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在中科院上海微系統(tǒng)所(下稱“中微所”)研究員丁古巧看來,獨(dú)特的結(jié)構(gòu)帶來的優(yōu)異性能從某種程度而言也成為石墨烯材料普及的制約因素,�,!皬牟牧辖Y(jié)構(gòu)而言,,單個(gè)碳原子層組成的二維材料,沒辦法單獨(dú)使用,,而石墨烯自身化學(xué)鍵飽和,,又很難和其他材料復(fù)合�,!倍」徘上颉兜谝�財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》介紹道,。多數(shù)化學(xué)方法制備的石墨烯,并不是純石墨烯,,其實(shí)質(zhì)為多層的石墨堆積,,產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法得到保障;化學(xué)氣相沉積制備石墨烯薄膜成本高,,成品率低,,難以進(jìn)行批量化生產(chǎn)�,!备ト羲固厣忱娜蚝匣锶思娲笾腥A區(qū)總裁王昕博士告訴《第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》,。
目前的石墨烯主要有兩種形態(tài),一種是石墨烯薄膜,,一種是類似炭黑的石墨烯粉體,兩者的應(yīng)用方向也不盡相同,。薄膜形態(tài)的石墨烯已經(jīng)可以大規(guī)模生產(chǎn),,包括重慶墨希科技有限公司、常州二維碳素,、無(wú)錫格非等公司,。但石墨烯粉體則是爭(zhēng)議最為集中的領(lǐng)域。一些公司和機(jī)構(gòu)將單層和多層混為一談,,將厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過10個(gè)原子層的石墨烯微片或石墨烯納米片也稱為石墨烯,。“目前國(guó)內(nèi)很多公司號(hào)稱可以做100噸,、500噸甚至上千噸,,夸大成分比較大,且大部分并不是真正的石墨烯,,非專業(yè)人士很難分辨清楚,。”丁古巧說道,。
目前我國(guó)的石墨烯生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)超過百家,,尤其在常州、青島,、重慶,、無(wú)錫、深圳等地形成了產(chǎn)業(yè)集群,。但與海外三星,、IBM、諾基亞,、英特爾,、陶氏化學(xué)等大公司推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用不同,中國(guó)的石墨烯生產(chǎn)多集中于中小型公司,,大型企業(yè)較少參與,。從專利布局來看,企業(yè)和學(xué)�,?傉急冗_(dá)80%以上,,公司占比低于學(xué)校,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速有限,。而在王昕的觀察看來,,“我國(guó)雖然科研人員和成果數(shù)量大,但高精尖的原始科研成果還較少,,大多采用跟蹤研究的方法,,重大創(chuàng)新還比較少,研究成果還主要集中在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,,高端應(yīng)用技術(shù)還相對(duì)薄弱,�,!�
更為值得關(guān)注的是,應(yīng)用技術(shù)突破難導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈下游尚未形成,,很多宣稱能夠生產(chǎn)上百噸石墨烯的公司,,空有產(chǎn)能,卻很難賣出產(chǎn)品,。
目前,,國(guó)內(nèi)能夠規(guī)模化量產(chǎn)的石墨烯公司只有少數(shù)幾家,。記者查詢了各家官網(wǎng)公開資料,,如常州第六元素材料科技股份有限公司2013年11月,一條年產(chǎn)100噸氧化石墨(烯)的自動(dòng)化生產(chǎn)線宣布投產(chǎn),,并預(yù)計(jì)2016年可年產(chǎn)1000噸粉體石墨烯,,銷售收入超過6億元。
但根據(jù)2016年年中業(yè)績(jī)報(bào)告,,2016年上半年凈利潤(rùn)為-1367.27萬(wàn)元,,比去年同期下降38.83%。石墨烯粉體收入增加約122.71萬(wàn)元,,觸摸傳感器收入增加了322.77萬(wàn)元,,雖然產(chǎn)品下游市場(chǎng)應(yīng)用逐步打開,但銷售遠(yuǎn)不及預(yù)期,。而常州二維碳素材料有凈利潤(rùn)-521.4萬(wàn)元,,青島華高墨烯明細(xì)利潤(rùn)-283.8萬(wàn)元。
空有產(chǎn)能,,投入大量資金于設(shè)備,、人員,卻很難賣出產(chǎn)品,,成為我國(guó)石墨烯生產(chǎn)的尷尬現(xiàn)狀,,由于下游需求未起,大部分石墨烯企業(yè)目前仍無(wú)法找到穩(wěn)定的商業(yè)模式和盈利模式,。從新材料到新產(chǎn)品轉(zhuǎn)變的周期較長(zhǎng),,下游企業(yè)必須確保添加石墨烯材料的產(chǎn)品具有穩(wěn)定性。拿電池生產(chǎn)企業(yè)舉例,,一批產(chǎn)品約需3個(gè)月出試驗(yàn)結(jié)果,,同款產(chǎn)品要做5~6批穩(wěn)定性試驗(yàn)才能確定其穩(wěn)定性,決定是否導(dǎo)入,。
“石墨烯的成本過高,、在鋰電池中工藝特性不兼容等問題,使得‘石墨烯電池’這個(gè)技術(shù)接近于不存在,�,!蓖蹶恐毖�,。此外,一些企業(yè)粗制濫造生產(chǎn)的東西沒有人要,,到處忽悠,使得市場(chǎng)對(duì)石墨烯的認(rèn)知模糊,,而當(dāng)不成熟的產(chǎn)品盲目投放到市場(chǎng),,會(huì)帶有很大潛在風(fēng)險(xiǎn),同樣是以電池生產(chǎn)為例,,使用安全性究竟如何仍需要不斷測(cè)試,。
在石墨烯產(chǎn)業(yè)化方面,國(guó)外大公司的推動(dòng)力量尤為明顯,。以韓國(guó)為例,,由于石墨烯在三星的主營(yíng)業(yè)務(wù)領(lǐng)域均有著重大的應(yīng)用前景,因此對(duì)于石墨烯的研究應(yīng)用極為重視,,不僅成立了自己的研發(fā)中心,,還和韓國(guó)成均館大學(xué)合作,積累了大批石墨烯相關(guān)的技術(shù)專利,。而在美國(guó)擁有IBM,、英特爾、波音等大公司,,有利的創(chuàng)業(yè)環(huán)境催生了眾多小型石墨烯企業(yè),,形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈,覆蓋從制備及應(yīng)用研究到石墨烯產(chǎn)品生產(chǎn),,直至下游應(yīng)用全環(huán)節(jié),,加速了石墨烯的產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用進(jìn)程,產(chǎn)業(yè)布局呈多元化,。
在中國(guó)“企業(yè)+研發(fā)機(jī)構(gòu)+孵化器+加速器”的發(fā)展模式尚在摸索起步階段,,石墨烯產(chǎn)業(yè)化技術(shù)路線和產(chǎn)業(yè)化路線及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的階段目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù),、重大工程等仍需要進(jìn)一步明確,。“只有得到下游應(yīng)用需求的支撐,,石墨烯產(chǎn)業(yè)才能真正散發(fā)出生命力和可持續(xù)性,。”王昕表示,。
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