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不要让过度质疑扼杀了烯望——中国特色石墨烯产业发展之路系列报道之二
出处:  录入日期:2018-06-08  点击数:621

《以市场需求为牵引,探索中国特色石墨烯产业发展之路》的系列文章旨在与各界人士共同探索符合中国特色的石墨烯产业发展之路。本篇文章是此系列报道的第二篇,面对各界对石墨烯不同的声音,笔者希望从宏观角度去阐释中国石墨烯产业发展,让更多人对我国石墨烯产业有更全面的了解,让烯望之火,可以燎原。
  一、从不可能到可能
  石墨烯是一种由碳原子以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。对于石墨烯的理论研究可以追溯到上世纪四五十年代,但是当时很多科学家认为单层的碳分子不会稳定地存在空气中,被认为不存在的“学术材料”,无法单独稳定存在。 
  直至2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫他们把石墨薄片粘在胶带上,折叠胶带粘住石墨薄片的两侧,再把胶带撕开,这样石墨薄片就被一分为二。通过不断地重复这个过程,片状石墨越来越薄,最终就得到了仅由一层碳原子构成的薄片——石墨烯。这一发现不仅打破了二维晶体无法稳定存在的预言(轰动了整个科学界),而且带来了出乎意料的新奇特性(这些新奇特性想必现在大家都耳熟能详),两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由(撕胶带都能撕出个诺贝尔奖!),共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
  因为石墨烯具有优良的导电性、导热性,超大的比表面积,高透光度等优异特性,在很多应用领域都是“潜力股”,迅速成为了科研“新宠”,有望引发新一轮材料革命,将人类社会从“硅时代”引入“碳时代”,被誉为“新材料之王”。至此,石墨烯战胜了过往的所有质疑,将不可能变为可能。
  二、大规模忽悠时期已经过去,但留下世人皆知的石墨烯
  一个新兴事物的出现必将有一段备受追捧期,石墨烯自然也不例外。自2004年石墨烯发现以来,就受到学术界的高度关注,2010年的诺奖更是让石墨烯开始进入大众的视野,一些企业家、投资人士开始关注石墨烯,石墨烯产业未红先火。而石墨烯产业达到炙手可热的程度是在2015年国内部分厂商突破制备技术瓶颈实现石墨烯规模化制备之后,石墨烯可谓“如日中天”。2015-2016年仅在百度石墨烯的周搜索指数一直维持在6000-10000次的范围内(是当下火热的区块链的两倍之多),周媒体指数维持在150左右。
  这时全国石墨烯企业也如雨后春笋般不断递增,截至目前,全国石墨烯相关企业数量4800多家,涉及石墨烯研发、制备、销售、应用、技术服务等方面。石墨烯应用更是五花八门,石墨烯袜子、石墨烯内衣、石墨烯手机、石墨烯电池、石墨烯轮胎、石墨烯净化器、石墨烯美容仪等产品层出不穷,几乎在所有的行业都可以看到石墨烯的身影,其更一度被人们当作“万能材料”。然而万能的背后也存在着一些企业假借石墨烯之名,行资本运作之实的忽悠行为。虽然新事物被大众认可之前需要“推hu广you”(之前去青岛参加石墨烯创新大会,在一家商场里居然碰到有普通市民在谈论石墨烯,可见“推hu广you”的强大之处),正如马云当年到处“推hu广you”他的阿里巴巴(相信当年绝大多数人都会将其视为骗子),但是不能一味的忽悠,否则只会让大众对其丧失信任,这是非常可怕的一件事。因为信任是一柄双刃剑,就像尤瓦尔·赫拉利在《人类简史》中阐述的金钱、帝国都是建立在信任之上的,一旦大众不在相信就意味着帝国的崩塌。“推hu广you”过后需要用事实来兑现之前的承诺,马云正是靠着“推hu广you”后不断地实干才成就了如今的“阿里王国”。 
  同样,石墨烯产业化初期的事实和石墨烯承载了人们过度的期待之间的矛盾,造成现在的舆论氛围,有质疑、有批判、有鼓励等等,众说纷纭。不得不说17年之后人们对待石墨烯产业的态度更加理性,石墨烯的年度关键词逐渐从规模化制备、行业标准向市场应用转变。一些业内的实干家正一步一个脚印的缔造着石墨烯产业辉煌的开端。目前如石墨烯重防腐涂料已在一些大型工程、知名企业内开始大规模示范应用;石墨烯导电浆料已被国内知名汽车企业采用,作为新能源汽车的重要组成部分投向市场;石墨烯LED灯已在多个城市的道路照明上应用,等等这些都是一些具有企业家精神的实干家为石墨烯产业健康发展做出地不懈努力。
  我们不应该让对未来过度的期待抹杀了当下这些实干家做出的努力,石墨烯产业大规模忽悠时期已经过去,留下世人皆知的石墨烯,这为后来石墨烯产业推广无疑留下了一个容易的开始。
  三、远离低端化误区,请给石墨烯产业成长时间
  下面谈一谈最近的几个关于石墨烯的热词“产业低端化”、“同质化”、“专利重量轻质”。在谈这几个热词之前,先说一组数据,目前国内石墨烯企业90%以上都是中小企业。首先是“产业低端化”,一些专家着眼于未来,认为目前国内石墨烯产业化主要集中在涂料、轮胎、纤维等低端领域,担心这会让我国在石墨烯高端领域竞争中处于战略被动。这种战略远见是对我国石墨烯产业的长远考虑,对整个行业发展具有鞭策作用。然而另有一些别有用心和不了解实际情况的人,跟着人云亦云,大谈石墨烯产业低端化,这是不负责任的,也是对整个产业的伤害。
  要知道任何一种新材料或是一项新技术的发展都不可能一帆风顺、一蹴而就。就拿大家经常作对比的碳纤维来说,1959年,近藤昭男将碳纤维的研究结果申请了专利,之后将之授权给日本东丽公司。自此东丽开始了其碳纤维之路,期间不管有多难,都咬牙坚持下来了,成为今天碳纤维的霸主。用了十多年的时间,东丽才实现碳纤维T300的量产。而在实现量产之后,东丽做的第一款碳纤维产品是钓鱼竿,之后是高尔夫球杆,用一些人的话来说都是“低端产品”。直到1975年实现碳纤维在波音737次承力结构的应用则推动了东丽千吨级的量产,也开始步入所谓的高端领域。东丽用了近半个世纪去经营碳纤维,期间投入超过1400亿日元,直到波音787机体结构50%重量使用碳纤维才推动东丽万吨级的量产,同时也真正实现了由长期亏损到稳定盈利的转变。
  对于国内石墨烯产业来说,如果一味的要求现在的石墨烯企业像东丽一样牺牲短期利益,去谋求过远的未来,这是不切实际的。对于国内的中小型企业来说,他们直面的是市场,市场永远都是追求利益、优胜劣汰的,他们没有这个能力和财力去那样做,对于企业来说活着才能有更好的未来!所以与其说现在国内石墨烯产业“低端化”,不如说是“市场化”更贴切!
  对于“同质化”,确实现在国内的石墨烯企业产品存在同质化问题,像石墨烯发热膜产品、石墨烯涂料、石墨烯导电浆料等产品几乎石墨烯企业都有涉及。这是个市场问题,同质化出现的领域往往是企业能够短期内取得效益的领域,所以一个能够被市场快速接受的领域,大家往往都一窝蜂的上项目,这是产业发展不正常的体现。但是市场问题最终将由市场解决,因为优胜劣汰的丛林法则终将解决这个问题。就像近藤昭男将碳纤维技术先后授权给东海电极、日本碳公司、日本东丽公司,美国杜邦和德国巴斯夫等也曾经想要开发碳纤维,但是最后只有东丽成为了当今碳纤维霸主。
  对于“专利重量轻质”,据相关资料统计,截至2018年3月,中国石墨烯专利申请量在全球的占比已超过54%,存在原创基础专利少、国内专利多、国际专利少等问题。但这并不是石墨烯产业独有的现象,也不是石墨烯造成的,这是大环境问题、体制问题,不光在石墨烯产业,其它行业、在高校这一现象也同样存在。要根本解决这一问题,那就要从大环境、从体制上去改变,这非一日之功。
  四、技术创新更扎实,拥有竞争力的创新型企业将崛起
  纵观当今世界各国石墨烯产业发展布局,中国石墨烯产业发展路线同欧美、日韩有较大不同。欧美主要以国家布局支持为主,比如欧盟用10亿欧元布局石墨烯在新能源、生物医药、集成电路、光电等领域的研究;日韩则是以国家重点支持龙头企业的模式为主。而我国石墨烯产业的布局则是基于我国实际国情,以石墨烯市场开发遇到的突出问题为导向,以终端产品需求为牵引。
  近年来,在三部委《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》指导下,以传统产业升级的迫切市场需求为牵引,石墨烯产业发展迅速,石墨烯技术逐步走近生活,中国石墨烯产业正领跑全球。尤其在在传统产业升级方面取得了可喜的成绩,比如(1)贵金属领域,石墨烯正在将我国的非金属资源转变成贵金属资源:石墨烯触点材料,可以减少银的使用量;石墨烯-铝复合电缆,减少铝使用量;石墨烯防腐涂料,减少锌的使用量。(2)机械行业:石墨烯润滑油,降低磨损,保护设备关键部件,延长设备寿命。(3)储能领域:石墨烯储能电池、超级电容器等,能够提升电池的整体性能。
  这些成绩的背后意味着企业对产品的投入更加专注,技术创新更加扎实。虽然目前尚未出现大家所期待的“杀手锏”级的应用,但是企业产品的“烯”味渐浓,“杀手锏”应用的到来也只是时间问题,但绝不可能“一口吃成胖子”。就像第一代碳纤维T300、第二代碳纤维T800、第三代T1100的指标都是由波音提出需求东丽实现的。由此可见市场需求推动着产品的迭代,这是一个循序渐进的过程,“现在的石墨烯”也将会根据市场的需求变化不断迭代成“未来的石墨烯”,成就“杀手锏”级的应用。
  当然,我们也要清楚的认识到目前我国石墨烯产业在某些方面确实与欧美存在差距与不足,这需要从政府层面加大对石墨烯产业的扶持力度,比如鼓励国内大型企业,尤其是国企、央企能够向波音那样,积极战略布局,给与国内石墨烯企业对接需求,改善自身的机会,这样石墨烯行业的“东丽”或将会迅速崛起。
  笔者相信围绕着传统产业转型升级、武器装备、民生福祉改善,以石墨烯市场开发遇到的突出问题为导向,以终端产品需求为牵引,采取“一条龙”模式构建完善产业链,强化上下游协同创新的中国特色石墨烯产业发展之路必将为中国制造2025添砖加瓦。
  最后,在此呼吁社会各界能够给石墨烯产业以耐心,让其能在一个良好的环境中发展,不要让过度质疑成为杀死阿喀琉斯的那支冷箭!

友情链接: 青岛国际石墨烯创新中心   中国石墨烯产业技术创新战略...   全国高校材料院长联谊会   中国科技创业投资网   材料网  

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