現(xiàn)階段，石墨烯要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用缺乏一個(gè)成功的案例。即使生產(chǎn)出來(lái)的石墨烯產(chǎn)品通過(guò)了嚴(yán)格的測(cè)試，但是在市場(chǎng)上沒(méi)有形成成功的應(yīng)用案例，市場(chǎng)的開(kāi)拓需要一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。

近日，一則關(guān)于石墨烯手機(jī)預(yù)計(jì)2015年上半年將投放市場(chǎng)的消息，在業(yè)內(nèi)引起關(guān)注。不少人在聽(tīng)到這一消息的第一反應(yīng)是：炒作。為此，筆者致電中科院重慶研究院微納制造與系統(tǒng)集成研究中心主任、重慶墨希公司首席科學(xué)家史浩飛。他表示，石墨烯手機(jī)目前確實(shí)正在投入生產(chǎn)，關(guān)于石墨烯手機(jī)具體的信息，屆時(shí)將會(huì)舉行發(fā)布會(huì)予以公布。

“現(xiàn)階段，石墨烯要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用缺乏一個(gè)成功的案例。即使企業(yè)做出來(lái)的產(chǎn)品通過(guò)了嚴(yán)格的測(cè)試，可市場(chǎng)并沒(méi)有這方面的成功應(yīng)用案例，用戶就會(huì)認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)很大。現(xiàn)在我們就是想做一個(gè)成功的案例，通過(guò)市場(chǎng)來(lái)檢驗(yàn)石墨烯產(chǎn)品的可靠性。”史浩飛表示。

石墨烯手機(jī)成現(xiàn)實(shí)

雖然對(duì)于石墨烯手機(jī)的具體信息，史浩飛不便透露太多。不過(guò)，他表示，預(yù)計(jì)2015年上半年將投放市場(chǎng)的石墨烯手機(jī)，其觸摸屏、鋰電池和散熱膜都將采用石墨烯為原材料，其中觸摸屏來(lái)自重慶墨希公司，鋰電池和散熱膜則添加了寧波墨西公司的石墨烯粉體材料。

目前，這兩家公司都已經(jīng)具備石墨烯大規(guī)模制備技術(shù)。

據(jù)了解，2013年，中科院重慶研究院成功制備出國(guó)內(nèi)首片15英寸的單層石墨烯，并以知識(shí)產(chǎn)權(quán)和技術(shù)出資的形式，與上海南江集團(tuán)共同組建了重慶墨希科技有限公司，開(kāi)發(fā)以石墨烯觸摸屏、顯示屏為代表的石墨烯薄膜原材料。自成立以來(lái)，重慶墨希公司一直致力于解決石墨烯規(guī)模化制備以及在觸摸屏等智能終端中的應(yīng)用等技術(shù)問(wèn)題，并建成第一代大規(guī)模石墨烯薄膜生產(chǎn)線。目前其產(chǎn)能可達(dá)100萬(wàn)片/年。

寧波墨西科技有限公司是北京墨烯控股集團(tuán)有限公司旗下子公司，通過(guò)引進(jìn)中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所的石墨烯產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，于2013年年底建成了首期年產(chǎn)300噸石墨烯生產(chǎn)線。

石墨烯原材料大規(guī)模制備技術(shù)的成熟，為下游產(chǎn)品的應(yīng)用提供了可能，而石墨烯原材料成本的降低，則為石墨烯下游產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)創(chuàng)造了更好的條件。據(jù)悉，重慶墨希公司已經(jīng)使石墨烯薄膜的成本降為原來(lái)的1/3，達(dá)到每平方米約為350元；寧波墨西公司的石墨烯粉體材料價(jià)格已經(jīng)降低到1000元/千克，相當(dāng)于1元/克。

“石墨烯材料對(duì)手機(jī)成本的影響不是很大。”史浩飛表示，即將上市的石墨烯手機(jī)采用的觸摸屏是非可折疊的，不過(guò)其透光率很高，可以達(dá)到97%，而且沒(méi)有偏色，色彩真實(shí)，靈敏度也很強(qiáng)。而其鋰電池和散熱膜中添加石墨烯粉體材料后，性能也會(huì)大有提高，其中電池容量可以提高10%。

石墨烯產(chǎn)業(yè)化仍需時(shí)間

“石墨烯手機(jī)有可能成為一個(gè)不錯(cuò)的應(yīng)用案例。”史浩飛表示，成功的應(yīng)用案例對(duì)開(kāi)拓石墨烯應(yīng)用市場(chǎng)意義重大。石墨烯大規(guī)模制備技術(shù)目前已經(jīng)成熟，但是要想真正實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，仍有一些問(wèn)題要解決。

首先，要確定生產(chǎn)出來(lái)的石墨烯材料是否是用戶所需要的，生產(chǎn)企業(yè)需要針對(duì)每一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)與下游用戶對(duì)接，不斷調(diào)整石墨烯制備工藝。

其次，提高應(yīng)用產(chǎn)品的成品率，即良率。如果良率在50%-60%，就很難達(dá)到產(chǎn)業(yè)化的要求，一般良率要達(dá)到90%以上才可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。石墨烯在產(chǎn)業(yè)化初期需要很長(zhǎng)一段時(shí)間的培育，比如免費(fèi)或者以提供補(bǔ)助的形式給應(yīng)用企業(yè)提供產(chǎn)品和技術(shù)支持，并不斷調(diào)試石墨烯應(yīng)用技術(shù)，提高成品率。

第三，缺乏應(yīng)用案例。如果業(yè)內(nèi)沒(méi)有一個(gè)成功的應(yīng)用案例，用戶會(huì)認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)很大，即使生產(chǎn)出來(lái)的石墨烯產(chǎn)品通過(guò)了嚴(yán)格的測(cè)試，但是如果市場(chǎng)沒(méi)有成功的案例，市場(chǎng)開(kāi)拓過(guò)程就會(huì)延長(zhǎng)。

“石墨烯手機(jī)就是我們要做的成功案例。通過(guò)市場(chǎng)來(lái)檢驗(yàn)石墨烯產(chǎn)品的可靠性。”史浩飛表示。

對(duì)于石墨烯下游應(yīng)用問(wèn)題，寧波墨西公司研發(fā)中心主任周旭峰還表示，有些應(yīng)用企業(yè)對(duì)石墨烯的理解不夠深入，簡(jiǎn)單化地把石墨烯當(dāng)成了“點(diǎn)石成金”的材料。事實(shí)上，用戶在應(yīng)用石墨烯的同時(shí)，往往還需要改變自己的生產(chǎn)工藝。

針對(duì)用戶的這一難題，中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所石墨烯研發(fā)團(tuán)隊(duì)和寧波墨西公司，一方面對(duì)行業(yè)中的通用性問(wèn)題做基礎(chǔ)性的研發(fā)；另一方面是成立應(yīng)用技術(shù)服務(wù)中心，幫助用戶解決應(yīng)用中的難題。

“材料制備得好，不代表能應(yīng)用得好。”業(yè)內(nèi)人士表示，當(dāng)前，由于石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，目前石墨烯在定義、性能檢測(cè)表征方法等行業(yè)技術(shù)核心問(wèn)題上尚未形成共識(shí)。而石墨烯行業(yè)要發(fā)展就需要上下游之間的接軌，因此石墨烯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展目前還急需制定一個(gè)行業(yè)都能認(rèn)可的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，以使產(chǎn)業(yè)鏈更好銜接。

據(jù)悉，江南石墨烯研究院帶頭申請(qǐng)的第一批石墨烯國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已獲立項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)包括石墨烯的名詞術(shù)語(yǔ)、石墨烯的工業(yè)化檢測(cè)等四項(xiàng)內(nèi)容，目前正在討論和起草階段，預(yù)計(jì)初稿可能會(huì)在今年年內(nèi)公布。

期待政策支持

新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)政府的支持。中國(guó)生產(chǎn)力促進(jìn)中心協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)石定寰認(rèn)為，政府的各項(xiàng)措施對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展很重要。“政府在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起著重要的導(dǎo)向作用，對(duì)于減少社會(huì)資本風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)合作共贏影響很大。”

目前，無(wú)錫、寧波等多地已經(jīng)針對(duì)石墨烯行業(yè)的發(fā)展出臺(tái)了多項(xiàng)支持政策。為了進(jìn)一步取得國(guó)家方面的大力支持，業(yè)內(nèi)人士積極奔走。據(jù)悉，工業(yè)和信息化部等部門(mén)正在加緊研究新材料“十三五”規(guī)劃，石墨烯有望入選其中。此外，科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)等部門(mén)也都十分關(guān)注石墨烯相關(guān)課題的研究。

那么，石墨烯行業(yè)發(fā)展需要國(guó)家給予怎樣的支持呢？史浩飛表示，希望國(guó)家能夠針對(duì)某些領(lǐng)域設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)，打通從原材料到終端產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)上的障礙；同時(shí)建立一些大的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)間信息互通；再就是通過(guò)政府的政策引導(dǎo)作用，提高用戶的使用積極性。

“大型技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化離不開(kāi)金融資本的支持。”銀基烯碳新材集團(tuán)聯(lián)合總裁范定侒表示，目前，石墨烯尚處于產(chǎn)業(yè)概念期。這一階段，石墨烯行業(yè)最需要培育、規(guī)劃和服務(wù)，同時(shí)也最需要資金的支持。在資金投入方面，史浩飛等業(yè)內(nèi)人士希望能夠建立一種國(guó)家與市場(chǎng)相融合的投資環(huán)境。

石定寰也表示，如何促進(jìn)金融創(chuàng)新，推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，國(guó)家要形成政策，幫助早期的投資機(jī)構(gòu)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，鼓勵(lì)資本進(jìn)入，使投融資擁有一個(gè)良好的生態(tài)環(huán)境。

從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)界，石墨烯一夜之間成了“寵兒”。從三星的移動(dòng)手機(jī)、蘋(píng)果的可穿戴設(shè)備，到特斯拉電動(dòng)車(chē)的電池，都出現(xiàn)了石墨烯材料的身影。作為材料領(lǐng)域的新貴，石墨烯在能源、生物技術(shù)、電子技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)逐步起步，而其在航天特種和特種等領(lǐng)域也具有寬廣的應(yīng)用前景。業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)，未來(lái)5-10年，全球石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)模將至少超過(guò)1000億美元。