石墨烯產(chǎn)業(yè)化還有多遠?
2014年10月09日 9:3 2760次瀏覽 來源: 中國有色金屬報 分類: 新材料前沿
近年來,江西撫州臨川區(qū)加大技改投入,堅持以政策措施引導技術(shù)創(chuàng)新,以技術(shù)創(chuàng)新帶動經(jīng)濟發(fā)展,鼓勵重點企業(yè)加大科技投入,使科技創(chuàng)新成為企業(yè)發(fā)展的強勁動力。
自立銅業(yè)是撫州區(qū)的重點企業(yè),為了提高產(chǎn)品質(zhì)量,減少環(huán)境污染,去年,撫州區(qū)財政和自立銅業(yè)公司共同拿出400萬元進行科技研發(fā)工作,經(jīng)過半年的努力,成功研發(fā)出一種從冶煉煙灰中回收生產(chǎn)電解銅和電解鋅的先進冶煉技術(shù),并獲得國家發(fā)明專利。該技術(shù)用于生產(chǎn)后,不僅生產(chǎn)效率得到極大提高,而且產(chǎn)品質(zhì)量得到了提升,產(chǎn)品在市場上供不應求。
據(jù)了解,撫州區(qū)今年財政安排的技改資金比去年高出40%。該區(qū)要求區(qū)發(fā)改委、科技局、中小企業(yè)局和園區(qū)管委會等部門主動深入各大企業(yè),了解企業(yè)發(fā)展狀況,提供相關(guān)的技改項目供企業(yè)參考。在企業(yè)申報技改項目后,相關(guān)單位還采取“保姆式”服務,為企業(yè)牽線搭橋,以最快速度完成申報工作。今年,該區(qū)還專門組建了8個專業(yè)招商團隊,安排專項資金,瞄準重點地域,抓住重點客商進行蹲點招商,重點引進有色金屬加工項目及上下游配套項目。瞄準具有“中國五金城”之稱的浙江永康及富陽等地,加大銅材加工項目引進力度;瞄準浙江溫州、寧波、臺州等地,加大衛(wèi)浴潔具等銅制品加工項目引進力度。目前,全區(qū)共有32家有色金屬加工企業(yè)投產(chǎn),擁有中國馳名商標1個、省著名商標5個,產(chǎn)品暢銷20多個國家和地區(qū)。1至8月,有色金屬加工業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務收入82.3億元,上繳稅金3.79億元,占園區(qū)比重分別為75.5%和78.6%。今年,撫北工業(yè)園區(qū)還被正式命名為“全省有色金屬加工基地”。
神奇的納米材料石墨烯是A股市場上久炒不衰的題材,它與資金的結(jié)合都會引起相關(guān)概念股輪番上攻的激情,速度之快、力量之大、時間之久讓人瞠目結(jié)舌。最近,石墨烯又迎來一波牛市行情,而日前華為公司總裁任正非一句“這個時代將來最大的顛覆,是石墨烯時代顛覆硅時代”,更為已經(jīng)火熱的石墨烯再添一把火。資本市場終究靠實力說話,石墨烯產(chǎn)業(yè)化前景究竟怎樣?10年來,當它從實驗室一步步走向市場時,產(chǎn)業(yè)之路究竟走了多遠?
目前仍是技術(shù)概念階段
“石墨烯技術(shù),這是目前中國唯一領先世界的高科技。”9月5日,剛剛從寧波回來的青島市高新區(qū)節(jié)能技術(shù)與新材料事務部部長兼科技局副局長張志強似乎還沉浸在國際石墨烯創(chuàng)新大會的氛圍中。
目前,青島高新區(qū)一共有十多家生產(chǎn)石墨烯的企業(yè),很多是從裝備制造企業(yè)中轉(zhuǎn)型而來,產(chǎn)品多賣給軍工企業(yè)做防腐材料用。
今年的石墨烯創(chuàng)新大會火爆程度超出張志強想象,開幕當天原本計劃幾百人到場,結(jié)果居然來了幾千人,參會的歐盟石墨烯旗艦項目總協(xié)調(diào)人Jari Kinaret教授用“熱火朝天”來形容中國人對石墨烯的這股熱潮。
有人注意到,國內(nèi)手機廠商華為的身影也在大會上閃過,華為某材料實驗室人員參加了石墨烯在觸摸屏領域的應用主題論壇。華為的出現(xiàn)讓業(yè)內(nèi)猜測,這家智能手機全球出貨率僅次于三星和蘋果的手機廠商可能已經(jīng)有了石墨烯技術(shù)儲備。要不然,之前兩個月任正非怎么會突然冒出一句“這個時代將來最大的顛覆,是石墨烯時代顛覆硅時代”。石墨烯作為前沿新材料,華為進行相關(guān)研究理所當然。
據(jù)報道,華為的兩個對手三星和蘋果正在積極爭奪石墨烯技術(shù)專利,并嘗試將其應用到下一代產(chǎn)品。根據(jù)美國專利商標局信息,三星在其至少17項專利申請中提到石墨烯。此外,IBM與富士康也注冊了與石墨烯相關(guān)的專利。
對于三星而言,石墨烯可被應用在公司最重要的三類產(chǎn)品中:智能手機、內(nèi)存芯片與電視機。三星公司在一封公司內(nèi)部郵件中用“完美材料”來形容石墨烯,因為“它比鋼鐵更耐用,導熱性更好”。
而在這次寧波大會上,已于去年建成我國首條年產(chǎn)100萬平方米大規(guī)模石墨烯薄膜生產(chǎn)線的重慶墨希科技有限公司透露,目前包括聯(lián)想、酷派、華為等國內(nèi)的多數(shù)手機廠商都和其有過接觸,有有采購意向的,也有觀望的。
“石墨烯是個好東西,大家都知道,但最難的是應用。”中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟專利委員會主任劉兆平在會上說,從行業(yè)整體發(fā)展情況來看,石墨烯產(chǎn)品大多處在實驗室階段,產(chǎn)業(yè)化進程還較慢。
張志強也有同感,他認為,把石墨烯用好用對,符合市場需求,才是最重要的。歐盟的石墨烯旗艦計劃,布局更側(cè)重于基礎和前沿領域。而對于石墨烯在儲能電池、觸摸顯示、復合材料等領域的產(chǎn)業(yè)化研究,中國目前更有優(yōu)勢以及商業(yè)化的基礎。從數(shù)量上講,中國大陸申請石墨烯技術(shù)的專利占到了全球的50%以上。
但與西方國家的專利主要由跨國公司申請不同的是,中國的石墨烯專利主要掌握在科研院所手中。從產(chǎn)業(yè)化的流程看,中國的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)對接將多了一道程序。
石墨烯企業(yè)和產(chǎn)品涌現(xiàn)
青島海納爾納米科技有限公司作為青島市龍頭企業(yè),參加了這次在寧波舉行的石墨烯大會。
“石墨烯新材料具有很多運用,比如通過石墨烯制造出可彎曲的智能手表、可折疊成智能手機的平板電腦、15分鐘便充好電且續(xù)航能力達500公里的電動車蓄電池等等。”青島海納爾總經(jīng)理聶傳凱指著門口的一塊有軌電車蓄電池告訴記者,現(xiàn)在充一塊電車蓄電池,往往需要8~10小時,石墨烯材料充電產(chǎn)品能夠?qū)⒊潆姇r間縮短到15分鐘以內(nèi),普通手機電池一秒鐘就能充滿。“3年內(nèi)就會推廣這種新產(chǎn)品,因為已經(jīng)研制成功了,剩下的就是后續(xù)一些實驗、推廣環(huán)節(jié)。”
再比如防腐材料,聶傳凱說,船舶在航行中很容易被海洋生物附著,不僅會拖慢航行速度,而且加大燃料費,防腐涂料已成為“船老大”必備品。一艘萬噸級的船,一次至少需要上百噸防腐涂料,每年花費成本可想而知。在傳統(tǒng)防腐材料中摻入1%石墨烯粉,就能起到很好的防腐作用,而且使防腐材料使用壽命由1年時間延長到3年以上。
不僅船舶需要“防腐”,海上浮標、海上鉆井平臺及跨海大橋等統(tǒng)統(tǒng)需要“防腐”。在聶傳凱看來,海納爾公司研制的這種石墨烯海洋防腐涂料市場使用非常廣泛。
濟南的圣泉集團也正在將石墨烯商業(yè)化,這家因神舟飛船返回艙防熱材料出名的企業(yè)已經(jīng)申報石墨烯相關(guān)專利30項,目前正在進行中試。實驗數(shù)據(jù)顯示,在橡膠中添加1.5%石墨烯,拉伸強度能提高90%;添加10%石墨烯,電導率提高1000倍以上;加入到皮革中能有效增加強度,提高防火性能。從市場前景看,目前皮革表面PU層的市場用量達到100萬噸,如果按加入1%的石墨烯計算,需求就達1萬噸。
產(chǎn)能已有 銷路未開
對于石墨烯的產(chǎn)業(yè)化,聶傳凱認為“還在路上”。近期來講,要重點解決低成本和規(guī)?;a(chǎn)這兩大問題。
目前,石墨烯的價格貴過黃金,最便宜的500元/克,市場上價格多在1000元/克左右,但規(guī)模化生產(chǎn)后,就可能降到50元/克,再過兩年,可能就降到1~5元/克的“白菜價”。
在工業(yè)化方面,目前通過天然石墨剝層等技術(shù),石墨烯的生產(chǎn)已經(jīng)接近量產(chǎn)水平,未來兩三年內(nèi),便可大規(guī)模應用在電池、導電、導熱等材料領域。實驗室關(guān)于這些方面的應用已經(jīng)做得很好,正往規(guī)?;瘧冒l(fā)展。
從遠期來講,在觸摸屏、傳感器等器械上的大規(guī)模應用還需要3~5年時間,目前這方面的研究仍停留在實驗室階段。
“找一個好的切入點,大批量運用到實際生活中來,這對石墨烯產(chǎn)業(yè)化很關(guān)鍵。”張志強說,現(xiàn)要運用好石墨烯新技術(shù),根本不愁銷路。以船體防腐新材料來講,使用壽命提高了2~3倍,但是價格只提高30%。
而現(xiàn)實是,目前石墨烯的下游市場根本沒有那么大的需求。一位石墨烯生產(chǎn)商坦言,他公司現(xiàn)在產(chǎn)量400公斤,賣了200公斤,價格從10元/克至1000元/克,“現(xiàn)在采購石墨烯的多是高校的實驗室,采購量論克,你說市場好不好?”
產(chǎn)業(yè)化仍待技術(shù)突破
雖然石墨烯的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還未開始,現(xiàn)在還只能說是在“產(chǎn)業(yè)概念期”,但隨著大量資金、人力、物力的投入,可以預見,在2~3年內(nèi),在上述五大領域內(nèi)將會出現(xiàn)真正引領石墨烯行業(yè)的“殺手級應用”。
關(guān)于石墨烯浪潮的問題,烯碳新材技術(shù)發(fā)展與規(guī)劃副總監(jiān)李紀軍博士介紹說,石墨烯產(chǎn)業(yè)目前處于技術(shù)概念期,還處在技術(shù)突破的前夜,一旦技術(shù)取得突破,石墨烯產(chǎn)業(yè)就將取得爆發(fā)式增長,如石墨烯應用在消費類電子產(chǎn)品的觸摸屏,鋰離子電池和超級電容器上,這些應用技術(shù)一旦取得突破,將會對目前手機觸摸屏產(chǎn)業(yè)和汽車行業(yè)產(chǎn)生顛覆性改變。
對石墨烯而言,突破性的改變必然發(fā)生于基礎研究的突破,基礎研究雖然離具體產(chǎn)品較為遙遠,但是這個世界高速發(fā)展,技術(shù)的加速度可以彌補時間錯位,關(guān)鍵基礎問題的研究一旦突破,在資本和人力的推動下,其他產(chǎn)業(yè)化相關(guān)問題會很快解決。
責任編輯:淮金
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