11月30日，為引導(dǎo)石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，工信部、國(guó)家發(fā)改委、科技部三部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》(以下簡(jiǎn)稱《意見》)。

據(jù)悉，作為“21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Α钡纳衿娌牧?，石墨烯在清潔能源、海水淡化、可穿戴技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)、電子信息等領(lǐng)域?qū)砀锩宰兓?，未?0年內(nèi)，有望形成千億產(chǎn)業(yè)規(guī)模，拉動(dòng)萬(wàn)億產(chǎn)業(yè)鏈。

石墨烯到底有多神奇？“褪去”一些極具視覺沖擊報(bào)道的“外衣”，這些新技術(shù)的本來面目是什么？

真真假假，市場(chǎng)未知概念已火

近期，石墨烯電池獲突破性進(jìn)展的報(bào)道時(shí)有“重磅”拋出：特斯拉很快將做到一次充電行駛500英里，很可能使用硅/石墨烯負(fù)極代替目前的石墨負(fù)極;華為Mate 8發(fā)布會(huì)前，有消息稱該產(chǎn)品將采用全新的石墨烯電池，5分鐘可充入48%的電量，供華為手機(jī)通話10小時(shí);繼去年底西班牙爆出石墨烯公司Graphenano研究出首例石墨烯聚合材料電池，充電10分鐘將跑1000公里的消息后，又有報(bào)道稱該公司將建設(shè)石墨烯聚合物電池制造廠，滿產(chǎn)后電池年產(chǎn)量將超過80萬(wàn)塊;另有報(bào)道稱山東玉皇新能源有限公司研制出石墨烯電池，充電半小時(shí)可跑400公里。

針對(duì)特斯拉采取硅/石墨烯代替目前的石墨負(fù)極能提高能量密度的傳聞，業(yè)內(nèi)人士告訴記者，硅材料具有最高的理論比容量，但硅在充放電過程中體積膨脹顯著，會(huì)導(dǎo)致活性物質(zhì)粉化脫落，而使容量迅速衰減。而利用石墨烯的高比表面積、優(yōu)異導(dǎo)電性和強(qiáng)機(jī)械韌性，可有效提高硅負(fù)極的循環(huán)性能。但他同時(shí)表示，特斯拉實(shí)現(xiàn)這種高性能石墨烯電池的量產(chǎn)，可能需要數(shù)年時(shí)間。

記者進(jìn)一步了解到，華為Mate 8發(fā)布會(huì)并未透露有關(guān)石墨烯電池的任何事宜，而之前發(fā)布有石墨烯信息的微博并沒有官方認(rèn)證。華為消費(fèi)者業(yè)務(wù)董事長(zhǎng)余承東對(duì)外界表示：華為一直在研發(fā)石墨烯技術(shù)，技術(shù)成熟度領(lǐng)先，但是石墨烯目前不具備商業(yè)化的條件，市場(chǎng)上也沒有企業(yè)能夠量產(chǎn)，商業(yè)化還需要時(shí)間。

對(duì)于西班牙的石墨烯聚合材料電池，記者采訪的多位業(yè)內(nèi)專家均稱，沒有見到過該公司的產(chǎn)品，也沒有查到充放電曲線、中值電壓等基本參數(shù)。有專家指出，如果他們所用的是超級(jí)電容和鋰電池組成的電池組，那么以目前常用的電動(dòng)車設(shè)計(jì)，能量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到1000公里。

而山東玉皇新能源有限公司副總經(jīng)理高洪森則對(duì)記者表示，他們已具有研發(fā)充電10分鐘充滿80%電量、續(xù)航300～400公里電池的能力，但由于充電樁不太理想，還未達(dá)到理想狀態(tài)。針對(duì)“玉皇稱加入石墨烯后可在-20℃充電”的報(bào)道，高洪森表示，目前0℃以下還不能完成充電，電池可在-40～55℃使用，充電環(huán)境溫度則要在0～45℃。

中國(guó)的石墨烯企業(yè)不在少數(shù)，但中國(guó)石墨烯聯(lián)盟秘書長(zhǎng)李義春指出，目前這些企業(yè)均處于發(fā)展初期，能否形成產(chǎn)業(yè)龍頭，還需要觀察。盡管如此，并不妨礙石墨烯在資本市場(chǎng)的熱度持續(xù)高漲，不少上市公司涉足石墨烯概念股。

應(yīng)用廣泛，儲(chǔ)能領(lǐng)域被看好

記者了解到，石墨烯是人類已知的最薄、最堅(jiān)硬的納米材料，在光、電、熱、力等方面具有優(yōu)異性能，極具應(yīng)用潛力。但目前石墨烯材料批量化生產(chǎn)和應(yīng)用尚未完全實(shí)現(xiàn)，真正應(yīng)用的領(lǐng)域還較為有限。

石墨烯材料為何如此之火?北京有色金屬研究總院劉冠偉博士、天津師范大學(xué)能源與材料工程中心執(zhí)行主任李喜飛在接受記者采訪時(shí)一致指出，2010年安德烈˙海姆因發(fā)現(xiàn)石墨烯而獲諾貝爾獎(jiǎng)，自此石墨烯倍受關(guān)注。一位不愿具名的業(yè)內(nèi)人士告訴記者，由于近年來傳統(tǒng)能源消耗帶來的環(huán)境污染事件集中爆發(fā)，亟需推動(dòng)清潔能源技術(shù)發(fā)展。而我國(guó)石墨產(chǎn)量大，全世界石墨資源儲(chǔ)量約15億噸，我國(guó)儲(chǔ)量約10億噸，前景很被看好。

《意見》指出，發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)，對(duì)帶動(dòng)相關(guān)下游產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步，提升創(chuàng)新能力，加快轉(zhuǎn)型升級(jí)，激活潛在消費(fèi)等，都有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。我國(guó)石墨烯材料及應(yīng)用經(jīng)過自主系統(tǒng)研發(fā)，生產(chǎn)技術(shù)、 料、智能穿戴等產(chǎn)品上的應(yīng)用效果逐步顯現(xiàn)。當(dāng)前，我國(guó)石墨烯材料正處于從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵時(shí)期。

劉冠偉指出，實(shí)驗(yàn)室成果并不等于工業(yè)化。在他看來，目前“石墨烯電池”技術(shù)接近于不存在，石墨烯只在理論上能夠提高充放電速率，而對(duì)于容量的提升基本沒有任何幫助。他指出，石墨烯材料本身納米材料的高比表面積等性質(zhì)與現(xiàn)在的鋰離子電池工業(yè)的技術(shù)體系是不兼容的，而且成本高昂。石墨烯的本征特性決定了其在超級(jí)電容中應(yīng)用的希望比在鋰離子電池中要大一些，但如果用超級(jí)電容做電動(dòng)汽車，充電很快，但續(xù)航里程會(huì)非常糟糕。