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在中科院上海微系統(tǒng)所(下稱“中微所”)研究員丁古巧看來,獨特的結(jié)構(gòu)帶來的優(yōu)異性能從某種程度而言也成為石墨烯材料普及的制約因素,�,!皬牟牧辖Y(jié)構(gòu)而言,單個碳原子層組成的二維材料,,沒辦法單獨使用,,而石墨烯自身化學鍵飽和,又很難和其他材料復合,�,!倍」徘上颉兜谝�財經(jīng)日報》介紹道。多數(shù)化學方法制備的石墨烯,,并不是純石墨烯,,其實質(zhì)為多層的石墨堆積,產(chǎn)品質(zhì)量無法得到保障,;化學氣相沉積制備石墨烯薄膜成本高,成品率低,,難以進行批量化生產(chǎn),�,!备ト羲固厣忱娜蚝匣锶思娲笾腥A區(qū)總裁王昕博士告訴《第一財經(jīng)日報》。
目前的石墨烯主要有兩種形態(tài),,一種是石墨烯薄膜,,一種是類似炭黑的石墨烯粉體,兩者的應用方向也不盡相同,。薄膜形態(tài)的石墨烯已經(jīng)可以大規(guī)模生產(chǎn),,包括重慶墨希科技有限公司,、常州二維碳素,、無錫格非等公司。但石墨烯粉體則是爭議最為集中的領(lǐng)域,。一些公司和機構(gòu)將單層和多層混為一談,,將厚度遠遠超過10個原子層的石墨烯微片或石墨烯納米片也稱為石墨烯�,!澳壳皣鴥�(nèi)很多公司號稱可以做100噸,、500噸甚至上千噸,夸大成分比較大,,且大部分并不是真正的石墨烯,,非專業(yè)人士很難分辨清楚�,!倍」徘烧f道,。
目前我國的石墨烯生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)超過百家,尤其在常州,、青島,、重慶、無錫,、深圳等地形成了產(chǎn)業(yè)集群,。但與海外三星、IBM,、諾基亞,、英特爾、陶氏化學等大公司推動產(chǎn)業(yè)化應用不同,,中國的石墨烯生產(chǎn)多集中于中小型公司,,大型企業(yè)較少參與。從專利布局來看,,企業(yè)和學�,?傉急冗_80%以上,公司占比低于學校,,產(chǎn)業(yè)化進程提速有限,。而在王昕的觀察看來,,“我國雖然科研人員和成果數(shù)量大,但高精尖的原始科研成果還較少,,大多采用跟蹤研究的方法,,重大創(chuàng)新還比較少,研究成果還主要集中在基礎研究領(lǐng)域,,高端應用技術(shù)還相對薄弱,。”
更為值得關(guān)注的是,,應用技術(shù)突破難導致產(chǎn)業(yè)鏈下游尚未形成,,很多宣稱能夠生產(chǎn)上百噸石墨烯的公司,空有產(chǎn)能,,卻很難賣出產(chǎn)品,。
目前,國內(nèi)能夠規(guī)�,;慨a(chǎn)的石墨烯公司只有少數(shù)幾家,。記者查詢了各家官網(wǎng)公開資料,如常州第六元素材料科技股份有限公司2013年11月,,一條年產(chǎn)100噸氧化石墨(烯)的自動化生產(chǎn)線宣布投產(chǎn),,并預計2016年可年產(chǎn)1000噸粉體石墨烯,銷售收入超過6億元,。
但根據(jù)2016年年中業(yè)績報告,,2016年上半年凈利潤為-1367.27萬元,比去年同期下降38.83%,。石墨烯粉體收入增加約122.71萬元,,觸摸傳感器收入增加了322.77萬元,雖然產(chǎn)品下游市場應用逐步打開,,但銷售遠不及預期,。而常州二維碳素材料有凈利潤-521.4萬元,青島華高墨烯明細利潤-283.8萬元,。
空有產(chǎn)能,,投入大量資金于設備、人員,,卻很難賣出產(chǎn)品,,成為我國石墨烯生產(chǎn)的尷尬現(xiàn)狀,由于下游需求未起,,大部分石墨烯企業(yè)目前仍無法找到穩(wěn)定的商業(yè)模式和盈利模式,。從新材料到新產(chǎn)品轉(zhuǎn)變的周期較長,下游企業(yè)必須確保添加石墨烯材料的產(chǎn)品具有穩(wěn)定性,。拿電池生產(chǎn)企業(yè)舉例,,一批產(chǎn)品約需3個月出試驗結(jié)果,,同款產(chǎn)品要做5~6批穩(wěn)定性試驗才能確定其穩(wěn)定性,,決定是否導入,。
“石墨烯的成本過高、在鋰電池中工藝特性不兼容等問題,,使得‘石墨烯電池’這個技術(shù)接近于不存在,。”王昕直言,。此外,,一些企業(yè)粗制濫造生產(chǎn)的東西沒有人要,到處忽悠,,使得市場對石墨烯的認知模糊,,而當不成熟的產(chǎn)品盲目投放到市場,會帶有很大潛在風險,,同樣是以電池生產(chǎn)為例,,使用安全性究竟如何仍需要不斷測試。
在石墨烯產(chǎn)業(yè)化方面,,國外大公司的推動力量尤為明顯,。以韓國為例,由于石墨烯在三星的主營業(yè)務領(lǐng)域均有著重大的應用前景,,因此對于石墨烯的研究應用極為重視,,不僅成立了自己的研發(fā)中心,還和韓國成均館大學合作,,積累了大批石墨烯相關(guān)的技術(shù)專利,。而在美國擁有IBM、英特爾,、波音等大公司,,有利的創(chuàng)業(yè)環(huán)境催生了眾多小型石墨烯企業(yè),形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈,,覆蓋從制備及應用研究到石墨烯產(chǎn)品生產(chǎn),,直至下游應用全環(huán)節(jié),,加速了石墨烯的產(chǎn)業(yè)化和應用進程,產(chǎn)業(yè)布局呈多元化,。
在中國“企業(yè)+研發(fā)機構(gòu)+孵化器+加速器”的發(fā)展模式尚在摸索起步階段,,石墨烯產(chǎn)業(yè)化技術(shù)路線和產(chǎn)業(yè)化路線及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的階段目標、重點任務,、重大工程等仍需要進一步明確,�,!爸挥械玫较掠螒眯枨蟮闹危┊a(chǎn)業(yè)才能真正散發(fā)出生命力和可持續(xù)性,�,!蓖蹶勘硎�,。
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