【E課堂】一篇文章全面讀懂石墨烯

　　推動(dòng)石墨烯應(yīng)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(yīng)用企業(yè)脫節(jié)，市場(chǎng)需求尚未全面打開(kāi)。

　　應(yīng)加快應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)，鼓勵(lì)企業(yè)聯(lián)合科研院所、高校開(kāi)展相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和技術(shù)研發(fā)，擴(kuò)大石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)。

　　推進(jìn)首批次產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范，扶持一批具有行業(yè)帶動(dòng)作用的企業(yè)，實(shí)現(xiàn)在重點(diǎn)需求領(lǐng)域的率先應(yīng)用，構(gòu)建與各類(lèi)應(yīng)用相適應(yīng)的市場(chǎng)化運(yùn)作機(jī)制，建成一批高水平示范項(xiàng)目。

　　應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等，積極參與制定石墨烯國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，加快石墨烯標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化進(jìn)程，將石墨烯研發(fā)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)，掌握產(chǎn)業(yè)發(fā)展的話(huà)語(yǔ)權(quán)。

　　石墨烯應(yīng)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(kuò)散導(dǎo)致行業(yè)惡性競(jìng)爭(zhēng)，必須建立健全行業(yè)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)研發(fā)生產(chǎn)和商業(yè)化的有機(jī)融合。

　　加大資金支持力度

　　國(guó)外在石墨烯發(fā)展過(guò)程中給予了持續(xù)的資金支持，我國(guó)雖然通過(guò)國(guó)家自然科學(xué)基金已經(jīng)陸續(xù)資助超過(guò)3億元用以石墨烯相關(guān)項(xiàng)目，但資助體量相比國(guó)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(guó)內(nèi)石墨烯企業(yè)仍顯弱小的大背景下，我國(guó)應(yīng)進(jìn)一步加大資金扶持力度。

　　應(yīng)在國(guó)家層面設(shè)立重大科技專(zhuān)項(xiàng)，出臺(tái)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃，進(jìn)一步加大對(duì)石墨烯技術(shù)創(chuàng)新的支持力度;盡快出臺(tái)后續(xù)補(bǔ)貼和激勵(lì)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(xiǎn)、科技小貸等新型金融業(yè)態(tài)，制定和完善風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償、基金扶持等政策;落實(shí)首臺(tái)(套)重大技術(shù)裝備保險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制，推動(dòng)首批次石墨烯的推廣應(yīng)用。

　　加強(qiáng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)建設(shè)

　　應(yīng)加強(qiáng)石墨烯專(zhuān)利分析與戰(zhàn)略研究、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)機(jī)制研究，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)化導(dǎo)向的石墨烯專(zhuān)利池。支持具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，鼓勵(lì)相關(guān)機(jī)構(gòu)通過(guò)PCT途徑申請(qǐng)國(guó)際專(zhuān)利，加強(qiáng)海外專(zhuān)利布局。加強(qiáng)在Bottom-up途徑制備石墨烯、半導(dǎo)體器件應(yīng)用，以及設(shè)備等技術(shù)領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研合作和技術(shù)轉(zhuǎn)移，引導(dǎo)和支持設(shè)備專(zhuān)利和應(yīng)用專(zhuān)利申請(qǐng)，形成規(guī)模化專(zhuān)利申請(qǐng)布局。

　　小結(jié)：長(zhǎng)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(yīng)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(dá)不到透明導(dǎo)電膜的需求。

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

　　鑒于石墨烯超優(yōu)異的性能及巨大的應(yīng)用前景，各國(guó)政府和企業(yè)都投入大量人力、物力、財(cái)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(cuò)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(yīng)用于鋰離子電池提高電池充放電效率、電池容量及電池穩(wěn)定性顯然對(duì)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(nèi)，石墨烯無(wú)疑會(huì)在汽車(chē)領(lǐng)域擁有更廣闊的應(yīng)用空間。

　　當(dāng)然，前景是廣闊的，但現(xiàn)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(guī)模化應(yīng)用，而要改變這一現(xiàn)狀可能還需要一段時(shí)間。相信隨著研究的不斷深入，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?xí)活嵏病?/p>