石墨烯作為21世紀最具創(chuàng)新價值的超級新材料,在航空航天、太陽能電池、納米電子學、高性能納米電子器件、生物醫(yī)療、復合材料、場發(fā)射材料、氣體傳感器及能量存儲等專業(yè)科學領域都具有廣泛的應用前景。

趙猛:廈門石墨烯走向量產(chǎn) 將破除應用領域瓶頸

石墨烯作為一種新材料,被認為可以引發(fā)現(xiàn)代電子科技和信息技術的革命。但是,不能量產(chǎn)化一直是阻礙其普及的關鍵問題。

9月6日,由石墨烯領域知名科學家張博增參與投建的石墨烯工業(yè)化量產(chǎn)基地將在廈門正式投用。日前,來廈參加基地投建儀式的中國國際石墨烯資源產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長趙猛接受新華網(wǎng)專訪時表示,廈門石墨烯量產(chǎn)化基地有望破除石墨烯商用化瓶頸,拓寬產(chǎn)業(yè)在應用領域的道路。

記者:請您談一談石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。

趙猛:石墨烯是一種新材料,它比鉆石還堅硬,強度是世界上最好鋼鐵的上百倍,以至于科學家想用它制備夢寐以求的“太空電梯”超韌纜線。利用石墨烯聚合材料生產(chǎn)出來的汽車電池,有望達到這樣驚人的效果:只充電幾分鐘,就可以讓汽車連續(xù)開行1000公里。這種技術在西班牙、韓國等地,都接近于實現(xiàn)突破。

但這僅僅是石墨烯的神奇應用之一。石墨烯材料還將取代硅,讓計算機處理器的運行速度快數(shù)百倍;石墨烯有望引發(fā)觸摸屏和顯示器產(chǎn)品的革命,制造出可折疊、伸縮的顯示器件;石墨烯強度超出鋼鐵上百倍,有望被用于制造超輕型飛機材料、超堅韌的防彈衣等。石墨烯還可以做到智能包裝,包裝袋上即時標注食品保質(zhì)狀況,讓人真正體會到便捷、安全和實用。另外,它還將推動海水淡化等技術的發(fā)展。

可以說,石墨烯作為21世紀最具創(chuàng)新價值的超級新材料,在航空航天、太陽能電池、納米電子學、高性能納米電子器件、生物醫(yī)療、復合材料、場發(fā)射材料、氣體傳感器及能量存儲等專業(yè)科學領域都具有廣泛的應用前景。

記者:作為新材料,石墨烯目前在全球的發(fā)展情況如何?

趙猛:國際上,美國的再工業(yè)化,歐盟的石墨烯旗艦計劃,無不爭搶石墨烯產(chǎn)業(yè)技術制高點。在國內(nèi),《中國制造2025》,十三五規(guī)劃,《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》,中國工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、科技部印發(fā)《關于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》,都在推進石墨烯產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

目前,石墨烯的相關研究也日益受到產(chǎn)油大國的高度重視,甚至上升到了國家政策的高度。例如,2015年11月22日,阿聯(lián)酋總統(tǒng)哈利法宣布了“國家科學技術和創(chuàng)新最高政策”,表示阿聯(lián)酋將投入3000億迪拉姆(約合820億美元)支持知識經(jīng)濟和創(chuàng)新發(fā)展,為迎接“后石油時代”做好準備。

該計劃將包含100項動議,投資領域主要包括教育、健康、能源、交通、太空和水資源,除此之外,機器人、太陽能、知識產(chǎn)權保護、干細胞研究及生物科技。阿聯(lián)酋副總統(tǒng)兼總理、迪拜酋長穆罕默德則表示,出臺上述政策和資金支持計劃是阿聯(lián)酋國家經(jīng)濟形態(tài)轉(zhuǎn)型的重要戰(zhàn)略決策,新的經(jīng)濟形態(tài)下阿聯(lián)酋將逐漸脫離對石油資源的依賴。

可以說,全球石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢大好。

記者:目前,我國的石墨烯產(chǎn)業(yè)處于何種階段?

趙猛:我國石墨烯近期主要應用于復合材料、導電導熱涂層、超級電容器、鋰離子電池等,未來進一步的發(fā)展可能是柔性顯示、太陽能、高性能芯片方面。從技術環(huán)境來看,石墨烯已經(jīng)過了炒作的最熱時期,很多公司已經(jīng)將注意力從石墨烯的制備轉(zhuǎn)移到終端應用,產(chǎn)業(yè)爆發(fā)點已經(jīng)形成。

從政策環(huán)境來說,國家經(jīng)濟處在重要的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型期,要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,傳統(tǒng)材料面臨迭代升級,這也為石墨烯的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了一個機遇。

目前,我國石墨烯企業(yè)超過百家,并在常州、無錫、青島、深圳等地形成產(chǎn)業(yè)集群,逐漸成為全球石墨烯發(fā)展的中心,國外也愿意與中國開展合作,如英國國家石墨烯研究院與我國華為公司的合作就是很好的見證。

記者:石墨烯產(chǎn)業(yè)還存在哪些瓶頸?該如何解決?

趙猛:雖然目前中國處于石墨烯技術原創(chuàng)國的首位,專利受理數(shù)量大幅領先于其他各國,但卻存在低成本量產(chǎn)難、推廣成本巨大、上游強下游弱的不爭事實。過去受限于工藝不成熟、市場不成熟、生產(chǎn)線能力不足等因素,石墨烯成本昂貴,曾一度高達黃金價錢的幾十倍,導致無法量產(chǎn)。

不過,無法量產(chǎn)的問題即將得到解決。世界上最早將石墨烯技術推向產(chǎn)業(yè)化的科學家張博增博士已將成熟的單層石墨烯工業(yè)化量產(chǎn)技術帶到廈門,并在廈門建立恒力盛泰石墨烯工業(yè)化量產(chǎn)基地,計劃2017年底前產(chǎn)能達到300噸,2020年各項石墨烯產(chǎn)品產(chǎn)能爭取達到5000噸,基本滿足中國和世界其他國家較長時期石墨烯產(chǎn)業(yè)化的需求。預計2016年內(nèi),單層石墨烯每公斤價格可降到市場可接受的價位,且邁入大量商用化階段。

目前國內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)石墨烯工業(yè)化生產(chǎn)的企業(yè)很少,廈門恒力盛泰石墨烯工業(yè)化量產(chǎn)基地年產(chǎn)百噸生產(chǎn)線投產(chǎn)以后,石墨烯成本實現(xiàn)大幅降低,使石墨烯可以更多地應用到相關產(chǎn)品上。隨著石墨烯量產(chǎn)的實現(xiàn),未來,石墨烯產(chǎn)業(yè)化道路越走越寬廣。

[責任編輯:張倩]

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