對(duì)此,肖勁松建議,“十三五”期間國(guó)家應(yīng)設(shè)立石墨烯發(fā)展專項(xiàng)計(jì)劃和專項(xiàng)基金,將石墨烯確定為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源;打通應(yīng)用環(huán)節(jié),形成上下游一體化的產(chǎn)

對(duì)此,肖勁松建議,“十三五”期間國(guó)家應(yīng)設(shè)立石墨烯發(fā)展專項(xiàng)計(jì)劃和專項(xiàng)基金,將石墨烯確定為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源;打通應(yīng)用環(huán)節(jié),形成上下游一體化的產(chǎn)業(yè)鏈條;加快制定正確的技術(shù)路線和材料標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;做大做強(qiáng)采、選、冶一體的高科技龍頭企業(yè)集團(tuán),建立石墨烯產(chǎn)業(yè)基地;鼓勵(lì)和引導(dǎo)社會(huì)資本進(jìn)入石墨烯產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

鑒于現(xiàn)實(shí)中“冷熱不均”、頻頻遇冷的境況,業(yè)界對(duì)于石墨烯產(chǎn)業(yè)化的熱情逐漸冷卻下來(lái)。甚至有不少業(yè)外人士與投資者認(rèn)為,石墨烯實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化為時(shí)過(guò)早。

對(duì)此,肖勁松表示:“石墨烯產(chǎn)業(yè)正處于概念導(dǎo)入期、產(chǎn)業(yè)化突破前期?!痹谒磥?lái),按照硅材料產(chǎn)業(yè)的成熟周期為20年來(lái)推斷,石墨烯產(chǎn)業(yè)化成熟至少還需要5年~10年,接下來(lái)如何破局是關(guān)鍵。

“近期,我們對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行了調(diào)研。調(diào)研發(fā)現(xiàn),我國(guó)部分石墨烯企業(yè)仍受制于制備工藝不成熟、成本高、環(huán)保嚴(yán)、不穩(wěn)定性等因素,從而導(dǎo)致其商業(yè)化應(yīng)用推廣進(jìn)程緩慢。”在中加石墨烯產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用研討會(huì)上,中國(guó)非金屬礦工業(yè)協(xié)會(huì)石墨專委會(huì)副秘書長(zhǎng)劉榮華表示。劉榮華的另一個(gè)身份是國(guó)內(nèi)首家石墨烯交易電商平臺(tái)——“石墨邦”創(chuàng)始人。今年4月,他率隊(duì)對(duì)我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行了一次調(diào)研。

難以估量的市場(chǎng)前景

“當(dāng)前,石墨烯發(fā)展已進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化的黎明前夕,與外界認(rèn)知存在巨大的預(yù)期差?!眲s華表示,市場(chǎng)對(duì)于石墨烯產(chǎn)業(yè)政策的預(yù)期非常強(qiáng)烈,而且石墨烯有望入選“十三五”新材料重大專項(xiàng)。

據(jù)了解,目前,石墨烯主要以石墨烯粉體及石墨烯薄膜兩種形式存在。石墨烯粉體通過(guò)天然石墨制備出來(lái),其制備方法主要有機(jī)械剝離法和氧化還原法,應(yīng)用于新材料領(lǐng)域和能源領(lǐng)域。石墨烯薄膜是通過(guò)甲烷制備出來(lái),其制備方法主要有化學(xué)氣相沉積法和外延生長(zhǎng)法,應(yīng)用于電子領(lǐng)域、環(huán)境領(lǐng)域和醫(yī)藥領(lǐng)域等。

經(jīng)過(guò)調(diào)研,劉榮華預(yù)計(jì),今年下半年石墨烯產(chǎn)業(yè)將是“粉”“膜”登場(chǎng),應(yīng)用的行業(yè)包括防腐涂料、導(dǎo)熱塑料、石墨烯EPS、消費(fèi)電子散熱片、超級(jí)電容器及鋰電池等?!安糠质┢髽I(yè)2015年已經(jīng)突破了千萬(wàn)元收入,今年有望突破億元收入。在復(fù)合材料、鋰離子電池正極材料以及電子觸摸屏領(lǐng)域,石墨烯最有希望率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化?!?/p>

根據(jù)劉榮華對(duì)國(guó)內(nèi)石墨烯企業(yè)進(jìn)行的調(diào)研了解,目前石墨烯在復(fù)合材料中的比較明確的幾個(gè)應(yīng)用包括防腐涂料、改性塑料以及石墨烯EPS。

在防腐涂料領(lǐng)域,據(jù)市場(chǎng)預(yù)計(jì),2015年我國(guó)常規(guī)防腐涂料、重防腐涂料產(chǎn)量分別達(dá)到300萬(wàn)噸和150萬(wàn)噸左右,防腐涂料總產(chǎn)量達(dá)到450萬(wàn)噸左右;到2017年或可達(dá)600萬(wàn)噸。按千分之一的石墨烯用量、100萬(wàn)元/噸計(jì)算,到2017年其潛在市場(chǎng)規(guī)模為60億元。

石墨烯改性塑料應(yīng)用廣泛,市場(chǎng)空間大。以PVC材料為例,我國(guó)每年P(guān)VC塑料產(chǎn)量約為1800萬(wàn)噸,按1%的PVC材料添加5%的石墨烯來(lái)測(cè)算,單PVC塑料領(lǐng)域?qū)κ┑男枨缶陀薪咏f(wàn)噸級(jí)別。除塑料材料之外,其他高分子材料如橡膠等對(duì)石墨烯的需求量也十分巨大。

石墨烯EPS與普通聚苯板相比,具備兩大優(yōu)點(diǎn):低導(dǎo)熱系數(shù)與低密度。石墨烯EPS比普通聚苯板導(dǎo)熱率大幅降低了20%,意味著保溫層的經(jīng)濟(jì)厚度可以降低20%;石墨烯EPS的密度也顯著低于普通聚苯板,在同樣的保溫效果下,意味著原材料的使用量可以大幅降低,更加符合節(jié)能環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)。

“石墨烯在鋰離子電池中的應(yīng)用比較多元化,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的是用在正極材料中作為導(dǎo)電劑,來(lái)改善電極材料的導(dǎo)電性能,提高倍率性和循環(huán)壽命。”劉榮華介紹說(shuō),石墨烯在鋰離子電池市場(chǎng)上的潛在容量為10億級(jí)別。

劉榮華預(yù)計(jì),隨著新能源汽車產(chǎn)量的迅猛增長(zhǎng),市場(chǎng)對(duì)于導(dǎo)電添加劑的需求也將呈飛速提升態(tài)勢(shì)。預(yù)計(jì)到2018年,石墨烯導(dǎo)電劑用量將達(dá)500噸,其在鋰電池導(dǎo)電劑材料中的占比也將逐步提高。以目前導(dǎo)電漿料中的石墨烯來(lái)估算,2018年對(duì)應(yīng)的石墨烯導(dǎo)電漿料需求量在1萬(wàn)噸以上。

“石墨烯也將成為理想的鋰離子負(fù)極材料?!眲s華分析,硅作為鋰離子負(fù)極材料,其理論比容量高達(dá)4200毫安時(shí)/克,但其在充放電過(guò)程中體積變化大,造成循環(huán)穩(wěn)定性較差,而用石墨烯包覆硅材料(石墨烯改性硅基材料)能一定程度上緩沖其巨大的體積變化。

按單位電池材料使用百分之一石墨烯(實(shí)際用量可能會(huì)更高)、50萬(wàn)元/噸的價(jià)格計(jì)算,石墨烯在鋰電池領(lǐng)域每年潛在市場(chǎng)規(guī)模為16億元。

同時(shí),石墨烯薄膜在柔性顯示領(lǐng)域開始大展身手。國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)實(shí)現(xiàn)從柔性屏到多點(diǎn)觸控柔性屏的突破。以石墨稀材料技術(shù)制作的柔性觸摸屏可讓不規(guī)則或弧形的移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的多點(diǎn)觸控功能。樂(lè)觀估計(jì),2015年石墨烯薄膜潛在市場(chǎng)空間為21.6億元。

“石墨烯產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵是發(fā)揮石墨烯的材料特性,尋找高性價(jià)比應(yīng)用。關(guān)于石墨烯產(chǎn)業(yè)化,未來(lái)石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要取決于下游應(yīng)用技術(shù)和市場(chǎng)開拓進(jìn)展;而石墨烯應(yīng)用的關(guān)鍵在于怎么把石墨烯和現(xiàn)有材料體系融合,更大限度地發(fā)揮石墨烯的優(yōu)異性能,取得較高的性價(jià)比?!眲s華說(shuō)。根據(jù)石墨烯的不同特性、技術(shù)難度和應(yīng)用性價(jià)比,他總結(jié)了以下發(fā)展路徑——近期,復(fù)合材料+觸控產(chǎn)品;中期,能源領(lǐng)域+傳感器;長(zhǎng)期,半導(dǎo)體器件應(yīng)用。

顯然,石墨烯產(chǎn)業(yè)化大幕拉開在即??梢灶A(yù)見,以石墨烯新材料應(yīng)用創(chuàng)新推動(dòng)傳統(tǒng)行業(yè)升級(jí)將是未來(lái)幾年的主旋律。

[責(zé)任編輯:陳語(yǔ)]

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