中國民企首次切入石墨烯高端應用領(lǐng)域 東旭光電聯(lián)手曼大合作開(kāi)發(fā)懸浮傳感芯片

液晶玻璃基板制造商東旭光電8月16日與英國曼徹斯特大學(xué)（下稱(chēng)曼大）、懸浮石墨烯技術(shù)學(xué)術(shù)發(fā)明人所在的曼大電子工程系項目團隊以及英國IP Group 公司在曼大簽署四方合作協(xié)議，共同投資RIPTRON，致力于懸浮石墨烯傳感芯片產(chǎn)品研發(fā)及商業(yè)化應用推廣。東旭光電于8月19日就此發(fā)布上市公司公告。

資料圖

“此次簽約是基于RIPTRON對懸浮石墨烯技術(shù)研究取得實(shí)質(zhì)突破后為盡快打通批量制造、面向全球的銷(xiāo)售環(huán)節，充分發(fā)揮東旭光電的產(chǎn)業(yè)管理經(jīng)驗及市場(chǎng)應用優(yōu)勢而邁出的重要的第一步，”曼大專(zhuān)利局首席執行官威爾金森（Andrew Wilkinson）表示，“在完成全部交易后，將進(jìn)一步在中國設立由東旭光電控股的合資制造運營(yíng)平臺，以實(shí)現更精準、更有深度的產(chǎn)業(yè)化應用?！?/p>

東旭光電石墨烯事業(yè)部總裁馮蔚東向21世紀經(jīng)濟報道記者透露，公司計劃在中國電子工業(yè)領(lǐng)域發(fā)達地區落地相關(guān)的半導體生產(chǎn)線(xiàn)，已就此與一些地方政府展開(kāi)積極談判，并在上下游產(chǎn)業(yè)積極拓展中。

中英聯(lián)合研發(fā)+中國制造

東旭光電將以自有資金出資94.3萬(wàn)英鎊，在RIPTRON公司占股31.6%，僅次于曼大的33.52%；曼大則按照約定把相關(guān)知識產(chǎn)權獨家授權和轉讓給RIPTRON。

待知識產(chǎn)權轉讓和全部增資完成后，RIPTRON將與東旭光電共同在中國投資成立由東旭光電控股的合資公司，對RIPTRON交付的芯片和終端產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)制造和銷(xiāo)售。各方還同意RIPTRON向該制造基地授予專(zhuān)利和專(zhuān)有技術(shù)在大中華地區的排他性授權。預計第一款傳感芯片和終端產(chǎn)品今年內即可問(wèn)世。

據介紹，東旭光電是集光電顯示材料和高端裝備制造及系統集成、新能源汽車(chē)研發(fā)與制造為一體的高端智能制造領(lǐng)軍企業(yè)。通過(guò)這次合作，東旭光電將利用曼大的懸浮石墨烯技術(shù)正式涉足高端傳感芯片領(lǐng)域，打破國內相關(guān)領(lǐng)域高端產(chǎn)品空白的尷尬局面。

東旭光電也是中國第一家通過(guò)合資公司平臺與曼大在石墨烯高端應用領(lǐng)域進(jìn)行深度合作的民營(yíng)企業(yè)。該公司董事長(cháng)王立鵬在簽約儀式上指出，這次簽約顯示了東旭光電對促進(jìn)石墨烯產(chǎn)業(yè)持續發(fā)展的決心，也是石墨烯產(chǎn)業(yè)化應用從技術(shù)到市場(chǎng)再到合作模式的巨大突破和創(chuàng )新，關(guān)乎整體產(chǎn)業(yè)的轉型升級、落地應用和持續發(fā)展。

王立鵬說(shuō)，在石墨烯新材料技術(shù)不斷突破的背景下，東旭光電依靠核心專(zhuān)利技術(shù)+產(chǎn)學(xué)研一體化研究，開(kāi)發(fā)出適應不同場(chǎng)景的應用產(chǎn)品，近幾年該產(chǎn)業(yè)發(fā)展邏輯日漸清晰，各產(chǎn)業(yè)板塊協(xié)同效應迅速提升，為未來(lái)業(yè)績(jì)持續增長(cháng)提供了有力支撐。他稱(chēng)，公司的目標是打造真正意義上的石墨烯全產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)。

8月19日，東旭光電發(fā)布公告稱(chēng)，公司通過(guò)共同投資英國RIPTRON LIMITED，開(kāi)展與曼大及其項目團隊的深度合作，將進(jìn)一步完善公司在石墨烯領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)布局，延伸公司在石墨烯業(yè)務(wù)領(lǐng)域的高端應用。另?yè)攬?，該公?018年在石墨烯產(chǎn)品領(lǐng)域實(shí)現營(yíng)收1.81億元，同比增幅約170%。

從“工業(yè)味精”到“工業(yè)主材”的飛躍

石墨烯因具有高導電性、高導熱性、高強度和獨特的二維結構，在工業(yè)界被譽(yù)為“黑金”、“新材料之王”。曼大物理學(xué)家海姆（Andre Geim）和諾沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）因為對石墨烯的發(fā)現和研究，共同獲得了2010年諾貝爾物理學(xué)獎。

2015年國家主席習近平參觀(guān)曼徹斯特大學(xué)國家石墨烯研究院，同期華為宣布與曼大合作研究石墨烯應用，在國內掀起一股追捧石墨烯概念的熱潮。過(guò)去幾年來(lái)，一些國內企業(yè)相繼推出石墨烯服飾，輪胎、涂料、加熱片、移動(dòng)電源、保健用品等產(chǎn)品，這些應用多是將石墨烯粉體添加至各類(lèi)產(chǎn)品中改善性能，但因用量較少且不發(fā)揮主要作用，石墨烯只能作為輔助材料使用，也因此被形象地稱(chēng)為“工業(yè)味精”。

而與此同時(shí)，國際石墨烯產(chǎn)業(yè)格局卻已悄然改變。在2019年WMC世界移動(dòng)通信大會(huì )上，幾年前只有在學(xué)術(shù)期刊上才能讀到的石墨烯研究成果如石墨烯5G調制器、石墨烯NFC設備、石墨烯寬帶成像設備等一系列高端石墨烯應用悉數亮相，這些應用也是石墨烯最有可能發(fā)揮決定性作用、成為不可替代的“超級材料”的應用場(chǎng)景。

據不完全統計，包括IBM、英特爾、陶氏化學(xué)、通用、杜邦、東芝等公司在內，全球有近300家大企業(yè)涉足石墨烯研究；而受制于高端應用的長(cháng)期高投入及高風(fēng)險，國內中小型民營(yíng)企業(yè)在該領(lǐng)域少有布局，實(shí)力雄厚的大型國企則對石墨烯這一新材料還未引起足夠重視。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《石墨烯行業(yè)戰略規劃和企業(yè)戰略咨詢(xún)報告》數據顯示，2025年全球石墨烯規模有望達到21.03億美元。其中2018年中國石墨烯市場(chǎng)規模將達到280億元，未來(lái)五年年均復合增長(cháng)率約為70.48%，2022年中國石墨烯市場(chǎng)規模將達到2365億元。

雖然市場(chǎng)規模巨大，美、歐、日在新材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行的超前布局將對中國石墨烯產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大沖擊，同時(shí)終端應用市場(chǎng)對石墨烯產(chǎn)品的技術(shù)要求也會(huì )愈加嚴苛。

由于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段和技術(shù)研發(fā)過(guò)程漫長(cháng)，國內對石墨烯這一新材料的應用還處在粉體和漿料的初級規?；A段，目前對能夠發(fā)揮石墨烯獨一無(wú)二神奇特性的單層碳原子薄膜的應用很少，尤其是懸浮石墨烯薄膜技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應用，在全球范圍尚處于空白狀態(tài)。

據介紹，懸浮石墨烯技術(shù)的優(yōu)勢是極大程度保證了單層碳原子層的電子移動(dòng)速率和傳感特性，可最大程度發(fā)揮單層石墨烯在裸露環(huán)境下的傳感性能，該技術(shù)還具備可操作的化學(xué)可修飾性，為氣體、VOCs檢測、形變、生物醫藥監測等選擇性多功能傳感提供巨大應用潛力。

此番東旭光電與以曼大為代表的四方合作的目的，正是要通過(guò)懸浮石墨烯技術(shù)切入到高端傳感芯片領(lǐng)域。該技術(shù)的核心是利用石墨烯的高度化學(xué)可修飾性和懸浮石墨烯的高電子遷移率，打造“3S”特色懸浮石墨烯氣體傳感器，最終實(shí)現國內石墨烯應用質(zhì)的飛躍。

所謂3S是指：Small ——微型、便攜、可集成性強；Selected ——多種氣體檢測、可選擇性氣體檢測；Smart—— 在氣味數據庫基礎上通過(guò)深度算法實(shí)現AI應用。

按照東旭光電與曼大方面的協(xié)議約定，合資公司RIPTRON交付的石墨烯產(chǎn)品為兩種硅晶圓懸浮石墨烯傳感陣列芯片和相關(guān)氣體傳感器件，屬于懸浮石墨烯技術(shù)的基礎材料和終端應用。

中國科學(xué)院院士、北京石墨烯研究院(BGI)院長(cháng)劉忠范院士指出，懸浮石墨烯傳感器技術(shù)應用無(wú)論在學(xué)術(shù)界還是在產(chǎn)業(yè)界均屬首例，既是東旭光電與曼大合作結出的第一個(gè)碩果，更是開(kāi)啟全球石墨烯產(chǎn)業(yè)化應用新時(shí)代的標志性產(chǎn)品。

值得一提的是，RIPTRON的合資方之一曼大電子工程系項目團隊的領(lǐng)軍人物Max Migliorato博士正是懸浮石墨烯技術(shù)的學(xué)術(shù)發(fā)明者，他的研究重點(diǎn)是新電子材料的理論建模和應用。

據介紹，東旭光電與曼大的合作始于2018年底，雙方簽署合作諒解備忘錄。2019年1月24日，東旭光電與曼大石墨烯工程創(chuàng )新中心（GEIC）在北京簽署正式一級會(huì )員協(xié)議，成為繼華為和中航發(fā)北京航材院之后第三個(gè)與曼大成為全球戰略合作伙伴的中國高科技企業(yè)。

石墨烯發(fā)現者海姆教授對合資公司的成立特地發(fā)來(lái)祝賀，他說(shuō)：“很高興看到中國企業(yè)開(kāi)始關(guān)注石墨烯高端應用并在此領(lǐng)域投入資源，我相信此舉將推動(dòng)石墨烯應用在全球市場(chǎng)范圍內的發(fā)展?！?/p>

另一位曼大諾獎得主、石墨烯發(fā)現者之一諾沃肖洛夫也表示：“石墨烯在光電子領(lǐng)域的應用是最令人興奮的事情之一，曼大與東旭光電的合作更令人振奮，這將催生大量潛在應用場(chǎng)景?！?/p>

曼大材料學(xué)院校友、東旭光電石墨烯事業(yè)部技術(shù)合作中心總經(jīng)理宋亞濱向21世紀經(jīng)濟報道表示，未來(lái)東旭光電將進(jìn)一步深化與曼大在高端石墨烯領(lǐng)域的合作。一方面，基于懸浮石墨烯技術(shù)打造石墨烯電子微納產(chǎn)業(yè)應用，另一方面，通過(guò)曼大石墨烯工程創(chuàng )新中心(GEIC)形成石墨烯工程化創(chuàng )新機制，不斷提升工業(yè)化產(chǎn)品工程化質(zhì)量和商業(yè)價(jià)值，并在石墨烯功能化玻璃、石墨烯新能源催化劑、石墨烯高分子復合材料、石墨烯柔性電池等領(lǐng)域進(jìn)行工程化攻關(guān)。