【E課堂】一篇文章全面讀懂石墨烯

　　推動(dòng)石墨烯應用發(fā)展

　　石墨烯產(chǎn)業(yè)最大的瓶頸在于沒(méi)有形成完整成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，研發(fā)制備企業(yè)和下游應用企業(yè)脫節，市場(chǎng)需求尚未全面打開(kāi)。

　　應加快應用技術(shù)開(kāi)發(fā)，鼓勵企業(yè)聯(lián)合科研院所、高校開(kāi)展相關(guān)產(chǎn)品設計和技術(shù)研發(fā)，擴大石墨烯應用領(lǐng)域和市場(chǎng)。

　　推進(jìn)首批次產(chǎn)業(yè)化應用示范，扶持一批具有行業(yè)帶動(dòng)作用的企業(yè)，實(shí)現在重點(diǎn)需求領(lǐng)域的率先應用，構建與各類(lèi)應用相適應的市場(chǎng)化運作機制，建成一批高水平示范項目。

　　應依托有關(guān)協(xié)會(huì )、學(xué)會(huì )、行業(yè)聯(lián)盟或企業(yè)，加快制定工藝標準、檢測標準，產(chǎn)品標準等，積極參與制定石墨烯國際標準，加快石墨烯標準國際化進(jìn)程，將石墨烯研發(fā)優(yōu)勢轉化為行業(yè)標準優(yōu)勢，掌握產(chǎn)業(yè)發(fā)展的話(huà)語(yǔ)權。

　　石墨烯應用技術(shù)多處于中試階段，市場(chǎng)前景不確定，一旦量產(chǎn)將引起價(jià)格下降，甚至技術(shù)擴散導致行業(yè)惡性競爭，必須建立健全行業(yè)規范，實(shí)現研發(fā)生產(chǎn)和商業(yè)化的有機融合。

　　加大資金支持力度

　　國外在石墨烯發(fā)展過(guò)程中給予了持續的資金支持，我國雖然通過(guò)國家自然科學(xué)基金已經(jīng)陸續資助超過(guò)3億元用以石墨烯相關(guān)項目，但資助體量相比國外仍有提升空間，特別是在歐盟10年10億歐元支持石墨烯產(chǎn)業(yè)和國內石墨烯企業(yè)仍顯弱小的大背景下，我國應進(jìn)一步加大資金扶持力度。

　　應在國家層面設立重大科技專(zhuān)項，出臺石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展專(zhuān)項行動(dòng)計劃，進(jìn)一步加大對石墨烯技術(shù)創(chuàng )新的支持力度;盡快出臺后續補貼和激勵政策，充分激發(fā)企業(yè)和市場(chǎng)積極性;大力發(fā)展符合石墨烯產(chǎn)業(yè)特征的金融產(chǎn)品和服務(wù)，支持天使投資、科技支行、科技保險、科技小貸等新型金融業(yè)態(tài)，制定和完善風(fēng)險補償、基金扶持等政策;落實(shí)首臺(套)重大技術(shù)裝備保險補償機制，推動(dòng)首批次石墨烯的推廣應用。

　　加強自主知識產(chǎn)權建設

　　應加強石墨烯專(zhuān)利分析與戰略研究、知識產(chǎn)權保護機制研究，構建產(chǎn)業(yè)化導向的石墨烯專(zhuān)利池。支持具有自主知識產(chǎn)權的項目開(kāi)發(fā)，鼓勵相關(guān)機構通過(guò)PCT途徑申請國際專(zhuān)利，加強海外專(zhuān)利布局。加強在Bottom-up途徑制備石墨烯、半導體器件應用，以及設備等技術(shù)領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研合作和技術(shù)轉移，引導和支持設備專(zhuān)利和應用專(zhuān)利申請，形成規?；瘜?zhuān)利申請布局。

　　小結：長(cháng)路漫漫，喧囂中期待未來(lái)

　　雖然經(jīng)過(guò)十余年的高速發(fā)展，關(guān)于石墨烯的研究已經(jīng)取得了巨大的成就，但到目前也還是沒(méi)有一個(gè)真正的石墨烯產(chǎn)品得到應用，制備石墨烯的技術(shù)工藝也不成熟，即便是最接近實(shí)用的CVD法制備的石墨烯膜面積依然不夠大、而且質(zhì)量達不到透明導電膜的需求。

　　現在除去機械剝離法其他工藝制備得到的石墨烯均達不到一致性的品質(zhì)，而機械剝離法效率極低，因此現有的合成技術(shù)都不能適應工業(yè)化應用。也正是制備工藝方面的限制導致石墨烯價(jià)格依然較貴，所有關(guān)于石墨烯的應用都還是實(shí)驗室研究階段。對于石墨烯應用，待到制備工藝成熟，將其成本降到可以商業(yè)化應用的水平，再將其實(shí)際應用、產(chǎn)業(yè)化，可謂長(cháng)路漫漫。

　　鑒于石墨烯超優(yōu)異的性能及巨大的應用前景，各國政府和企業(yè)都投入大量人力、物力、財力進(jìn)行關(guān)于石墨烯的研究。但也正是在這喧囂與巨額投入下，石墨烯的研究也確實(shí)取得了很多不錯的成果，石墨烯的價(jià)格已經(jīng)在慢慢降低，較大尺寸、較高質(zhì)量的石墨烯也逐漸研制成功，下游產(chǎn)業(yè)鏈也逐漸在嘗試使用石墨烯。

　　從技術(shù)成熟度及需求急迫性而言，其應用于鋰離子電池提高電池充放電效率、電池容量及電池穩定性顯然對汽車(chē)特別是電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展具有決定性作用。電動(dòng)汽車(chē)要成為主流汽車(chē)，石墨烯至關(guān)重要。如果將無(wú)人駕駛以及太陽(yáng)能汽車(chē)也考慮在內，石墨烯無(wú)疑會(huì )在汽車(chē)領(lǐng)域擁有更廣闊的應用空間。

　　當然，前景是廣闊的，但現實(shí)是冷血的，由于制備工藝的不成熟以及下游產(chǎn)業(yè)鏈沒(méi)有完全打開(kāi)，到目前石墨烯依然沒(méi)有規?；瘧?，而要改變這一現狀可能還需要一段時(shí)間。相信隨著(zhù)研究的不斷深入，在將來(lái)的某一天，石墨烯的奇點(diǎn)必會(huì )到來(lái)，那時(shí)眾多行業(yè)將會(huì )發(fā)生翻天覆地的變革甚至會(huì )被顛覆。