李義春將我國(guó)石墨烯電池的研究分為兩部分：在傳統(tǒng)鋰電池上進(jìn)行應(yīng)用以及依據(jù)石墨烯制造一個(gè)新體系的電池。石墨烯超級(jí)電池的成功研發(fā)，克服了電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸，解決了新能源汽車電池的容量不足以及充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，若能批量生產(chǎn)，則將為電池產(chǎn)業(yè)乃至電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的變革。而美國(guó)麻省理工學(xué)院成功研制的表面附有石墨烯納米涂層的柔性光伏電池板，可極大降低制造透明可變形太陽(yáng)能電池的成本，為光伏產(chǎn)業(yè)的生存提供了出路。

    石墨烯的“神奇”并不局限于新型電池，華為創(chuàng)始人任正非曾說(shuō)，未來(lái)10～20年內(nèi)會(huì)爆發(fā)一場(chǎng)技術(shù)革命顛覆時(shí)代，石墨烯時(shí)代將取代硅時(shí)代。作為新一輪材料革命的種子選手，各國(guó)均致力研發(fā)以求搶占先機(jī)。一股石墨烯研究熱潮在全世界范圍悄然升溫，其商業(yè)化過(guò)程中存在的問(wèn)題也層出不窮地浮出水面。

    當(dāng)“石墨烯”僅是石墨烯

    曼徹斯特大學(xué)副校長(zhǎng)Colin Bailey稱：“石墨烯有可能徹底改變數(shù)量龐大的各種應(yīng)用，從智能手機(jī)和超高速寬帶到藥物輸送和計(jì)算機(jī)芯片。”科學(xué)家甚至預(yù)言其將“徹底改變21世紀(jì)”。這里提到的石墨烯，究竟是何方神圣?它真的能帶來(lái)顛覆嗎?

    石墨烯是已知的最薄、最堅(jiān)硬的納米材料。它的透光率高達(dá)97.7%，幾乎完全透明;導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m˙K，高于碳納米管和金剛石;常溫下其電子遷移率超過(guò)375000px2/V˙s，高于硅晶體;而電阻率只有10-8Ω˙m，比銀更低，為世上電阻率最小的材料。如此看來(lái)石墨烯可謂實(shí)至名歸。

    “石墨烯最有可能在新能源電池、電子設(shè)備和航空航天領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用”，基于目前已有的研究成果，中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長(zhǎng)李義春做出如此預(yù)測(cè)。他同時(shí)表示：“2015年將成為中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的元年，今年以石墨烯為添加劑的鋰電池有望最早實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。”

    同時(shí)，石墨烯在電子領(lǐng)域也大顯神威。備受矚目的可彎曲屏幕或?qū)⒊蔀槲磥?lái)移動(dòng)設(shè)備顯示屏的發(fā)展趨勢(shì)，屆時(shí)作為基礎(chǔ)材料的石墨烯將前途無(wú)量。有數(shù)據(jù)顯示2013年全球?qū)κ謾C(jī)觸摸屏的需求量大概在9.65億片。到2015年，平板電腦對(duì)大尺寸觸摸屏的需求也將達(dá)到2.3億片，這為石墨烯的應(yīng)用提供了廣闊的市場(chǎng)。韓國(guó)三星公司的研究人員也已制造出由多層石墨烯等材料組成的透明可彎曲    顯示屏，我國(guó)重慶墨烯科技有限公司更是先其他國(guó)家一步實(shí)現(xiàn)石墨烯手機(jī)的量產(chǎn)。

    石墨烯在航天軍工領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也極為突出，它的高導(dǎo)電性、高強(qiáng)度、超輕薄等特性彌補(bǔ)了傳統(tǒng)材料的缺陷。美國(guó)NASA已開發(fā)出應(yīng)用于航天領(lǐng)域的石墨烯傳感器，能很好的對(duì)地球高空大氣層的微量元素、航天器上的結(jié)構(gòu)性缺陷等進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)，石墨烯在超輕型飛機(jī)材料等潛在應(yīng)用上也將發(fā)揮更重要的作用。

    當(dāng)“石墨烯 ”不只是石墨烯

    正是看到了石墨烯的應(yīng)用前景，許多國(guó)家紛紛成立石墨烯相關(guān)技術(shù)研發(fā)中心，嘗試使石墨烯商業(yè)化，進(jìn)而在工業(yè)、技術(shù)和電子相關(guān)領(lǐng)域獲得潛在的應(yīng)用產(chǎn)權(quán)。歐盟委員會(huì)將石墨烯作為“未來(lái)新興旗艦技術(shù)項(xiàng)目”，設(shè)立專項(xiàng)研發(fā)計(jì)劃，將在10年內(nèi)撥出10億歐元經(jīng)費(fèi)。英國(guó)政府也投資建立國(guó)家石墨烯研究所(NGI)，力圖使這種材料在未來(lái)幾十年里可以從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入生產(chǎn)線和市場(chǎng)。

    目前全球已有超過(guò)200個(gè)機(jī)構(gòu)和1000多名研究人員從事石墨烯技術(shù)的開發(fā)和研究，其中不乏三星、IBM等科技巨頭，也有中國(guó)的新興科技企業(yè)。經(jīng)過(guò)幾年發(fā)展，我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)基本形成以江蘇省為聚合區(qū)，其它多地碎片化存在的產(chǎn)業(yè)格局。其中，僅常州市就有石墨烯原料制備及應(yīng)用領(lǐng)域企業(yè)33家，高新技術(shù)企業(yè)16家。常州二維碳素科技有限公司于2013年建成國(guó)內(nèi)首條年產(chǎn)3萬(wàn)平方米石墨烯透明導(dǎo)電薄膜生產(chǎn)線，成為全球首家擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)、率先實(shí)現(xiàn)石墨烯手機(jī)觸摸屏生產(chǎn)的企業(yè)。而常州第六元素材料科技股份有限公司2013年開發(fā)出國(guó)內(nèi)首條大規(guī)模、全自動(dòng)粉體石墨烯生產(chǎn)線，在提高產(chǎn)能的同時(shí)大大降低石墨烯價(jià)格，讓石墨烯大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用成為可能。

    產(chǎn)業(yè)發(fā)展亮點(diǎn)頻現(xiàn)的同時(shí)，也折射出產(chǎn)業(yè)泡沫化的隱憂。石墨烯巨大的商業(yè)價(jià)值激起了政企的投資熱情，以致大量資金迅速涌入石墨烯領(lǐng)域，行業(yè)規(guī)模空前膨脹。中科院院士劉忠范認(rèn)為，國(guó)內(nèi)的石墨烯研究存在太多急功近利的行為。在巨大發(fā)展前景面前，誰(shuí)都不愿放棄唾手可得的利益空間，一些與石墨烯毫無(wú)關(guān)聯(lián)的草根企業(yè)甚至也改頭換面加入研發(fā)大軍。在石墨烯科研進(jìn)展緩慢的當(dāng)下，這種火熱程度恐怕歸根結(jié)底是資本炒作在作祟。這里也似乎折射著當(dāng)年造船熱和光伏熱的縮影，有企業(yè)家的盲目，也有地方政府的GDP沖動(dòng)。“一窩蜂而上的結(jié)果必定是一窩蜂而下”，劉忠范如是說(shuō)。如果商業(yè)領(lǐng)域一味夸大其神奇之處，可能會(huì)導(dǎo)致石墨烯產(chǎn)業(yè)變成泡沫，一旦破裂，那么也許技術(shù)和工業(yè)的進(jìn)展也無(wú)法拯救它。

    “中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)研究在各行各業(yè)均產(chǎn)生了一些實(shí)驗(yàn)室成果，不少研究成果已經(jīng)開始觸摸到了應(yīng)用層面。但在光伏、微芯片等高端產(chǎn)業(yè)，還存在著由于技術(shù)門檻高、投入資金巨大、應(yīng)用企業(yè)合作等問(wèn)題，目前多數(shù)處于實(shí)驗(yàn)室階段和計(jì)劃階段，無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。”正如李義春所說(shuō)，石墨烯作為一個(gè)剛剛興起、遠(yuǎn)不成熟的行業(yè)，雖是資本市場(chǎng)的熱門概念，但上游強(qiáng)下游弱、重科研輕應(yīng)用、噱頭多實(shí)干少等現(xiàn)實(shí)已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟須突破的瓶頸。為此我國(guó)應(yīng)引入合理的政策導(dǎo)向和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，避免在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中先發(fā)而后至。

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