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石墨烯:讓“科學時尚”回歸材料本身

9月21日,在西安2018中國國際石墨烯創新大會閉幕式上,歐盟石墨烯旗艦計劃标準委員會主任諾伯特·法布利西斯正式宣讀《西安宣言》。在中國石墨烯産業技術創新戰略聯盟秘書長李義春看來,這份由來自20多個國家的機構代表聯合簽署的宣言,是中國占據石墨烯産業主導地位的見證。

從5年前《甯波宣言》外方代表的勉強為之,到如今積極參與初稿修改,甚至在今年簽字儀式上,西班牙納米科技研究所教授斯蒂芬·羅氏,還舉起食指放在嘴邊,問李義春要不要歃血為盟。“這是大家對與我們合作的信心和決心的體現。”李義春對《中國科學報》記者表示。

然而受訪者也都承認,整個石墨烯産業仍處于創業階段,前幾年處于甚嚣塵上的發展狀态,如今熱浪退去,方才使“裸泳者”露出水面。站在這個分水嶺處,他們也在思考如何讓這個還不算強大的産業更加健康、有序地發展壯大。

部分領域已形成突破

李義春介紹,目前石墨烯的研發優勢仍由歐洲國家占據,不過我國的産業發展更具活力,并且已在一些應用領域形成産業化突破。

新能源是目前市場規模最大的石墨烯應用領域。李義春認為,以石墨烯為基礎的快充技術有望在1年内形成突破,屆時新能源汽車可15分鐘充滿電。而幾家生産導電添加劑的企業,則已經實現了盈利。

防腐塗料在石油化工、鐵路公路橋梁、海洋工程、電力工業等方面都有集中應用,而石墨烯改性的防腐塗料具有附着力高、漆膜重量輕、耐鹽霧性能佳等優勢,并且成本增幅遠低于改性帶來的防腐收益。李義春透露,中石化計劃将石墨烯納入其采購目錄。

此外,電能替代正成為石墨烯應用的一大熱點。石墨烯電熱膜是以石墨烯為導電介質,通電後激發自身産生遠紅外線,從而起到加熱作用,具有升溫均勻、加熱更快、壽命更長的特點,并且低碳節能。在各級政府大力扶持下,電采暖産業發展勢頭迅猛。

原國務院參事石定寰,特别提及石墨烯潤滑油在機械行業的應用。以柳工集團為例,其研發出的石墨烯改性潤滑油已經從實驗室走進車間、走向整體裝備,從而提高了設備性能。石定寰認為:“這樣的突破有可能帶動整個工程機械行業的提高。”

石墨烯大健康産業也正在慢慢成熟,年銷售額可達5億元。

法布利西斯曾評價稱,石墨烯産業化的“球”正在中國人腳下。中國石墨烯産業無論向前邁進一小步還是一大步,都将是帶動全球産業化進程的一步。

讓“裸泳”的人出局

然而繁花似錦的背後,曾是隻顧眼前利潤的跟風熱潮。

自2015年深圳烯旺新材料科技股份有限公司董事長馮冠平找出石墨烯遠紅外發熱的應用出路後,市面上就充斥着各類真假石墨烯自熱理療産品。馮冠平對《中國科學報》記者感慨道:“中國許多企業不做研發、沒有創新。更有甚者,有企業幾年來一直在追熱點、一直在轉行,卻從未專注過一件事。”

李義春也坦言,與石墨烯有關的注冊企業超過4000家,但真正在生産、做研發的隻有幾百家,其中又隻有10%解決了生存問題,約20%倒閉,餘下的基本還在生存線上掙紮,“有些企業也開發出了産品,但怎麼能賣出去又成了大問題”。這對産業的發展造成了巨大壓力。

中國在石墨烯低成本、規模和制備方面是走在世界前列的。然而,以石墨烯改性橡膠輪胎為例,記者了解到,國内有些企業制出了産品,成本增幅也很低,汽車企業也認可其性能和質量,卻表示起碼在短期内不會大規模采用。因為即使隻是5%的成本增加,以整個汽車工業的規模來說,可能也是個天文數字。

法國國家科學研究院阿蘭·彭尼科德針對所謂“石墨烯熱”指出,石墨烯絕不是一種“科學的時尚”,而是一種真正具備最佳性能的材料。

不過,今年是分水嶺。用馮冠平、李義春等人的話來說,石墨烯産業裡“忽悠”的熱潮已慢慢退去,誰在“裸泳”,誰又是真正的弄潮兒,能夠看得很清楚了。在這個時候,更應理性、審慎思考,如何幫助這個産業以更加健康、積極的态勢走好後面的路。

内修外煉都不能少

馮冠平被坊間稱為“中國石墨烯産業奠基人”,其創辦的企業中已有20多家先後上市。他對石墨烯企業的建議是要有耐心、要創新,找到自己的核心技術、核心産品,而不要急功近利、盲目跟風。“石墨烯是一個富‘礦’,跟在别人屁股後面能挖到什麼?要自己挖。”他叮囑,“‘偷礦’的行為就更要堅決抵制了。”

而對于目前石墨烯企業大多規模較小,甚至還處于初創階段,石定寰指出,小企業不創新就沒有生存空間,但缺乏長期發展的深厚積累,反觀許多大企業,卻由于内部機制、任期考核等問題,受到重重牽制難以創新。“可以有一定的政策導向,讓小企業拿着研發成果與大企業合作,互相帶動。美、日、韓等國就是這麼幹的。”

國瓷材料副總經理宋錫濱曾參與過多種新材料的産業開發,受邀參加本屆大會時也從産業發展的角度提出建議:首先要加速推進産業知識産權和标準化進程,另外要通過國家政策和戰略等方式用應用來拉動産業發展,而不僅僅是自身推動。

宋錫濱還提及我國行業協會和聯盟的亂象:有國家組織的、有民間組織的,其中有許多功能重複、或重要功能缺失,其主要作用也局限在組織開會、做調研、收集信息或者報項目等。

在很多發達國家,行業協會和聯盟多能影響一個行業的發展路線,它們甚至要出具新項目對行業影響的評估意見。“中國石墨烯産業如果能有一個規範、有格局的行業協會帶領,引導企業進行核心技術的規劃、打造和競合,就能在健康、快速的軌道上發展到新高度。”

來源:中國科學報

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