材料領(lǐng)域的創(chuàng)新,對于中國制造業(yè)掌握更多話語權(quán)非常關(guān)鍵。喻東旭很早就認(rèn)識到這一點(diǎn):“我在聯(lián)想和比亞迪工作時,一到旺季許多關(guān)鍵材料就容易缺貨,幾乎所有依賴進(jìn)口的材料價格都在漲,智能手機(jī)所用ITO(氧化銦錫)材料的定價權(quán)大都掌握在美日德等國企業(yè)之中,中國企業(yè)以代工裝配為主?!?/p>
喻東旭走過全世界許多地方,發(fā)現(xiàn)配套最完善、創(chuàng)新力最強(qiáng)的還是深圳,能保障企業(yè)在最短時間做出一個產(chǎn)品。于是他在龍崗區(qū)創(chuàng)辦了華科創(chuàng)智,希望將一種名為銀納米線的材料快速產(chǎn)業(yè)化,推向全世界。 今年8月,華科創(chuàng)智的柔性透明電極研發(fā)團(tuán)隊(duì)入選2016年市海外高層次人才孔雀團(tuán)隊(duì)(第一批),帶頭人是公司聯(lián)合創(chuàng)始人、香港科技大學(xué)教授溫維佳。華科創(chuàng)智的產(chǎn)品之一是智能調(diào)光膜。記者9月14日在華科創(chuàng)智展示廳體驗(yàn)這一產(chǎn)品,只需用遙控一按,所有透明的玻璃一下子變霧化,隔開了外部空間,十分科幻。
這種智能調(diào)光膜使用的“秘密武器”是銀納米線,它采用聚合物分散液晶(PDLC)作為顯示結(jié)果,兩層柔性透明導(dǎo)電薄膜(銀納米線膜)作為電極,在外加電壓的調(diào)解下,瞬間實(shí)現(xiàn)透明和不透明的切換。
喻東旭認(rèn)為,新材料公司需要靠技術(shù)+產(chǎn)業(yè)化“兩條腿”走路,缺一不可?!凹夹g(shù)不能被過分強(qiáng)調(diào),不能做到產(chǎn)業(yè)化對接、找不到應(yīng)用場景,技術(shù)便不能產(chǎn)生價值,就像是擱到抽屜里的論文,花了大量的錢也沒用”。
李音告訴記者,深圳新材料領(lǐng)域中已經(jīng)取得一些成績的企業(yè)創(chuàng)新力超強(qiáng),不僅不吝投入去搞研發(fā),并和高校緊密合作,同時緊貼市場,具有敏銳的市場嗅覺。
樣本
專注石墨烯基礎(chǔ)研究的本征方程:
“產(chǎn)品合格了,我們才敢創(chuàng)業(yè)”
“公司從投入到產(chǎn)出回報(bào)只有4個月,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),預(yù)計(jì)明年產(chǎn)值過億?!鄙钲谑斜菊鞣匠淌┘夹g(shù)股份有限公司董事長劉劍洪告訴記者,該公司去年8月成立,不到一年便大批量生產(chǎn)。
為什么能夠如此高效?這得益于劉劍洪和團(tuán)隊(duì)十余年的研究,以及五年的市場檢驗(yàn)。按照他的說法:“直到別人認(rèn)為我們的產(chǎn)品合格了,我們才敢創(chuàng)業(yè)。”
劉劍洪的另一個身份是深圳大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院教授。從2002年開始從事碳材料的研究,劉劍洪和研究團(tuán)隊(duì)從單層石墨烯的制備到應(yīng)用步步攻關(guān),最終掌握了石墨烯在電池電極材料、電子導(dǎo)電材料和超細(xì)粉體材料等關(guān)鍵材料領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù),完成了規(guī)?;囼?yàn)。目前,他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)申請獲得了中國、美國、日本、歐洲等國家和地區(qū)發(fā)明專利40多項(xiàng)。
深圳不少業(yè)內(nèi)人士表示,石墨烯產(chǎn)業(yè)化面臨的主要瓶頸是應(yīng)用研發(fā),而在劉劍洪看來,只有把基礎(chǔ)研究做扎實(shí)才可能讓石墨烯材料真正發(fā)揮其優(yōu)越的性能,公司才會具備產(chǎn)業(yè)應(yīng)用優(yōu)勢。
“石墨烯是由碳原子構(gòu)成的單層厚度的二維晶體,只有單層晶體才能發(fā)揮石墨烯材料的各種優(yōu)越性能,即使兩層疊加物理性質(zhì)也會下降100倍?!眲楸硎?,目前國內(nèi)不少企業(yè)宣稱能批量生產(chǎn)石墨烯,但不少生產(chǎn)出來的都不達(dá)標(biāo),不算真正的石墨烯。
本征方程研發(fā)的產(chǎn)品包括石墨烯包覆銅納米粒子,該技術(shù)能使銅粉具有抗氧化能力,替代中金嶺南目前使用的貴金屬銀粉與貴金屬銀包銅粉,使產(chǎn)品成本大幅下降。劉劍洪表示:“銀粉每公斤價格在3000至4000元,使用石墨烯包覆銅只需要1000多元,未來在電子行業(yè)將會大規(guī)模運(yùn)用?!?/p>
在動力電池的應(yīng)用方面,本征方程掌握了石墨烯包覆石墨鋰離子電池負(fù)極材料的關(guān)鍵技術(shù),容量可達(dá)到500毫安時/克,而一般負(fù)極材料容量只有360毫安時/克。因此,使用了石墨烯技術(shù)的動力電池,其體積會變得更小。此外,在隔膜涂布上涂上石墨烯粉末,鋰離子穿透能力顯著加強(qiáng)。
“石墨烯作為一種材料也有不足之處,比如它的分子結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低?!眲榉Q,石墨烯不僅是要有單層的結(jié)構(gòu),還要有穩(wěn)定的形態(tài),他的團(tuán)隊(duì)計(jì)劃突破二維材料制備的技術(shù),制作均勻的二維薄膜,之后將深入研發(fā)其在半導(dǎo)體、太陽能、LED、芯片等領(lǐng)域的應(yīng)用。
他告訴記者,為了保持技術(shù)的先進(jìn)性,本征方程還將建立研究院,依靠自身的力量和海內(nèi)外科研單位深入合作?!霸谕M獾暮献髦?,我們可以看到該領(lǐng)域最前沿的動態(tài),這是我們引領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)最基本的戰(zhàn)略?!?/p>
對話
深圳市經(jīng)貿(mào)委相關(guān)負(fù)責(zé)人:
爭取國家石墨烯創(chuàng)新中心落戶深圳
筆者日前從深圳市經(jīng)濟(jì)貿(mào)易和信息化委員會(下稱市經(jīng)貿(mào)委)獲悉,《國家石墨烯創(chuàng)新中心規(guī)劃方案》已報(bào)國家工信部,爭取石墨烯創(chuàng)新中心落戶深圳,致力于石墨烯產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和應(yīng)用。創(chuàng)新中心落戶深圳,將如何為深圳石墨烯產(chǎn)業(yè)化提供助力?
記者:目前深圳具有代表性的石墨烯領(lǐng)域的企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)有哪些,他們有何特別之處?
市經(jīng)貿(mào)委:2015年11月,深圳市先進(jìn)石墨烯應(yīng)用技術(shù)研究院、深圳市石墨烯協(xié)會揭牌成立,石墨烯應(yīng)用技術(shù)研究院成為深圳市首個以石墨烯研究為主旨的系統(tǒng)性、開放式、專業(yè)化的石墨烯應(yīng)用技術(shù)研究平臺。
研發(fā)專利領(lǐng)先,規(guī)?;a(chǎn)起步,是目前深圳石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)。許多企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)都開展了石墨烯研究,并申請了相關(guān)專利。
其中,清華大學(xué)深圳研究生院在石墨烯及其復(fù)合材料制備技術(shù)、石墨烯在儲能和導(dǎo)熱器件中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究;比亞迪正全力著手研發(fā)石墨烯—磷酸鐵鋰電池;中國寶安集團(tuán)控股的貝瑞特公司擁有多項(xiàng)石墨烯發(fā)明專利,其作為國內(nèi)最大的鋰電池負(fù)極材料生產(chǎn)商,已著手開展石墨烯儲能電池的研發(fā)進(jìn)程;深圳粵網(wǎng)節(jié)能公司已研發(fā)成功公斤級單層石墨烯量產(chǎn)解決方案,主力生產(chǎn)石墨烯粉體和薄膜材料;烯旺在石墨導(dǎo)電、導(dǎo)熱、防腐等多個領(lǐng)域的應(yīng)用研發(fā)處于行業(yè)領(lǐng)先水平。
記者:在發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)方面,深圳現(xiàn)有政策和未來展望如何?