人們較多地關(guān)注石墨烯大概始于2010年。這一年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了在石墨烯材料方面進(jìn)行卓越研究的兩位科學(xué)家。之后的幾年里，有關(guān)石墨烯的報(bào)道不絕于耳。石墨烯在我國發(fā)展的現(xiàn)狀如何呢？前不久在京舉行的中加石墨烯產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用研討會透露，盡管石墨烯產(chǎn)業(yè)化面臨著技術(shù)、市場、成本等問題，但利好的是石墨烯有望入選“十三五”新材料重大專項(xiàng)，石墨烯研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化也將會在“十三五”科技發(fā)展規(guī)劃中占據(jù)一定的位置。

石墨烯是由碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體。石墨烯被稱為“新材料之王”，集優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)、熱傳導(dǎo)、阻隔性等材料性能于一體，可替代傳統(tǒng)材料，并能促成眾多技術(shù)革命，具有不可估量的應(yīng)用前景。

在石墨烯無與倫比的材料性能被認(rèn)可之后，石墨烯制備技術(shù)研發(fā)不斷升溫，各路資本熱烈追逐。然而，與上游研發(fā)熱、資本追逐熱等形成鮮明對比的是，下游的規(guī)模化應(yīng)用卻頻繁遇冷。這其中到底是何緣由？石墨烯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的路徑有哪些？國家還需要出臺哪些支持政策？業(yè)界還需要在哪些方面努力？

用“一半是火焰，一半是海水”來形容當(dāng)前石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的境況毫不為過——一邊是制備技術(shù)研發(fā)不斷成熟，呈現(xiàn)出資本熱、學(xué)術(shù)熱，另一邊是規(guī)模化應(yīng)用頻頻遇冷，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展亟待突破。

然而，石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的這種境況有望很快被打破，石墨烯產(chǎn)業(yè)化正步入黎明前夕。

6月16日，中加石墨烯產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用研討會如期在北京中信證券大廈舉行。此次研討會不僅吸引了我國石墨行業(yè)的專家學(xué)者和企業(yè)代表，而且得到了中國非金屬礦工業(yè)協(xié)會石墨專業(yè)委員會和加拿大駐華大使館商務(wù)處的大力支持。

據(jù)研討會透露，盡管石墨烯產(chǎn)業(yè)化面臨技術(shù)、市場、成本等問題，但利好的是石墨烯有望入選“十三五”新材料重大專項(xiàng)，石墨烯研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化也將在“十三五”科技發(fā)展規(guī)劃中占一定位置。

無獨(dú)有偶。中國石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟近日召開新聞發(fā)布會稱，由于制備和應(yīng)用技術(shù)制約，石墨烯目前還不能大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，但石墨烯產(chǎn)業(yè)化前景可期。

據(jù)中國石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟預(yù)計(jì)，目前全球石墨烯年產(chǎn)能達(dá)到百噸級，未來5年~10年將達(dá)到千噸級。到2020年，全球石墨烯市場規(guī)模將超1000億元，其中中國占比50%~80%，中國將在全球石墨烯產(chǎn)業(yè)中起到主導(dǎo)和核心作用。

“新材料之王”的魅力

石墨烯是由碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體，石墨烯一層層疊起來就是石墨。實(shí)際上，石墨烯本就存在于自然界，只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)。

2004年，英國物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功從石墨中分離出石墨烯，證實(shí)其可以單獨(dú)存在。石墨烯被發(fā)現(xiàn)后，業(yè)界對于石墨烯的研發(fā)不斷升溫，2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的頒布更是將行業(yè)推向了高潮。

作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“新材料之王”，集優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)、熱傳導(dǎo)、阻隔性等材料性能于一體，可替代傳統(tǒng)材料，并能促成眾多技術(shù)革命，具有不可估量的應(yīng)用前景。甚至，科學(xué)家預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀(jì)”，極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。

目前，石墨烯相關(guān)的技術(shù)研發(fā)已被列入美國、英國、中國、日本和韓國等國家的新材料領(lǐng)域重點(diǎn)支持項(xiàng)目。與其他國家相比，這些國家的石墨烯產(chǎn)業(yè)化開發(fā)處于相對前列。

事實(shí)上，2012年以來，我國政府對于石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直保持高度關(guān)注和重視。

2012年1月，工信部發(fā)布《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，將前沿新材料作為發(fā)展重點(diǎn)，積極開發(fā)納米粉體、石墨烯等新材料。

2014年9月，科技部發(fā)布“863科技發(fā)展計(jì)劃”，將石墨烯研發(fā)作為其中一個(gè)重點(diǎn)支持的內(nèi)容。2014年11月，國家發(fā)改委、財(cái)政部、工信部出臺了《關(guān)鍵材料升級換代工程實(shí)施方案》，明確到2016年，推動(dòng)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需的石墨烯等20種左右重點(diǎn)新材料實(shí)現(xiàn)批量穩(wěn)定生產(chǎn)和規(guī)模化應(yīng)用。

2015年以來，我國對石墨烯的政策支持力度更是明顯加碼。2月，工信部下發(fā)了《關(guān)于印發(fā)2015年原材料工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展工作要點(diǎn)的通知》，要求制訂石墨烯等專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃，組建碳纖維、石墨烯、稀土等新材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新中心，重點(diǎn)突破共性技術(shù)、專用裝備、高端品種的制約。5月和10月，國務(wù)院分別發(fā)布了《中國制造2025》和《<中國制造2025>重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖》，提出了石墨烯產(chǎn)業(yè)“2020年形成百億產(chǎn)業(yè)規(guī)模，2025年整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破千億”的發(fā)展目標(biāo)，對石墨烯中長期發(fā)展路線進(jìn)行了部署，并納入《新材料產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》。11月，國家工信部、發(fā)改委、科技部下發(fā)《關(guān)于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》，提出到2018年石墨烯材料制備、應(yīng)用開發(fā)、終端應(yīng)用等關(guān)鍵環(huán)節(jié)良性互動(dòng)的產(chǎn)業(yè)體系基本建成，到2020年形成完善的石墨烯產(chǎn)業(yè)體系，實(shí)現(xiàn)石墨烯材料標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和低成本化。

今年5月5日，備受業(yè)界關(guān)注的《石墨烯材料的術(shù)語、定義及代號》國家標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）在中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會官網(wǎng)正式公布，并向社會公開征求意見。這標(biāo)志著我國首個(gè)石墨烯國家標(biāo)準(zhǔn)制定取得重要進(jìn)展。

業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)，中國國際石墨烯資源產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟今年9月將正式成立，同時(shí)上海石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)功能型平臺將正式運(yùn)作。

產(chǎn)業(yè)化為何頻頻遇冷

可以說，在石墨烯被發(fā)現(xiàn)，以及優(yōu)越的材料性能被認(rèn)可之后，其被業(yè)界追捧的程度可用“無與倫比”來形容。

隨后數(shù)年，石墨烯制備技術(shù)研發(fā)不斷升溫，各路資本粉墨登場，熱烈追逐。華麗家族、德爾未來、東北證券、中國寶安、中泰化學(xué)等上市企業(yè)紛紛通過收購、入股等形式進(jìn)軍石墨烯領(lǐng)域。

然而，與上游研發(fā)熱、資本追逐熱等形成鮮明對比的是，其下游規(guī)模化應(yīng)用卻頻頻遇冷。

“目前，石墨烯行業(yè)存在冷熱不均的局面，一是學(xué)術(shù)界、資本界、媒體的熱與產(chǎn)業(yè)界的冷；二是政府招商的熱與落地配套政策的冷；三是中國群眾式的熱和發(fā)達(dá)國家注重長遠(yuǎn)的冷。”在中加石墨烯產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用研討會上，工業(yè)和信息化部賽迪研究院原材料工業(yè)研究所所長肖勁松表示。

肖勁松認(rèn)為，目前資本市場將石墨烯捧成了“上帝材料”，但國內(nèi)研究缺少有價(jià)值的、專業(yè)的研發(fā)成果，上市公司大都是處于虧損狀態(tài)，石墨烯市場虛火過旺，產(chǎn)業(yè)界的態(tài)度是“不見兔子不撒鷹”。

據(jù)肖勁松介紹，2011年以來，我國研究人員發(fā)表的論文總數(shù)和專利申請數(shù)量已經(jīng)穩(wěn)居世界第一位。截至目前，中國申請石墨烯領(lǐng)域?qū)＠?200多件。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國有80多所國內(nèi)一流大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)涉足石墨烯研究。

他分析稱，當(dāng)前石墨烯產(chǎn)業(yè)化存在技術(shù)、市場以及成本三個(gè)主要問題，比如關(guān)鍵性技術(shù)尚未獲得實(shí)質(zhì)性突破，下游應(yīng)用領(lǐng)域研發(fā)落后，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用技術(shù)缺乏指導(dǎo)，前期研發(fā)投入資金量大且周期長等。