石墨烯產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的新貴，要促進(jìn)其健康發(fā)展，必須要頂層設(shè)計(jì)，做好產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。然而，遺憾的是，時(shí)至今日，中國(guó)在石墨烯領(lǐng)域尚沒(méi)有國(guó)家層面的宏觀規(guī)劃，呈現(xiàn)出了“下熱上冷”局面，地方政府及企業(yè)積極性普遍高漲，而國(guó)家層面卻調(diào)控規(guī)劃不夠，在一定程度上也誘發(fā)了石墨烯產(chǎn)業(yè)虛火過(guò)旺。
“我國(guó)的石墨烯產(chǎn)業(yè)已經(jīng)起步，但產(chǎn)業(yè)鏈還很脆弱，存在‘原材料開(kāi)采無(wú)序、高端應(yīng)用技術(shù)研發(fā)薄弱、產(chǎn)業(yè)秩序紊亂和企業(yè)融資困難’等諸多問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，影響了產(chǎn)業(yè)的后續(xù)健康發(fā)展?！睒I(yè)內(nèi)人士建議，目前，我國(guó)的石墨烯產(chǎn)業(yè)應(yīng)先做好上游原材料的開(kāi)發(fā)部署、石墨烯加工和應(yīng)用領(lǐng)域的市場(chǎng)引導(dǎo)、石墨烯技術(shù)研發(fā)三方面的規(guī)劃，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)政策設(shè)計(jì)，突破產(chǎn)業(yè)制約瓶頸，著重打破市場(chǎng)規(guī)模小、高端人才短缺和發(fā)展資金不足的問(wèn)題，著力構(gòu)建良好的市場(chǎng)發(fā)展秩序環(huán)境，以推動(dòng)中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
