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石墨烯:让“科学时尚”回归材料本身

9月21日,在西安2018中国国际石墨烯创新大会闭幕式上,欧盟石墨烯旗舰计划标准委员会主任诺伯特·法布利西斯正式宣读《西安宣言》。在中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春看来,这份由来自20多个国家的机构代表联合签署的宣言,是中国占据石墨烯产业主导地位的见证。

从5年前《宁波宣言》外方代表的勉强为之,到如今积极参与初稿修改,甚至在今年签字仪式上,西班牙纳米科技研究所教授斯蒂芬·罗氏,还举起食指放在嘴边,问李义春要不要歃血为盟。“这是大家对与我们合作的信心和决心的体现。”李义春对《中国科学报》记者表示。

然而受访者也都承认,整个石墨烯产业仍处于创业阶段,前几年处于甚嚣尘上的发展状态,如今热浪退去,方才使“裸泳者”露出水面。站在这个分水岭处,他们也在思考如何让这个还不算强大的产业更加健康、有序地发展壮大。

部分领域已形成突破

李义春介绍,目前石墨烯的研发优势仍由欧洲国家占据,不过我国的产业发展更具活力,并且已在一些应用领域形成产业化突破。

新能源是目前市场规模最大的石墨烯应用领域。李义春认为,以石墨烯为基础的快充技术有望在1年内形成突破,届时新能源汽车可15分钟充满电。而几家生产导电添加剂的企业,则已经实现了盈利。

防腐涂料在石油化工、铁路公路桥梁、海洋工程、电力工业等方面都有集中应用,而石墨烯改性的防腐涂料具有附着力高、漆膜重量轻、耐盐雾性能佳等优势,并且成本增幅远低于改性带来的防腐收益。李义春透露,中石化计划将石墨烯纳入其采购目录。

此外,电能替代正成为石墨烯应用的一大热点。石墨烯电热膜是以石墨烯为导电介质,通电后激发自身产生远红外线,从而起到加热作用,具有升温均匀、加热更快、寿命更长的特点,并且低碳节能。在各级政府大力扶持下,电采暖产业发展势头迅猛。

原国务院参事石定寰,特别提及石墨烯润滑油在机械行业的应用。以柳工集团为例,其研发出的石墨烯改性润滑油已经从实验室走进车间、走向整体装备,从而提高了设备性能。石定寰认为:“这样的突破有可能带动整个工程机械行业的提高。”

石墨烯大健康产业也正在慢慢成熟,年销售额可达5亿元。

法布利西斯曾评价称,石墨烯产业化的“球”正在中国人脚下。中国石墨烯产业无论向前迈进一小步还是一大步,都将是带动全球产业化进程的一步。

让“裸泳”的人出局

然而繁花似锦的背后,曾是只顾眼前利润的跟风热潮。

自2015年深圳烯旺新材料科技股份有限公司董事长冯冠平找出石墨烯远红外发热的应用出路后,市面上就充斥着各类真假石墨烯自热理疗产品。冯冠平对《中国科学报》记者感慨道:“中国许多企业不做研发、没有创新。更有甚者,有企业几年来一直在追热点、一直在转行,却从未专注过一件事。”

李义春也坦言,与石墨烯有关的注册企业超过4000家,但真正在生产、做研发的只有几百家,其中又只有10%解决了生存问题,约20%倒闭,余下的基本还在生存线上挣扎,“有些企业也开发出了产品,但怎么能卖出去又成了大问题”。这对产业的发展造成了巨大压力。

中国在石墨烯低成本、规模和制备方面是走在世界前列的。然而,以石墨烯改性橡胶轮胎为例,记者了解到,国内有些企业制出了产品,成本增幅也很低,汽车企业也认可其性能和质量,却表示起码在短期内不会大规模采用。因为即使只是5%的成本增加,以整个汽车工业的规模来说,可能也是个天文数字。

法国国家科学研究院阿兰·彭尼科德针对所谓“石墨烯热”指出,石墨烯绝不是一种“科学的时尚”,而是一种真正具备最佳性能的材料。

不过,今年是分水岭。用冯冠平、李义春等人的话来说,石墨烯产业里“忽悠”的热潮已慢慢退去,谁在“裸泳”,谁又是真正的弄潮儿,能够看得很清楚了。在这个时候,更应理性、审慎思考,如何帮助这个产业以更加健康、积极的态势走好后面的路。

内修外炼都不能少

冯冠平被坊间称为“中国石墨烯产业奠基人”,其创办的企业中已有20多家先后上市。他对石墨烯企业的建议是要有耐心、要创新,找到自己的核心技术、核心产品,而不要急功近利、盲目跟风。“石墨烯是一个富‘矿’,跟在别人屁股后面能挖到什么?要自己挖。”他叮嘱,“‘偷矿’的行为就更要坚决抵制了。”

而对于目前石墨烯企业大多规模较小,甚至还处于初创阶段,石定寰指出,小企业不创新就没有生存空间,但缺乏长期发展的深厚积累,反观许多大企业,却由于内部机制、任期考核等问题,受到重重牵制难以创新。“可以有一定的政策导向,让小企业拿着研发成果与大企业合作,互相带动。美、日、韩等国就是这么干的。”

国瓷材料副总经理宋锡滨曾参与过多种新材料的产业开发,受邀参加本届大会时也从产业发展的角度提出建议:首先要加速推进产业知识产权和标准化进程,另外要通过国家政策和战略等方式用应用来拉动产业发展,而不仅仅是自身推动。

宋锡滨还提及我国行业协会和联盟的乱象:有国家组织的、有民间组织的,其中有许多功能重复、或重要功能缺失,其主要作用也局限在组织开会、做调研、收集信息或者报项目等。

在很多发达国家,行业协会和联盟多能影响一个行业的发展路线,它们甚至要出具新项目对行业影响的评估意见。“中国石墨烯产业如果能有一个规范、有格局的行业协会带领,引导企业进行核心技术的规划、打造和竞合,就能在健康、快速的轨道上发展到新高度。”

来源:中国科学报

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