石墨烯從爆炒到逐漸冷卻，從側(cè)面反映出石墨烯材料在應(yīng)用端還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到市場產(chǎn)業(yè)化的臨界點。

與此同時，有關(guān)上市公司控股的子公司申請石墨烯專利的消息頻傳，也顯示了國內(nèi)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)對石墨烯材料的關(guān)注和重視。

早在2012年，中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員劉兆平博士和他的團(tuán)隊宣稱：可以將石墨烯制取的成本從5000元一克降低到3元一克。這就意味著貴過黃金的石墨烯開始變成了“白菜價”，如果真是這樣，困擾著動力鋰電池多年的難題也就迎刃而解了。

今年3月，隨著加州大學(xué)石墨烯“超級電容器”研究成果的發(fā)布，有行業(yè)分析人士立即指出，石墨材料、石墨烯微片和宣稱石墨烯制造的產(chǎn)業(yè)鏈上市公司將被爆炒。

果然，受此消息提振，石墨烯概念股表現(xiàn)強(qiáng)勢，多只個股一度飆升到兩市漲幅榜前列，中國寶安和華麗家族更是一度漲停。

然而，這一說法很快遭到業(yè)內(nèi)專家的質(zhì)疑?！罢嬲氖┦欠浅］p的，作為單原子層的石墨烯用公斤和噸來衡量的說法顯然是不科學(xué)的。國際上通用的方法是用面積的算法來衡量石墨烯的產(chǎn)量?！鼻迦A大學(xué)深圳研究生院院長康飛宇教授認(rèn)為，出現(xiàn)這樣的結(jié)果，起始于媒體的錯誤解讀，然后被股市莊家和券商借用炒作。

一項實驗室成果被夸大成為炒作題材，從另外一個角度看，正說明鋰電池行業(yè)缺乏激動人心的進(jìn)展，特別是動力鋰電池存在著諸多技術(shù)瓶頸，造成純電動車市場踟躕不前，而且這種障礙將長期存在。

被夸大的概念“作為目前已知的最薄、強(qiáng)度最高的材料，加上優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和透光性，石墨烯在電子元器件、新能源、動力電池、導(dǎo)電油墨、導(dǎo)電涂料、航空航天和復(fù)合材料等多個領(lǐng)域，都有巨大的應(yīng)用前景?！睂幉骺萍加邢薰靖笨偨?jīng)理蔡鳳新認(rèn)為，市場只接受成熟的產(chǎn)品和應(yīng)用解決方案。

根據(jù)寧波墨西科技有限公司在其官網(wǎng)上的介紹，其生產(chǎn)的石墨烯產(chǎn)品為石墨烯微片，即為多層石墨烯結(jié)構(gòu)，但石墨烯的特性，比如導(dǎo)電、導(dǎo)熱、透光、柔軟性等得到很好保持，可以作為一種工業(yè)原材料廣泛地添加到現(xiàn)有的各種基礎(chǔ)材料中，對現(xiàn)有材料的性能進(jìn)行改進(jìn)。

但是實際上，石墨烯與石墨烯微片，兩字之差卻謬之千里。

石墨烯質(zhì)地薄且堅硬，可被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，比如超薄超輕型飛機(jī)材料，超輕防彈衣等，被看做是未來電子產(chǎn)品變革中所需的重要材料。

“大石墨烯概念可分為：石墨烯微片、氧化石墨烯、石墨烯?！鄙钲诹伎萍紕?chuàng)始人許子寒認(rèn)為，從國際學(xué)術(shù)研究的角度來看，后者才是真正意義上的石墨烯。

根據(jù)資料介紹，石墨烯微片是指碳層數(shù)多于10層、厚度在5～100納米范圍內(nèi)的超薄的石墨烯層狀堆積體；而石墨烯則是由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)，是只有一個碳原子厚度的二維材料。

“作為新材料的石墨烯尚處于研究階段未能商用，而如果細(xì)數(shù)那些所謂的石墨烯概念股就會發(fā)現(xiàn)，真正與石墨烯有關(guān)聯(lián)的并不多。”許子寒認(rèn)為上市公司有意無意的將石墨烯的概念與石墨材料、石墨烯微片等概念混淆，讓澄清公告“澄而不清”。

南都電源就是將此種概念混淆，有意無意間“澄而不清”的公司之一。

南都電源公司于2012年9月向國家知識產(chǎn)權(quán)局申請“一種含有鉛石墨烯復(fù)合材料的鉛炭電池負(fù)極板”和“一種鉛石墨烯復(fù)合材料”兩項發(fā)明專利。

在其“一種鉛石墨烯復(fù)合材料”的專利介紹中稱：每個石墨烯片包含1～50個碳原子層；本發(fā)明的鉛石墨烯復(fù)合材料可以實現(xiàn)鉛顆粒與石墨烯片的有效結(jié)合，并且與鉛粉等鉛酸電池的負(fù)極活性物質(zhì)也可實現(xiàn)更均勻的混合。

由此可見，南都電源的專利也是石墨烯微片而非石墨烯，兩者概念相去甚遠(yuǎn)。

然而資本市場對于新概念的追逐總是熱烈而盲目的。

早在墨西科技于2012年4月成立時，就號稱擁有全球第一條石墨烯生產(chǎn)線，設(shè)計年產(chǎn)300噸。墨西科技網(wǎng)站資料顯示，2012年12月，公司舉行了年產(chǎn)200萬平方米石墨烯涂層鋁箔生產(chǎn)線投產(chǎn)儀式，“標(biāo)志著全國乃至全球首個基于石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品正式面向市場”。

“從嚴(yán)格意義上來說，他們生產(chǎn)的并不是石墨烯。只有單層的才是石墨烯，而他們生產(chǎn)的石墨烯大概在10層左右。層數(shù)越少，性能越獨特。”上海一位新材料方面的權(quán)威專家指出。

此非孤論，另有專家亦稱，墨西科技所生產(chǎn)的，實質(zhì)上只是石墨微片，本質(zhì)上仍屬石墨范疇。石墨烯由于是以原子為單位，故多以面積計算，如以重量算計，對角線30英寸可能就是0.1毫克左右，以公斤或噸來計算的，都稱不上是石墨烯。

產(chǎn)業(yè)化方興未艾

雖然目前國內(nèi)針對石墨烯材料的研發(fā)進(jìn)展多有濫美之詞，但這并不妨礙石墨烯在鋰電池應(yīng)用方面的巨大前景。

康飛宇告訴《高工鋰電》，目前石墨烯在鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域的研究主要集中在兩個方面：一個是電極復(fù)合材料，另一個是導(dǎo)電添加劑。

在正極材料方面，通過噴霧干燥方法可獲得磷酸鐵鋰、石墨烯復(fù)合正極材料。由石墨烯形成的三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)與磷酸鐵鋰納米顆粒緊密結(jié)合，極大提高了電極材料的電導(dǎo)率。同時，復(fù)合材料中的多孔結(jié)構(gòu)又滿足了鋰離子快速遷移的需要，因此石墨烯改性磷酸鐵鋰材料的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性均較傳統(tǒng)的熱解碳包覆改性有了顯著提升。

而采用石墨烯材料的新型鋰離子電池導(dǎo)電劑能夠大幅降低電池內(nèi)阻，提高電池散熱性能，因此可顯著提升電池倍率性能和循環(huán)壽命，同時可有效降低導(dǎo)電劑用量，從而提高電池容量。研究表明，添加1%石墨烯導(dǎo)電劑的磷酸鐵鋰電池性能已和添加2%碳納米管導(dǎo)電劑的電池相當(dāng)。

與此同時，現(xiàn)階段鋰電池的一個突出矛盾就是能量密度低，且進(jìn)步緩慢。電池的能量密度指單位體積或質(zhì)量所儲存的電能。能量密度越高，產(chǎn)品使用時間越長，體積也越小而輕便。

鋰電池另一致命的缺點是，使用壽命也不盡如人意。純電動車的電池系統(tǒng)是由多個單體電池串并聯(lián)組成電池組，再由若干電池組形成的電池包。北京化學(xué)試劑研究所高級工程師廖紅英表示，就像“木桶原理”，性能最弱的單個電池決定了這個電池包的壽命，“若有一個害群之馬，整個電池包可能就會停止工作”。

在純電動車的制造成本中，電池占到4 0%～6 0%。一般汽車是1 5年的使用壽命，純電動車中鋰電池的使用年限僅5年。

一輛普通家用轎車的價格約10萬元，如果購買相同配置的純電動車，則要再支付10萬元的電池成本，這讓消費者難以接受。

電動自行車領(lǐng)域也是這樣，雖然鋰電池的能量密度、循環(huán)充電次數(shù)都大大優(yōu)于鉛酸電池。但鉛酸電池的更換成本平均為450元左右，鋰電池則為1000元左右，因此鋰電池僅占據(jù)了3%左右的市場份額。

“石墨烯材料在鋰離子電池中的應(yīng)用則會極大地改善這種現(xiàn)狀，在提高電池能量密度的同時，將極大的提升電池倍率性能和循環(huán)壽命?！笨碉w宇表示，隨著石墨烯材料在鋰離子電池應(yīng)用的研究中不斷取得突破，在不久的將來，動力鋰電池技術(shù)上存在的一些缺陷終將會迎刃而解。

根據(jù)高工鋰電研究院(GBII)發(fā)布的最新研究報告顯示，中國是世界上除日本外最大的鋰電池生產(chǎn)國及主要消費國，2012年市場規(guī)模達(dá)到640億元。其中筆記本電腦占29%，手機(jī)占36%，為最大應(yīng)用領(lǐng)域。但是，動力鋰電池只發(fā)展了十年時間，仍處于早期的幼稚階段。

5年內(nèi)鋰電領(lǐng)域局面難開

在多方的重視和努力之下，石墨烯正在加快產(chǎn)業(yè)化的步伐。不過據(jù)記者了解，不同類型的石墨烯，其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程并不相同。

劉兆平介紹，石墨烯材料可以分為兩類，一類是由單層或多層石墨烯構(gòu)成的薄膜，另一類是由多層石墨烯(10層以下)構(gòu)成的微片。

石墨烯薄膜又細(xì)分為單晶薄膜和多晶薄膜，其中，單晶薄膜可用于制造集成電路，但距離產(chǎn)業(yè)化的距離還很遙遠(yuǎn)。多晶薄膜則有望在5～10年內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，可替代ITO玻璃用于制造觸摸屏和其它需要透明導(dǎo)電材料的應(yīng)用領(lǐng)域。

石墨烯的另一個類別——石墨烯微片也可以細(xì)分為兩類，一類是功能化的石墨烯微片，由于擁有含氧基團(tuán)，可以應(yīng)用在藥物、檢測和催化劑等特殊領(lǐng)域。另一類是較為純粹的石墨烯微片，可用于導(dǎo)電和導(dǎo)熱等多個領(lǐng)域。

目前，在石墨烯薄膜和石墨烯微片這兩個方向上，中國也在進(jìn)行積極探索。2012年1月8日，江南石墨烯研究院對外宣稱，手機(jī)用石墨烯電容觸摸屏在常州研制成功。這種透明的薄膜可以滿足智能手機(jī)觸摸屏的基本功能。

不過，石墨烯要想在鋰電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)真正的產(chǎn)業(yè)化，除了石墨烯材料的低成本量化生產(chǎn)，還需要在應(yīng)用方面進(jìn)行進(jìn)一步的研究和拓展。

“石墨烯可以用于鋰離子電池正極涂層，但電池企業(yè)如果想應(yīng)用石墨烯導(dǎo)電劑，還要考慮一系列的問題。比如按照什么樣的比例加入，才能使石墨烯應(yīng)用效果更佳；石墨烯添加的方法和順序，以及電池制造工藝的改進(jìn)等等?！毙熳雍J(rèn)為，所有這些問題如果沒有能夠得到很好的解決，石墨烯在鋰電池行業(yè)的應(yīng)用將無從談起。

而在這方面，除了企業(yè)自己的努力，還需要國家的支持?！靶枰雠_相關(guān)政策，為應(yīng)用創(chuàng)新創(chuàng)造條件?！辈跳P新說。

在蔡鳳新看來，目前國家對石墨烯的扶持力度還很不夠?！啊濉?guī)劃中并沒有提到石墨烯，2012年國家發(fā)展改革委的產(chǎn)業(yè)振興和技術(shù)改造目錄，石墨烯也并沒有被列入其中?！睂Υ怂罡袘n慮。

采訪中蔡鳳新告訴《高工鋰電》記者，目前石墨烯的價值和前景已經(jīng)得到了國際上許多科學(xué)家的認(rèn)可，我國也和發(fā)達(dá)國家同處于起跑階段，如果錯失這個機(jī)會，等幾年后國外已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后，我們再去做，無疑又將重復(fù)研發(fā)領(lǐng)先、產(chǎn)業(yè)落后的老故事。

科技巨頭們試圖加快推進(jìn)石墨烯的產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用。IBM、三星等已經(jīng)緊鑼密鼓地開始了石墨烯的應(yīng)用研究，其中IBM已經(jīng)研制出了首款由石墨烯圓片制成的集成電路，而三星公司也制造出了由多層石墨烯等材料組成的透明、可彎曲的顯示屏。

今年1月28日，歐盟委員會宣布，將對石墨烯研究進(jìn)行10億歐元的資助。風(fēng)雨飄搖的諾基亞公司獲得該項資助，試圖通過石墨烯材料東山再起。這也是歐盟有史以來最大的研究資助類項目之一。

然而，對于中國鋰電池企業(yè)來說，他們更關(guān)注石墨烯材料在鋰電池方面研究的現(xiàn)狀和在鋰電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的可能性。

“目前已有不少鋰電池企業(yè)向我求證和咨詢過石墨烯在鋰電池研究方面的進(jìn)展?！?

徐子寒認(rèn)為目前石墨烯在鋰電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的條件尚不成熟，手機(jī)觸摸屏將會成為第一個率先打開的市場。

“值得高興的是，國家工信部內(nèi)部正在商討準(zhǔn)備出臺高新材料重大研究計劃，石墨烯作為最有潛力的高新材料，可能會在后續(xù)的國家相關(guān)政策中得到扶持?！笨碉w宇教授透露，即便是有政策有支持，石墨烯在鋰電池領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化道路依然漫長，起碼5年內(nèi)難以實現(xiàn)。