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石墨烯産業爆發還需要多久?

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石墨烯産業爆發還需要多久?

發布日期:2018-07-17 作者: 點擊:

石墨烯被稱為“新材料之王”,具備超薄、高強度、導熱性、導電性、透光性極佳等特性:隻有一個碳原子厚度,是自然界薄材料;其結構穩定,強度比好的鋼材要高出百倍以上,超過鑽石;石墨烯導熱系數高達5300W/m·K,高于碳納米管等新材料和金剛石;電阻率比銅或銀更低,為世上電阻率小的材料;透光性高達97.7%,幾近透明。


有專家說,發現石墨烯,意味着矽被替代成為可能,下一代信息技術革命大幕将随之開啟,人類也将因此走進“碳時代”。


但不少地方政府官員和企業家對這種新材料的認識還存在種種誤區:要麼看不清,認為石墨烯隻是應用面狹窄的小衆新材料,與本企業和本地經濟發展關系不大;要麼看清了跟不上,認為其還停留在實驗室階段,完全無視其産業化日新月異的進展。


這兩個誤區,對一個企業,可能意味着丢失一個商機;對一個地區,可能意味着錯過一次趕超的機遇。


1、誤區一:石墨烯與“我”無關


某市經濟主管部門負責人表示:當地雖有石墨烯企業,但并不打算特别支持-不過是衆多新興新材料之一,市場前景未定,與本地産業關聯度不大。某研究院也持同樣觀點,建議合作企業暫停石墨烯研究轉戰锂電池。


(1)石墨烯到底能做什麼用?


因發現石墨烯而獲2010年諾貝爾物理學獎的安德烈·海姆向聯合調研組表示,将石墨烯添加到塑料、橡膠、金屬等材料,或加入潤滑油、纖維、電池液、油漆等液态工業品中,可顯着改善它們的性能。


無錫某石墨烯公司将石墨烯加入泡沫塑料包裝盒後,強度提升3倍,已可廣泛用于冷鍊運輸;實驗室中提升6倍,可替代EPP塑料成為汽車防撞系統部件。塑料、金屬是主要工業材料,石墨烯用得上,當然不“小衆”。


歐盟“石墨烯旗艦計劃”近日發布新研究成果,石墨烯與神經元連接且還能保持活性細胞的完整性,這是制作用于控制大腦的腦深部移植物的第一步。石墨烯用于高性能傳感器,比矽基傳感器靈敏度高了45倍,器件尺寸降低為二十五分之一。


中國科學院成都有機化學研究所用石墨烯做成的芯片主頻理論可以達到300GHz,計算機處理器的運算速度相比矽芯片可能提高數百倍,功耗也更理想。IBM公司已開發出了第一隻石墨烯晶體管。


未來,石墨烯将扮演怎樣的産業角色?中國科學院院士劉忠範認為有三種可能:類似碳纖維,在航空航天等某個特定領域必不可少;類似塑料的應用,廣泛運用于各種産品;替代矽材料,發展出新一代電子芯片,由此從“矽時代”進入“碳時代”。


(2)石墨烯到底應該怎麼用?


利用石墨烯優化傳統制造,發展新一代石墨烯技術及産品。在推進供給側結構性改革中,石墨烯應用具有特殊價值。電子信息、裝備制造、能源開發、油氣化工等産業可借助石墨烯轉型升級。石墨烯制備本身也屬于油氣化工,相關産業均存在借由石墨烯産生新一代技術及産品的可能。比如新能源産業,經石墨烯改性後的锂電池和石墨烯制超級電容器已有較成熟的産品出現。五大高端成長型産業中,節能環保裝備、航空與燃機、新能源汽車與石墨烯的應用有直接關聯,比如節能環保裝備産業,江蘇今年9月啟動了石墨烯光催化項目,首款産品為專業治理水質的石墨烯光催化網。


石墨烯加入塑料、橡膠、金屬、塗料等,過剩、低效産能有望變為優質産能、有效供給。


工信部《〈中國制造2025〉重點領域技術路線圖》有量化估計:10年内國内石墨烯産業預計達到千億級。國際知名石墨烯會議Graphene Live曾發布預測,到2018年全球石墨烯産業規模約329億美元。相關全産業鍊市場規模有望達到萬億美元級。


2、誤區二:石墨烯産業真的有經濟效益嗎?


在産業萌芽期,産品單一,企業數量極少,成本高,收益少;到産業成長期,大批企業加入,配套和協作開始出現,骨幹企業開始湧現。


(1)石墨烯當前處于産業化的哪一階段?


當前準市場化的石墨烯産品成批出現。無錫某公司生産的石墨烯潤滑油,可節油6%-8%,今年投入市場,收入已逾百萬元;常州某公司生産的石墨烯分離膜,應用于環保,7月份量産,預計今年效益700萬-800萬元。國内有約百家企業已經過2-3年的孵化,目前産品具備或部分具備投放市場的條件。剛剛結束的中國國際石墨烯創新大會上,就有超過70家企業展示了他們的産品。


歐盟23國主導的、投資逾10億歐元的石墨烯旗艦項目,第一階段從2013年10月至2016年3月,任務為科研;第二階段從2016年4月份開始,任務是推廣石墨烯的應用,每年的資助經費相當于第一階段的總和。


綜合種種現象,聯合調研組認為,石墨烯産業已步入成長期,但尚未形成清晰的産業格局。“爆點”還有多遠?加拿大工程院院士、皇家科學院院士、納米和能源技術首席科學家孫學良,中國科學院成都有機化學有限公司魏志凱等專家認為2-3年或更長;安德烈·海姆、江南石墨烯研究院副院長賈寶平等則認為,大略需要1-2年,甚至更短。“爆點”來臨前是窗口期,如果抓不住,随着資本紛紛湧入,“後來者”将成“落後者”。一位不願透露姓名的專家表示,碳纖維産業可為前車之鑒。上世紀七八十年代我國錯過其窗口期,至今産業水平落後國外30-40年,每年需花高價大量進口。


(2)全國多個省份大力發展石墨烯産業


江蘇:2011年10月,常州成立了江南石墨烯研究院;2013年,無錫出台2013—2020年石墨烯産業發展規劃綱要,并成立無錫石墨烯産業發展示範區;同年,國内首條石墨烯薄膜生産線在常州投産。5年時間常州聚集了69家企業,無錫聚集了40餘家企業。


山東:2014年青島高新區成立青島國際石墨烯創新中心,5年時間聚集企業近30家。


廣東:2014年3月廣東鴻納噸級石墨烯生産線在東莞投産;深圳石墨烯專利申請量與美國、以色列相近,5年時間聚集企業超過30家。


北方以青島為主,東部以江蘇的常州、無錫為主,南部以廣東省的深圳、東莞為主的石墨烯産業格局已形成。中西部地區尚未出現優勢明顯的石墨烯産業基地。


科技部、工信部等部委正在加緊制定新材料領域相關“十三五”規劃,或将對石墨烯産業進行全國配置。


本文網址:http://www.mssx0568.com/news/391.html

關鍵詞:石墨烯産業,石墨烯産業爆發,石墨烯産業爆發還需要多久

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