中国石墨烯技术该如何产业化?

      石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光";导热系数高达5300 W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体(monocrystalline silicon)高，而电阻率只约10-6 Ω·cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低，电子跑的速度极快，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。

      美国能源部国家直线加速器实验室（SLAC）和斯坦福大学的一项研究首次揭示了石墨烯插层复合材料的超导机制，并发现一种潜在的工艺能使石墨烯这个具有广阔应用前景的“材料之王”获得人们梦寐以求的超导性能。该研究有助于推动石墨烯在超导领域的应用，开发出高速晶体管、纳米传感器和量子计算设备。相关论文发表在2014年3月20日出版的《自然通讯》杂志上。

      上段也说道石墨烯是一种呈蜂巢状排列的单层碳原子结构，是已知的最薄、强度最高的物质，具有优良的物理化学性能。科学家希望用石墨烯制成高速晶体管、传感器乃至透明电极。此前，人们就已知道掺杂金属原子的石墨烯插层材料具有二维超导性能。但科学家们一直无法确定超导性是来源于金属、石墨烯还是两者兼而有之。新研究首次通过令人信服的证据，证明了是石墨烯在其中起到了关键作用，为相关材料在纳米级电子器件领域的应用铺平了道路。

      物理学家组织网2014年3月21日的报道中称，研究人员是通过强紫外线对一种名为钙插层石墨烯（CaC6）的材料进行研究后得出上述结论的。CaC6是纯钙晶体与石墨发生化学反应所得到的石墨烯插层复合材料，由单层碳原子石墨烯和单层原子钙交替复合而成。

      研究人员将一份来自英国伦敦大学学院（UCL）的CaC6样品在斯坦福同步辐射光源实验室（SSRL）进行了分析。高强度的紫外线能够帮助他们深入到材料内部进行观察，分清每层内的电子是如何运动的。实验显示，电子在石墨烯和钙原子层之间来回散射，与材料的原子结构发生自然振动并发生配对，从而获得了无电阻的导电性。

      从刚刚在宁波结束的“2014中国国际石墨烯创新大会”(下称“石墨烯创新大会”)上传出消息称，今年科技部863计划纳米材料专项将石墨烯研发作为一个重点的支持内容，预计在“十三五”科技发展规划中，石墨烯研发及产业化将单独占有重要位置。由于中国在石墨烯应用领域的研究几乎与西方国家同步，目前技术水平不相上下，而专利数更多。不过，与西方国家的专利主要由跨国公司申请不同的是，中国的专利主要掌握在科研院所手中，未来产业化可能不如西方顺利。

此外，中国的石墨储量占世界储量的70%多，资源垄断性堪比稀土，而上游的石墨矿领域也与稀土类似，面临小而散的局面。业内人士称，要想抢占石墨烯产业的先机，仍需着力整个产业链。在2013年7月中国石墨烯产业技术创新战略联盟成立的时候，很多与会的专家学者就提出过希望国家在政策和资金方面予以支持，因为由于属于研究的新领域，中国和西方几乎处于同一起跑线，要想超越需要更多的支持。

据介绍，除科技部外，国家自然科学基金委员会则相对重视基础研究，最近每年都支持了数百个石墨烯相关的研究课题，累计已经支持了一千多个项目。

笔者在石墨烯创新大会上了解到，目前中国在石墨烯领域的专利已经排到世界第一位，美国、韩国、日本紧跟其后。“美、日、韩国三国的专利受理起步很早，但近三年专利数量上升缓慢。” 中国石墨烯产业技术创新战略联盟副秘书长侯士峰说。

9月1日，很多来自欧洲的专家都介绍了石墨烯的最新研究成果和神奇的应用效果，但记者观察到，无论在哪个领域，目前都没有成熟应用的条件。

在一些研究人员看来，石墨烯在技术完善、突破与产业化之间还存在矛盾，“概念炒作有点过热了，作为投资者，我认为还没有到资本进入的阶段，需要等到小规模应用开始，并稳定后才能进入。”9月1日，一位来自上海的投资公司高管对记者表示，目前属于投资上游产业的好时机。

笔者在会场展示区看到，不少企业的资料显示，它们的既有产量或计划产能都已经达到了数百吨，但看不到下游的需求有多大。

“我不相信那些数据，下游根本没有那么大的需求。”一位石墨烯生产商告诉记者，他公司现在产量是400公斤，卖了200公斤，价格从10元/克至1000元/克，“现在采购石墨烯的多是高校的实验室，采购量论克，你说市场好不好?”

另一个值得注意的问题是，虽然中国的专利数处于世界第一，但与美、日、韩的专利为跨国公司所申请不同的是，中国的石墨烯专利大多掌握在科研院所手中，从产业化的流程看，中国的技术与产业对接将多一道程序。

不过据了解，已经有企业在提前探索技术与投资的结合，银基烯碳新材料股份有限公司联合总裁范定侒在会议期间表示，其公司在关注石墨烯产业时，并非从技术角度切入，而是从资本平台角度去推动整个产业的发展，“从产业角度说，目前石墨烯处于早期，需要对产业进行规划和培育;而从平台的角度来看，这就好比很多人去挖金矿，我们便在金矿山口开办一个平台，为这些挖矿人提供服务。”

范定侒认为，作为早期产业，最需要培育、规划和服务，也是最需要资金支持的阶段。”范定侒分析说，由于早期阶段，银行、PE等资金不愿意进入，造成产业内企业普遍缺乏资金，如果将资本市场的资金引入产业当中，对于推动产业发展大有裨益。

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