国内石墨烯产业虚火过旺现象引担忧

发布者:心若水仙最新更新时间:2017-06-22 关键字:石墨烯 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

  如果说20世纪是硅(Si)的世纪,那21世纪将是碳(C)的世纪。下面就随网络通信小编一起来了解一下相关内容吧。

  石墨烯作为一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,因具有非常良好的抗拉强度及透光、导电和导热性能,被誉为新世纪的“材料之王”,也成为了全球关注的焦点。

  最近几年来,石墨烯概念在全球受到广泛追捧,国内对石墨烯的热度也是“水涨船高”、持续不减,有关石墨烯的研讨会、论证会更是接二连三,一个月竟然有七八场。

  在最近于西安召开的2017中国国际石墨大会上,与会的业内专家对当前国内石墨烯过热现象表示出了担忧,并专门就石墨资源与石墨烯二者的关系进行了专题研讨。

  “一些地方把石墨烯与石墨资源混为一谈,只要当地发现了石墨资源,就打出石墨烯的概念,而且各地依托石墨资源规划的石墨烯产业园千篇一律,同质化非常严重。”中国非金属矿工业协会石墨专业委员会秘书长向琦忧心忡忡地说,“目前,石墨烯产业炒作成分过多,地方盲动性较大,是到了该回归理性的时候了。”

  石墨烯缘何受热捧

  石墨烯作为一种新型材料,其出现已有10多个年头了。

  2004年,来自曼彻斯特大学的Andre Geim和Konstantin Novoselov首次成功分离出稳定的石墨烯,而他们分离的方法也极为简单,把天然石墨薄片粘在胶带上,把有粘性的一面对折,再把胶带撕开, 这样石墨薄片就被一分为二。 通过不断地重复这个过程,片状石墨越来越薄,最终就可以得到一定数量的石墨烯。2010年,石墨烯发明者获诺贝尔物理学奖。

  “石墨烯是天然石墨深加工产品之一,由于石墨烯的特性优于石墨,故石墨烯具有‘新材料之王’美称。”中国非金属矿工业协会石墨专业委员会副秘书长、 石墨邦(北京)互动科技有限公司CEO刘荣华介绍,石墨是由多层具有六角网状平面的石墨烯构成,其层间是结合力较弱的分子间力。利用化学或者电化学的办法可以使得其它异类原子、分子或者分子团插入到石墨层间,成为石墨层间化合物。这类化合物又可以在外力作用下脱插出来,使得石墨分离成多层或者单层石墨烯。

  “举个比喻,石墨就好比一本书,抽出里面的单张纸出来就是石墨烯。石墨烯的结构特点决定了石墨烯具有薄且坚硬,透光度好,导热性强,导电率高,结构稳定,电子迁移速度快等特性。”刘荣华说。

  也正是基于石墨烯上述特殊的性能,近几年来,中国石墨烯产业发展也较快。据有关数据显示,2015年全国石墨烯市场规模约610万美元,同比增长超过336%。初步统计2016年已经突破2000万美元。

  但是,由于技术进步和成本下降速度不够快等原因,目前中国的石墨烯行业还没有出现大规模产业化,尚属于“吆喝者众多跟进者云集而商业化、产业化迟缓”阶段。

  尽管如此,许多地方乃至业内一些专家仍对石墨烯抱有很大的期望。一些地方对石墨烯产业趋之若鹜,发展起来更是不计成本,四处请专家研讨论证搞规划,忙着跑马圈地建产业园。

  中关村石墨烯产业联盟理事长、中科院院士刘忠范清醒地表示:“石墨烯是实体产业,并不是互联网,不是简单地一忽悠就上去能赚很多钱。但是,未来的石墨烯一定前景广阔,是一块大蛋糕,只要我们坚定信心,坚持不懈把这个行业做起来,就一定能获得成功。”

  石墨资源不等同于石墨烯

  石墨烯来源于石墨资源,是石墨资源的高科技产品之一。也正缘于此,许多地方简单把石墨资源等同于石墨烯,认为当地有石墨资源,就能发展石墨烯产业。所以,近几年来,凡是发现石墨资源的地方,开始一哄而上规划发展石墨烯产业。

  “利用石墨资源可开发的产品很多,企业应因地制宜,围绕市场开发多品种、高值化的产品。但如果都把目光盯在石墨烯这个‘独木桥’上,很可能会得不偿失,使石墨烯这个新兴产业沦落为下一个光伏产业。”向琦说。

  “石墨烯是通过天然石墨发明的,两者之间存在一定的关系,但不能简单地混为一谈。”刘荣华表示,石墨资源在我国储量丰富,产量占了世界70%左右。近年来,部分地区陆陆续续发现了石墨资源,计划打造石墨烯产业园。石墨烯分为两种,石墨烯薄膜和石墨烯粉体。而石墨烯薄膜通过CVD法制备,其原料不是天然石墨,且产业化还需一定的时间。

  “石墨资源是战略性矿产资源,石墨烯是战略性新兴材料。”刘荣华介绍,去年底,晶质石墨列被为国家战略性矿产资源,在资源配置、财政投入、重大项目、矿业用地等方面加强引导和差别化管理,提高资源安全供应能力和开发利用水平。从某种意义上来讲,石墨资源是“上帝”赐予的,体现的是原料的角色,应用于冶金、耐火、铸造、摩擦、密封及锂电池等行业。《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》将石墨烯纳入其中,石墨烯新材料具有技术高度密集,研究与开发投入高,产品的附加值高,生产与市场的国际性强,以及应用范围广,发展前景好等特点。

  就当前发展情况而言,石墨资源的开发和利用在国内已经是成熟的产业,而石墨烯产业目前没有形成规模。尤其是晶质石墨产业,平均每年70万吨晶质石墨产量。黑龙江鸡西、萝北,内蒙古兴和县及青岛南墅、平度等是我国重要晶质石墨主产区,已经形成了采选、提纯、深加工等完整的石墨产业链,为当地的经济发展做出一定的贡献。

  而石墨烯发明者在2010年荣获诺贝尔物理学奖后,石墨烯从此走入大众的视野,在全球范围里掀起了石墨烯制备和应用的研究热潮。我国在石墨烯领域的研究起步与发达国家相比较晚,但在近些年的努力下,在石墨烯产业化及应用领域处于世界领先水平。截至2016年底,我国石墨烯应用在新能源、大健康、节能环保、复合材料等领域有所突破,部分石墨烯企业开始有利润。

  “但是,目前国内的石墨烯产业以小型、初创型石墨烯企业占比较多,中型、大型企业数量相对较少。尽管如今石墨烯科研很火热,但反观产品市场,真正打通商业化应用的产品并不多。因此,在石墨资源地区,建议重点发展石墨深加工产品,如高纯石墨、可膨胀石墨、球形石墨、负极材料等,为当地带来收入和税收。而石墨烯在短时间内是很难形成规模的。”刘荣华坦承。

  石墨资源与石墨烯在属性上也有明显的差别。石墨资源具有资产属性,而石墨烯则是技术和资本密集型产业。近几年,石墨行业发生多起并购重组案例,尤其是上市公司收购石墨矿产资源,估值翻了好几倍,最高的达到18倍。从这点来看,石墨资源是一项资产,具有增值空间。尤其是动力电池的快速发展,对石墨的需求飞速增加,从而提高石墨资源的估值。

  而石墨烯是技术密集型行业,对于人才的要求比较高。同时,石墨烯还是资本密集型行业,在石墨烯的制备研发,尤其是应用研发,需要大量资金投入。比如,国内石墨烯发展比较快的江苏常州和无锡,当地出台一些政策来吸引国内外高端人才,财政上拿出不少资金来支持石墨烯企业。

  “在石墨资源地区,鼓励引进具有实力的企业进行整合,避免资源浪费、无序竞争,提高行业集中度。只有大企业才有动力投入资金从事石墨深加工研究,挖掘石墨高附加值产品。石墨烯在经济发达地区发展具有优势,因为经济发达地区可以聚集高端人才,而且当地政府也有财力投入支持石墨烯的研发。”刘荣华建议说。

  石墨烯虚火当早降

  理想很丰满,现实很骨感。事实上,当前国内石墨烯虚火过旺现象已引起了业内人士的担忧。

  “石墨烯产业目前尽管仍处于基础研究阶段,距产业化还有相当长的距离,但现在炒作得却十分厉害,这样下去将对这个新兴产业的后续发展造成致命的障碍和伤害。”向琦表示。

  据了解,中国目前从事石墨烯研发、生产和应用的相关企业数量超过了400家,约占全球石墨烯从业企业总量的3/4。但是从企业规模上看,目前国内从事石墨烯生产的企业80%以上为中小型企业,年销售额多数在百万元级别。值得警惕的是,国内石墨烯生产企业的总体盈利能力很弱,一些宣称具备百吨年产能的生产企业,其产值和盈利能力远远没有达到预期,多数企业处于亏损状态。

  特别值得注意的是,当前一些企业和机构处于通过资本炒作获得收益的心理,一味夸大石墨烯行业的产能和产值,造成市场盲目跟风。而一些地方也推波助澜,不管是否具备条件,都急于上马建设石墨烯产业园区。据初步统计,目前全国有将近20个石墨烯产业园已经建成或正在建设之中,但其定位和功能性都相差无几,未来必定会出现严重的同质化竞争,低价格局将导致企业盈利能力下降,不利于行业的持续发展。

  发展石墨烯,离不开真金白银,需要大量的资金来做后盾。加拿大Grafoid公司中国区负责人钟仁宏指出,石墨烯必须有大量的投资才行,因为石墨烯的应用方向非常多,不可能每一家企业都去研究所有的方向,这需要整合和集合各个方面的优势来做这个事情。

  石墨烯的发展因当前技术的制约,还存在环保问题。河北高碑店市泰隆丰博石墨烯加工有限公司首席科学家贾维民说,石墨烯如果是用化学氧化法来做,1吨石墨烯的分料将产生20吨废酸,里面还夹杂重金属,这样的情况下在我国环保法里面几乎没有发展的余地,任何地方政府都没有办法支持它。

  “石墨资源与石墨烯有一定关联,但不完全等同。石墨资源的产业链其实非常大,有非常大的发展空间。如果把石墨资源的产业链与石墨烯整合起来,才能更利用石墨烯的发展。”刘忠范表示。

  “在现阶段,需要对石墨资源进行深加工,发展新材料,但不该都盯住石墨烯上。”清华大学教授沈万慈说,利用天然石墨研发动力型锂离子电池和天然石墨负极材料,也是一个重要的发展方向。锂离子电池在我们常用的新能源里面占了很大的比例,也是一个正在发展的新的产业,在今后一个相当长的时间里面,锂离子电池在新能源的二次电池里面,仍将占据主体地位。

  石墨烯产业作为战略性新兴产业的新贵,要促进其健康发展,必须要顶层设计,做好产业发展规划。然而,遗憾的是,时至今日,中国在石墨烯领域尚没有国家层面的宏观规划,呈现出了“下热上冷”局面,地方政府及企业积极性普遍高涨,而国家层面却调控规划不够,在一定程度上也诱发了石墨烯产业虚火过旺。

  “我国的石墨烯产业已经起步,但产业链还很脆弱,存在‘原材料开采无序、高端应用技术研发薄弱、产业秩序紊乱和企业融资困难’等诸多问题和风险,影响了产业的后续健康发展。”业内人士建议,目前,我国的石墨烯产业应先做好上游原材料的开发部署、石墨烯加工和应用领域的市场引导、石墨烯技术研发三方面的规划,优化产业政策设计,突破产业制约瓶颈,着重打破市场规模小、高端人才短缺和发展资金不足的问题,着力构建良好的市场发展秩序环境,以推动中国石墨烯产业可持续发展。

    以上是关于网络通信中-国内石墨烯产业虚火过旺现象引担忧的相关介绍,如果想要了解更多相关信息,请多多关注eeworld,eeworld电子工程将给大家提供更全、更详细、更新的资讯信息。

关键字:石墨烯 引用地址:国内石墨烯产业虚火过旺现象引担忧

上一篇:传输容量诉求大幅提升 长距离光纤成业界焦点
下一篇:AMD重返服务器 Epyc芯片被微软百度看中

推荐阅读最新更新时间:2024-05-07 17:27

研究人员利用一氧化碳廉价生产高质量石墨烯
研究人员提出了第一个利用一氧化碳作为碳源的石墨烯合成技术。这是一种快速和廉价的方法,可以用相对简单的设备生产高质量的石墨烯,用于电子电路、气体传感器、光学等领域。这项研究由来自斯科尔科沃科技学院(Skoltech)、莫斯科物理技术学院(MIPT)、俄罗斯科学院固体物理研究所、阿尔托大学和其他机构的科学家们进行。该研究已在著名的《先进科学》杂志上发表。 化学气相沉积(CVD)是合成石墨烯的标准技术,石墨烯是由碳原子以蜂窝状排列组成的一原子厚的薄片,具有无与伦比的特性,可用于电子应用等方面。CVD通常涉及碳原子脱离气体分子,并在真空室中以单层形式沉淀在基材上。铜是一种流行的基材,使用的气体一直是碳氢化合物:甲烷、丙烷、乙炔、烈酒
[半导体设计/制造]
研究人员利用一氧化碳廉价生产高质量<font color='red'>石墨烯</font>
Science子刊: 大规模低成本提高石墨烯韧性!
众所周知,二维材料具有极佳的机械属性,除了杨氏模量和机械强度外,断裂韧度也是非常重要的一个力学指标,反映了材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。 由于材料在实际应用中都有固有缺陷,所以断裂韧度在很多情况下更能反映材料的力学特性,而杨氏模量和机械强度非常高的材料,断裂韧度并不一定同样高, 例如,石墨烯被证明是迄今为止发现的杨氏模量和强度最高的材料,但其断裂韧度只有约16 J/m2,低于某些传统材料,而二维材料的脆性机械特性则是导致其断裂韧度低的重要原因之一。 大量研究表明,在二维材料中引入纳米级别缺陷可以使材料塑性特性增强,进而提高其断裂韧度,但是,这种方法要求极高的实验技巧和昂贵的设备才能精准的控制引入缺陷的大小及形状,而且只能在非常小
[手机便携]
10分钟充满3千毫安时电池 华为石墨烯电池曝光 真是够吓人
可以肯定的是,石墨烯未来一定会对整个科技行业起到重大的推进作用,而具体到手机行业,它也是在慢慢的渗透,比如目前一些高性能手机上会使用它做散热辅助材料,但是这绝对不是石墨烯最好的用途。 现在从产业链传出的消息显示,华为已经在准备手机上推行石墨烯电池了,这听起来很不可思议,但是从本质上来说,这这里说的石墨烯电池,其实还是锂电池,但是电池的两级用石墨烯材质。 华为石墨烯电池终于要商用 2016年年底的时候,华为中央研究院瓦特实验室宣布了一项技术,他们取得了重要技术突破,外界都把它成为是石墨烯电池,但是实际上应该是这样,还是锂电池为基础,但是加入了石墨烯材质,准确来说应该高温长寿命石墨烯基锂离子电池。经过了两年多对技术完善同时兼顾一
[家用电子]
10分钟充满3千毫安时电池 华为<font color='red'>石墨烯</font>电池曝光 真是够吓人
特斯拉纯电动汽车为何也用铅酸电池而不用锂电?
电动自行车属于低速车,乃中国首创,其保有量已接近 3 亿辆,年产值超过千亿元,创下“世界第一”。虽然以锂电电动自行车为代表的凤凰高端产品最近开始走俏欧洲,但这种低速电动车绝大多数还都用铅酸电池。为什么不用重量更轻、体积更小的锂电池呢? 特斯拉当然不是低速电动车,除了安装在前后轴之间底盘位置重达 900 公斤的“压舱石”动力电池组,还有一块人们几乎看不到的 12V 铅酸蓄电池。其实,混合动力或插电混合动力车也仍然在用燃油车相同的铅酸蓄电池供电,不管是什么车,如果长久放置蓄电池严重亏电,车辆依然打不着火。 看来这古老的铅酸电池还是不可或缺!其实,马斯克早就想替掉它……今天就聊聊为什么一百多年历史的铅酸电池还在搭载新一代电动汽车?有
[嵌入式]
特斯拉纯电动汽车为何也用铅酸电池而不用锂电?
充电10分钟、续航300公里,广汽石墨烯电池或将年底量产
作为曾经最先在量产车型上采用811电池的车企之一,广汽一直在新技术应用的速度上保持着很快的速度。近日,广汽集团对外表示:目前旗下石墨烯电池研发工作在持续进行中,预计今年底将此项技术走向实车量产测试。 广汽集团的石墨烯技术在今年7月份广汽科技日上公布。官方称,基于石墨烯优良的导电性和特殊的三维结构开发了一款超级快充电池,可以实现8分钟充满80%电量,实现充电10分钟、续航200-300公里,充电速度堪比加油。 目前,广汽已从电芯、模组、搭载整车多个层面初步验证石墨烯技术。 石墨烯材料主要应用在快充锂离子电池、超级电容、锂硫电池和轻量化车身材料等多个领域。但是成本过高,一直成为了实现量产应用的壁垒。广汽也表示,
[汽车电子]
充电10分钟、续航300公里,广汽<font color='red'>石墨烯</font>电池或将年底量产
我国科学家发明高导热超柔性石墨烯
  浙江大学高分子系高超教授团队研发出一种高导热超柔性 石墨烯 组装膜,导热率接近理想单层 石墨烯 导热率的40%,可反复折叠6000次、弯曲十万次,有望应用在电子元件导热、新一代柔性电子器件及航空航天等领域。这一成果日前发表于《先进材料》(Advanced Materials)杂志。下面就随网络通信小编一起来了解一下相关内容吧。   据新华社6月6日报道,现有的宏观材料中,高导热和高柔性是一对矛盾,往往难以兼得。 石墨烯 材料的出现虽然为解决这一矛盾提供了理论上的可能,但此前并没有研究团队能实现突破。   高超团队创造性地提出“大片微褶皱”的材料制备方法:首先将大片单层石墨烯互相交叠,经高温热处理后,材料中的含氧基团释放出气体
[网络通信]
Appear Inc推出超轻石墨烯电池,实现5G手机超快充电
Appear Inc.宣布推出世界上重量最轻并采用创新防水技术的首款石墨烯电池智能手机。这款智能手机已引起广泛的关注。Appear已开始接收订单,预计今年前六个月的销量将达到100万部。这款智能手机将于2021年3月前开始通过门店和主要在线零售商销售。 Appear是一家以创新电子产品闻名的科技公司。公司总部位于旧金山,在新加坡、阿联酋、香港和印度等多地经营国际业务。Appear专注于开发B2B物联网创新产品。公司开发了多项创新技术,如智能手机、石墨快速充电电池应用、漂浮和悬浮扬声器。 Appear已与富士康建立合作以生产相关产品 为满足不断增长的需求,Appear与富士康印度公司建立合作以满足其制造需求。富士康是一家
[手机便携]
中国耐高温石墨烯基锂电池问世 寿命长可用无人机
华为中央研究院瓦特实验室在第57届日本电池大会上宣布在锂离子电池领域实现重大研究突破,推出业界首个高温长寿命石墨烯基锂离子电池。华为瓦特实验室首席科学家李阳兴博士表示,石墨烯基高温锂离子电池技术突破主要来自三个方面: 在电解液中加入特殊添加剂,除去痕量水,避免电解液的高温分解; 电池正极选用改性的大单晶三元材料,提高材料的热稳定性; 同时,采用新型材料石墨烯,可实现锂离子电池与环境间的高效散热。 根据李阳兴介绍,此款耐高温石墨烯基锂电池在高温环境下的充放电测试表明,同等工作参数下,它的温升比普通锂离子电池降低5℃;60°C高温循环2000次,容量保持率仍超过70%;60℃高温存储200天,容量损失小于13%。 宣传视频显示,这款
[家用电子]
小广播
最新网络通信文章
换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved