安德烈·海姆 （新華社/圖）

政府、媒體常?；煜龁栴}，認(rèn)為石墨烯只是像納米管一樣的材料。石墨烯不止于此，它是一個(gè)用來定義全新一代材料的名詞。

規(guī)?；难趸€原生產(chǎn)確實(shí)會(huì)對(duì)環(huán)境造成挑戰(zhàn)。這種方法只能用于少量石墨烯的制作，以千克計(jì)算，而不是噸。

只有未來才能告訴我們真正的石墨烯電池是否能出現(xiàn)，或者徹底失敗。但我認(rèn)為石墨烯成為所有電池的成分只是時(shí)間問題。

石墨烯的發(fā)現(xiàn)者、2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主安德烈·海姆一個(gè)月前剛來過中國。

2015年10月末，海姆參加中國國際石墨烯創(chuàng)新大會(huì)。他對(duì)青島高度集中的石墨烯產(chǎn)業(yè)區(qū)印象深刻，還寫下題詞：“中國正引領(lǐng)石墨烯商業(yè)化。愿石墨烯與你們同在！”

2004年，英國曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫從石墨中剝離出了石墨烯，打破了國際物理學(xué)界長達(dá)半個(gè)世紀(jì)的結(jié)論——石墨烯只是假設(shè)性的結(jié)構(gòu)，無法穩(wěn)定存在。石墨烯的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了材料界的一場革命，但在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中仍有許多難題待解。

2015年11月16日，海姆接受南方周末記者專訪。據(jù)他介紹，目前約有十家美國企業(yè)和十家歐洲企業(yè)在生產(chǎn)不同種類的石墨烯。“中國的石墨烯研究，尤其是在應(yīng)用和生產(chǎn)領(lǐng)域，比世界其他國家是領(lǐng)先的”。

合理用量內(nèi)，沒有毒性

南方周末：有研究發(fā)現(xiàn)，石墨烯對(duì)污染物具有較強(qiáng)吸附力，如果進(jìn)入土壤和地表水中，可能有環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。你如何看？

海姆：石墨烯和環(huán)境的關(guān)系確實(shí)是一個(gè)重要的問題。很多研究者也曾對(duì)石墨烯的毒性做過專門研究，在合理用量下，沒有任何一項(xiàng)研究證明石墨烯有毒。當(dāng)然，如果通過靜脈高強(qiáng)度注射石墨烯，那必然會(huì)有損害。

南方周末：目前大部分中國企業(yè)用還原氧化法生產(chǎn)石墨烯，生產(chǎn)過程中要大量使用水和強(qiáng)酸，若處理不當(dāng)會(huì)污染環(huán)境。可以如何改進(jìn)嗎？

海姆：“氧化石墨烯”是一種非常好的用于產(chǎn)生石墨烯的介質(zhì)材料，它甚至還有很多石墨烯不具備的優(yōu)良屬性。用這一方式生產(chǎn)石墨烯確實(shí)可能污染環(huán)境，因?yàn)橐玫綇?qiáng)酸，使用大量的水。我認(rèn)為應(yīng)該有人發(fā)明其他物質(zhì)去生產(chǎn)石墨烯。

這種方法只能用于少量石墨烯的制作，以千克計(jì)算，而不是噸。規(guī)?；难趸€原生產(chǎn)確實(shí)會(huì)對(duì)環(huán)境造成挑戰(zhàn)。所以，人們?cè)谏a(chǎn)特定種類石墨烯的時(shí)候應(yīng)該學(xué)會(huì)循環(huán)利用，比如循環(huán)利用水。我說的只是特定種類，并不代表所有種類的石墨烯。

南方周末：綜合考慮成本因素、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和技術(shù)可行性，目前已有的幾種石墨烯制備方法中，你認(rèn)為哪一種更適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)推廣？

海姆：通過化學(xué)氣相沉積法（與氧化還原法一樣，是目前較為主流的制備方式之一，但無污染隱憂）生產(chǎn)出來的石墨烯不是以千克或者噸來計(jì)算，而是以平方米來計(jì)算，因?yàn)樗挥幸粋€(gè)原子的厚度，可以適用于導(dǎo)電薄膜、觸摸屏等應(yīng)用。這種方式更高科技，但制備技術(shù)并不成熟，在成本控制上面臨很大挑戰(zhàn)。

石墨烯有很多不同的制備方法，所以當(dāng)人們談?wù)撌┖铜h(huán)境關(guān)系的時(shí)候，應(yīng)該按不同的制備方法來評(píng)價(jià)。不同的制備方法出現(xiàn)的問題完全不同，而有些制備方法，雖然材料本身沒有毒性，但生產(chǎn)過程中卻產(chǎn)生了問題。這是生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，而不是材料本身的問題。

是炒作，也是遠(yuǎn)見

南方周末：石墨烯應(yīng)用在鋰電池領(lǐng)域，一般的做法是在鋰電池的正負(fù)極中添加石墨烯材料。目前有人將這種應(yīng)用稱為“石墨烯電池”，請(qǐng)問這一稱呼是否準(zhǔn)確？

海姆：就目前石墨烯在電池領(lǐng)域的貢獻(xiàn)來說，稱其為石墨烯電池確實(shí)不準(zhǔn)確。包括中國在內(nèi)的科研人員正在研究石墨烯是否可以成為鋰電池或所謂“超容量電池”的主要成分，所以“石墨烯電池”仍是正在研究的課題。

另外一方面，人們已經(jīng)將石墨烯加入目前的電池中去，但對(duì)電池性能的提高還非常有限。有些人爭論是提升了2%、3%還是20%，但確實(shí)多少提高了電池的質(zhì)量。雖然目前只是小小的提升，但確實(shí)是一個(gè)重要進(jìn)步。

南方周末：是什么原因造成“石墨烯電池”熱潮？

海姆：目前石墨烯電池也許存在炒作的嫌疑，但是為了取得一些成就，我們需要有一定的遠(yuǎn)見。而在石墨烯研究的學(xué)術(shù)界，大家就有這樣的遠(yuǎn)見。

中國正在為此努力。我個(gè)人并不是從事石墨烯電池研究的，但我相信我的同行，他們知道他們正在做的事情是什么。

南方周末：石墨烯應(yīng)用在鋰電池中，目前有專家認(rèn)為，除了成本高昂外，工藝特性也不兼容。這種技術(shù)是否有前途？

海姆：只有未來才能告訴我們真正的石墨烯電池是否能出現(xiàn)，或者徹底失敗。但像我們正在對(duì)現(xiàn)有電池的嘗試一樣，即使只是提升20%到30%的性能，這也是一項(xiàng)很大的成就，也值得我們現(xiàn)階段所付出的努力。我認(rèn)為石墨烯成為所有電池的成分只是時(shí)間問題。

石墨烯質(zhì)量良莠不齊

南方周末：近年來，在中國股市里，石墨烯概念股也受到追捧。你認(rèn)為，資本的青睞對(duì)石墨烯的研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展有什么影響？

海姆：我對(duì)中國的情況不是很了解，但我知道在美國或者歐洲，有些企業(yè)并不生產(chǎn)嚴(yán)格意義上的石墨烯，而僅僅是石墨粉。

確實(shí)有一些公司履行承諾，生產(chǎn)的也是真正意義上的石墨烯。但既然有炒作，就有人肆無忌憚地以石墨烯的空口承諾來賺錢。在英國，我們說“有煙必有火”。所以只能建議風(fēng)險(xiǎn)投資者們，需要看清楚所投企業(yè)的基本實(shí)力，不要僅僅投資“石墨烯”這三個(gè)字，要投資它背后真正的研究成果。

南方周末：雖然受到資本青睞，但石墨烯在中國產(chǎn)業(yè)界目前似乎供過于求。在世界范圍內(nèi)，石墨烯的供求關(guān)系是怎么樣的？

海姆：我并不認(rèn)可供過于求的說法。如果是那些質(zhì)量低下的石墨粉，也許存在供過于求的狀況，但真正的問題在于有很多公司供應(yīng)的石墨烯質(zhì)量良莠不齊，甚至性能都不一致。而大公司需要成噸的供應(yīng)量，來生產(chǎn)石墨烯輪胎、電池和涂料。目前，這樣的供應(yīng)顯然是無法滿足的。

另外一方面，有很多公司對(duì)外宣稱供應(yīng)的是石墨烯，但其實(shí)根本不是，它和你在石墨礦上看到的東西是一樣的。所以這應(yīng)該是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品的供應(yīng)和需求的問題。僅僅在盒子上打“石墨烯”標(biāo)簽是不夠的，你需要鑒別什么才是真正的石墨烯。

石墨烯意義不同于納米管

南方周末：目前眾多石墨烯應(yīng)用研發(fā)中，你最看好哪一項(xiàng)？

海姆：當(dāng)前，研究將致力于石墨烯的簡單應(yīng)用方面：將其加入現(xiàn)有產(chǎn)品，嘗試提高其性能。電池就是其中的一個(gè)例子，但可能不是最好的例子。

另一個(gè)例子是將石墨烯加入涂料里，以提高其質(zhì)量。防腐涂料涂在橋上、船舶或者其他設(shè)施上，以防止生銹。也許這能使涂料更耐用，還不會(huì)增加成本。還有一個(gè)例子是將石墨烯加入輪胎，尤其是大型貨車輪胎。有證據(jù)表明這能提高輪胎使用壽命，因?yàn)槭┠茏屳喬サ臏囟确植几鶆?，這僅僅需要添加少量石墨烯。

南方周末：另一位諾獎(jiǎng)得主康斯坦丁·諾沃肖洛夫在2012年發(fā)表過一份“石墨烯路線圖”，預(yù)計(jì)首個(gè)石墨烯觸摸屏?xí)谌廖迥陜?nèi)上市，到2030年石墨烯將能替代硅。你認(rèn)為這種預(yù)期是否過于樂觀？

海姆：對(duì)我而言，現(xiàn)在預(yù)測10或20年后將發(fā)生什么有些不合時(shí)宜。我們剛剛談?wù)摰膽?yīng)用產(chǎn)品，是即將在接下來的一些年里問世，所以這些預(yù)測是合理的。

人們需要一些諸如路線圖的東西來激勵(lì)自己。我是一個(gè)現(xiàn)實(shí)主義者，并不是一個(gè)拉拉隊(duì)長，所以我盡量避免成為下一代人的預(yù)言家。

南方周末：和石墨烯一樣，碳納米管剛被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)時(shí)也吸引了全世界的目光，但目前的應(yīng)用情況并不如預(yù)期理想。你認(rèn)為石墨烯產(chǎn)業(yè)化面臨的最大困難是什么？

海姆：政府、媒體常常混淆一個(gè)問題，他們認(rèn)為石墨烯只是一種像納米管一樣的材料，其實(shí)石墨烯不止于此。石墨烯是一個(gè)用來定義全新一代材料的名詞。

這是一種全新的材料，它僅有一個(gè)原子厚度，而且具有透明性，和以往的三維材料在特性上大為不同。我們面臨的情況應(yīng)該和幾百年前塑料被發(fā)明時(shí)類似。當(dāng)塑料剛出現(xiàn)時(shí)，人們最開始也不知道如何利用它。后來還是有了成千上萬種塑料材料，我們幾乎離不開它們。我們目前也是這樣的經(jīng)歷，這種一個(gè)原子厚度的材料，以后將會(huì)有成千上萬種，不僅僅是我們所說的碳材料。