石墨烯的“烯”望很大,但具體的應用前景如何,何時有望迎來商業化的大規模生產呢?

大智慧阿思達克通訊社9月25日訊 2010年石墨烯材料被搬上諾貝爾獎領獎臺,2013年在國內市場開始受到企業、投資者、主流院校等關注,石墨烯的“烯”望很大,但具體的應用前景如何,何時有望迎來商業化的大規模生產呢?帶著這些疑問,大智慧通訊社9月24日在“無錫石墨烯產業創新發展論壇”會后,對中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟秘書長李義春進行了長達1小時的獨家專訪。

中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟是中國首個石墨烯產業的國家級聯盟,于2013年7月13日正式成立。該聯盟由清華大學、中科院金屬研究所、南京科孚納米技術有限公司、中科院寧波材料技術與工程研究所、北京現代華清材料科技發展中心等5家核心單位發起,共聯合了國內從事石墨烯研發、產業化的22家法人機構。

以下為采訪實錄:

石墨烯專項資金扶持計劃有望明年啟動

1.國家對石墨烯產業的發展是否有相應的專項資金進行扶持呢?

李義春:現在已經接近年底了,目前聯盟已向國家相關部委提出來了,“計劃有望在明年啟動”。

2.對于目前建立的石墨烯示范基地,后期還有一些新的此類示范基地嗎?

李義春:目前聯盟已經向國家各部委上報了無錫、青島、寧波、深圳四個石墨烯研發示范基地,這四個基地都有意將石墨烯產業作為主打產業,政策扶持力度會比較大。

短期內看好石墨烯在導熱材料、鋰電池等領域的應用

3.目前有提商業化、大規模的生產需要10年以上,也有說到2016年有望實現,對此您怎么看?

李義春:超級電容領域會晚一點,至少需要5年以后;在鋰電池領域,目前已經有幾家企業已經進入到了石墨烯電極的“實質性中試階段”,在這塊有望在“2年內取得突破”。

4.石墨烯可以用于諸多的應用領域中,短期內您比較看好哪些領域的應用呢?

李義春:(1)導熱材料:LED產品的導熱片,有望在兩年內取得突破;(2)鋰電池正負極材料方面,已進入中試;(3)復合材料領域,比如PVC系列產品等。

5.未來的市場容量及進入后的競爭力如何?

李義春:LED產品、鋰電池及復合材料領域的市場很大,若石墨烯材料在這些領域的應用取得突破,“市場容量會很大”;就競爭力而言,“不是問題”,若獲得應用,其他的一些材料將很難與其競爭。比如在鋰電池方面,其可以在不增加多少成本前提下,增加鋰電池的充放電次數,提高電池安全性等。

6.目前走向商業化、大規模生產的難點體現在什么地方呢?

李義春:穩定性。實驗室走向量產能否控制產品質量,比如現在的導熱膜,生產幾片實驗室產品,質量沒有問題,但要像造紙廠那樣,流水線的生產,需要控制成品率,產品的均勻性等。

石墨烯材料可應用領域廣泛,企業需要做好定位

7.在鋰電池領域的應用,國內的進展情況如何?

李義春:目前是清華康飛宇教授帶領的團隊在做,利用石墨烯的高導電性,應用于正負極材料中,主要是與深圳地區的幾個非常知名的鋰電池企業合作,具體情況目前還不方便透露。

8.國內有企業生產的石墨烯導熱膜其價格每平米約300元,比傳統材料價格還要高一點,這樣的產品未來的前景如何呢?

李義春:需要對石墨烯產品進行“正確的定位”。

(1)做石墨產品做不到的東西,不要去同價格非常便宜的石墨導熱材料去爭奪市場。低端市場多用石墨導熱膜,若石墨烯導熱膜的性能沒有大幅提升,性價比不高,很難取得市場突破。

(2)對象瞄準錯了,需要瞄準高端市場。比如,LED的石墨烯導熱材料,目前做不出來大功率的LED燈,主要就是受散熱問題限制,功率大了容易燒壞。一旦攻克這類技術,市場前景將不可限量。

9. 在復合材料應用領域,比如廈門凱納石墨烯技術有限公司與中泰化學(002092.SZ)的合作,將石墨烯應用于PVC系列產品,其前景如何?

李義春:如果將石墨烯材料引入PVC系列復合材料成功了,石墨烯的需求量將會馬上提升,采用石墨烯材料后,該產品的性價比會有所提高,能增加產品的強度、傳熱性等。

10. 石墨烯材料在涂料及手機觸摸屏上的應用前景?

李義春:粉末如果加入到涂料中,粉體轉化成溶液,要分布均勻,關鍵是“分散技術”,如分散劑,讓它不出現團聚、沉淀等現象;石墨烯在手機觸摸屏領域的應用,有低端的,也有高端的產品,比如現在手機在強日照下很難看到屏幕中的文字,采用了石墨烯材料的觸摸屏后效果可能會好一點。總的來說應用前景還是得看前面提到的定位問題。

11. 在環保行業--水污染處理的應用前景?

李義春:前景比較大,以前用活性炭,改用石墨烯薄膜材料后,能很好的提取出濃度很高的重金屬污染物,“變廢為寶”,比活性炭提取效果好。

國內石墨烯產業發展看重“性價比”

12. 石墨烯材料進入諾貝爾獎領獎臺的初衷?

李義春:獲獎時提出采用石墨烯材料,更多是將其應用于傳感器、導電薄膜等電子產品的高端領域,而國內現在在做的時候發現,其導熱、導電的性能用于低端的產品,效果也很顯著。

13. 國外石墨烯產業發展的情況?

李義春:國外企業仍然側重高端應用。比如歐盟拿出10億歐元用于石墨烯產業旗艦計劃,側重研發光電領域的高端應用,目前實驗室是能生產,但要實現規模化生產,有樂觀派的估計是5-8年,而悲觀的人士有估計需要10年以上的,當然,在該領域的應用,將能使石墨烯的導電、導熱等性能得到淋漓盡致的發揮,是其它材料無法取代的。

14. 國內又是怎么樣的呢?

李義春:國內發展看重“性價比”。中國是全球的鋰電池材料、LED等產品的主要生產基地之一,結合國內這些領域在全球所處產業鏈環節的實際情況,將石墨烯材料應用其中,較碳納米管等材料,其性能接近,但價格便宜,性價比會更高。

不同制備方法適用于不同的應用領域

15. 對于不同的石墨烯制備方法,哪種方法更具備規模化生產的潛力呢?

李義春:不同的方法制備的產品所適用的“應用領域會有所不同”。

(1)CVD法制備成本相對要高一點,但其在制備導電膜方面具備優勢,比如常州二維碳素科技有限公司,在做透明導電膜,這塊用途相對比較高端一點;

(2)氧化還原法,制備石墨烯粉體,更適合于需要發揮含氧基團作用的復合材料;

(3)機械剝離方法,不需要用強酸性物質,避免了污染物的處理,廈門凱納準備將其用機械剝離法制備的石墨烯用于PVC系列復合材料中。

地方政府開始將石墨礦視為“寶藏”

16. 有石墨礦的地方有哪些優勢呢?

李義春:現在1噸石墨(售價)幾千塊,而石墨烯(售價)1公斤幾千塊,若具備了大規模生產能力,一噸石墨烯將是幾百萬,現在地方政府已非常重視石墨礦,“將礦權收上去,不允許私自開礦”。

17.石墨礦企業該如何迎接機遇呢?

李義春:對于具備石墨礦的企業未來可以走深加工之路,這也正是目前內蒙古石墨研究院的發展方向,當然,也可以和企業進行合作,引入石墨烯企業,實現產業進行升級。

目前涉足石墨烯的上市公司主要包括中泰化學、南都電源(300068.SZ)、中國寶安(000009.SZ)、金路集團(000510.SZ)、華麗家族(600503.SH)、中超電纜(002471.SZ)、拓邦股份(002139.SZ)、悅達投資(600805.SH)、新華錦(600735.SH)、力合股份(000532.SZ)等。

[責任編輯:趙卓然]

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