石墨烯產業化破冰之旅三大關鍵
2017-02-20 13:58 來源:科技日報 編輯:必威88官方网站

 在市場上,上遊是下遊的原料供應商,下遊是上遊的客戶,兩(liang) 者關(guan) 係可謂如影相隨、相互依存。而目前石墨烯上下遊大多形影分離,雖然行業(ye) 上遊和中遊已形成,但是下遊產(chan) 業(ye) 鏈嚴(yan) 重缺失。

 近日,新技術行業(ye) 研究公司壹行研公布“2017年全球石墨烯七大趨勢”時稱:“石墨烯未來的發展充滿變數,發展大規模應用是關(guan) 鍵。”無疑,大規模應用將加速石墨烯產(chan) 業(ye) 化破冰啟航。那麽(me) ,有哪些切實可行的路徑可以實現這一點呢?帶著這一問題,記者采訪了石墨烯產(chan) 業(ye) 界資深專(zhuan) 家和學者。

 路徑一:針對市場所需開發產(chan) 品

 找到“殺手級”產(chan) 品的技術路徑是許多石墨烯企業(ye) 夢寐以求之事。例如,由石墨烯製成的薄膜本身輕薄透明、散熱性能優(you) 越,如何使其為(wei) 民所用呢?

 幾年前,看手機市場繁榮,科研人員便利用石墨烯薄膜的透明、透光和柔性製成手機觸摸屏,代替稀土元素。中國石墨烯產(chan) 業(ye) 奠基人、原深圳清華大學研究院院長馮(feng) 冠平展示中國製造的全球首款石墨烯觸屏手機時,令因發現石墨烯而獲諾貝爾獎的康斯坦丁·諾沃肖洛夫都十分稀罕。不過,隨著技術的發展,觸屏手機現在的價(jia) 格僅(jin) 為(wei) 原來的1/3,顯然,石墨烯薄膜在這個(ge) 領域不具有大規模量產(chan) 的競爭(zheng) 優(you) 勢。雖然也可應用於(yu) 華為(wei) 、中興(xing) 的智能手表等可穿戴設備,但需求量很小,不足以帶動產(chan) 業(ye) 。

 今年年初,在美國拉斯維加斯國際消費電子產(chan) 品展(CES)上,前NBA著名球員“大鯊魚”奧尼爾盯著中國出品的石墨烯功能款護腰說,“I want to buy one(我要買(mai) 一個(ge) )”,現場即量身定製,並又將一對石墨烯理療護膝收入囊中。記者了解到,這款產(chan) 品的關(guan) 鍵技術即是石墨烯薄膜的散熱性能,3秒即熱,可供給身體(ti) 所需熱量,並具有遠紅外理療等功能。

 隨著智能手機及電池尺寸的加大,因手機電池過熱甚至起火所致的傷(shang) 害頻出。2月10日,美國專(zhuan) 利商標局發布一份有關(guan) 蘋果與(yu) 移動設備散熱器的專(zhuan) 利申請,其中涉及有利於(yu) 熱傳(chuan) 遞的便攜式電子設備就是由石墨烯構成的散熱器在起作用。

 馮(feng) 冠平在接受記者采訪時指出,石墨烯企業(ye) 要有所突破,必須針對用戶迫切需求生產(chan) 應用產(chan) 品。理念應是“石墨烯材料應用必須讓老百姓能用,看得見、摸得著”。

 路徑二:上下遊企業(ye) 需抱團取暖

 在市場上,上遊是下遊的原料供應商,下遊是上遊的客戶,兩(liang) 者關(guan) 係可謂如影相隨、相互依存。而目前石墨烯上下遊大多形影分離,雖然行業(ye) 上遊和中遊已形成,但是下遊產(chan) 業(ye) 鏈嚴(yan) 重缺失。

 這會(hui) 造成上遊企業(ye) 產(chan) 能過剩,下遊企業(ye) 有產(chan) 品卻擠不進市場試水。例如,有企業(ye) 用石墨烯粉體(ti) 開發出鋅烯重防腐塗料,其耐鹽霧時間達3000小時以上,性能超出傳(chuan) 統防腐塗料5倍,但卻找不到客戶。

“石墨烯防腐塗料研發成功還僅(jin) 是第一步,麵臨(lin) 最大的問題是市場推廣,很少會(hui) 有企業(ye) 願意冒險嚐試一個(ge) 未知的產(chan) 品。”參與(yu) 這項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,塗料企業(ye) 都不願意采用石墨烯防腐塗料,因為(wei) 目前高端塗料市場基本被海虹、佐敦等國際巨頭壟斷。其次,塗料的驗證周期需要20年,盡管這種塗料在實驗室裏的測試數據很好,但石墨烯作為(wei) 新興(xing) 產(chan) 業(ye) 沒條件或機會(hui) 在實際應用中證明其性能。”

 在這種形勢下,上下遊企業(ye) 出現抱團取暖、深入合作的現象。生產(chan) 石墨烯粉體(ti) 的企業(ye) 積極幫助生產(chan) 防腐塗料的企業(ye) 找到客戶,率先將產(chan) 品應用到海上風電場風電機組塔筒作為(wei) 防腐保障,填補了國內(nei) 外將石墨烯運用於(yu) 防腐領域的空白,並打破傳(chuan) 統風電塗料品牌長期壟斷市場的格局。

 路徑三:加速高校院所成果轉化

 在全球石墨烯技術發展的熱潮下,近年來國內(nei) 外高校院所的專(zhuan) 利申請數量十分可觀。據了解,我國石墨烯技術專(zhuan) 利申請數量排名前15的機構中,幾乎都是高校和科研院所,企業(ye) 寥寥無幾,其中不乏有市場價(jia) 值的科研成果。因此,加速高校院所產(chan) 學研一體(ti) 化進程迫在眉睫。

 石墨烯“誕生地”英國曼徹斯特大學近兩(liang) 年來注重加強與(yu) 中國企業(ye) 的合作,將石墨烯領域的突破性成果應用於(yu) 消費電子產(chan) 品和移動通信設備。曼大國家石墨烯研究所總監詹姆士·貝克說:“通過與(yu) 華為(wei) 公司合作,有望將石墨烯的研究成果應用於(yu) 日常用品,這種合作夥(huo) 伴關(guan) 係將極大地促進英國商業(ye) 的發展並吸引外資。”

 去年底,歐盟“石墨烯旗艦項目”國際評審專(zhuan) 家、東(dong) 南大學電子科學與(yu) 工程學院副院長孫立濤教授帶領學生團隊曆時4年多研發出“石墨烯基防霾口罩”,主要借助功能化石墨烯材料超大比表麵積優(you) 勢(實現高效吸附),解決(jue) 了市場現有口罩(靠靜電吸附)容易因靜電迅速消失而致防霾失效的問題。現場測試表明,其對PM2.5去除率達99.3%,且具有長效吸附、呼吸順暢等特點。目前,“石墨烯基防霾口罩”已投入生產(chan) 。

 諾沃肖洛夫不久前接受記者采訪時指出:“科技成果轉化很重要,政府應扶持中小企業(ye) ,促成它們(men) 與(yu) 高校的科技合作,並鼓勵人們(men) 利用新的科技成果創業(ye) 。”

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