文·本報記者 劉 垠

　　2015年3月，全球首批量產(chǎn)石墨烯手機(jī)在重慶問世，據(jù)稱該手機(jī)觸屏更靈敏續(xù)航更久。

　　2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，在實(shí)驗(yàn)中成功地從石墨中分離出石墨烯，兩人也因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)”共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎。

　　從實(shí)驗(yàn)室到成果初顯的十年間，石墨烯的發(fā)展似乎在極速前進(jìn)。業(yè)界人士認(rèn)為，作為一種理想的替代型材料，石墨烯一旦實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化其規(guī)模至少在萬億以上。

　　“石墨烯應(yīng)用于手機(jī)觸摸屏，最好的特性是透明、柔性的可以彎曲。目前常州和重慶推出的手機(jī)只是把石墨烯膜用在普通顯示面板上，并未真正發(fā)揮石墨烯的優(yōu)勢?！敝袊┊a(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長李義春告訴科技日報記者，相關(guān)企業(yè)正在研發(fā)下一代產(chǎn)品，使其實(shí)現(xiàn)柔性可彎曲、可穿戴。

　　提升石墨烯的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力，緊盯企業(yè)發(fā)展需求和共同利益，正是聯(lián)盟成立的初衷。

　　全球并購邁出產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵一步

　　3月中旬，聯(lián)盟率領(lǐng)貝特瑞、正泰集團(tuán)等四家上市公司代表參加西班牙舉行的第五屆石墨烯國際會議，并走訪意大利、瑞典兩個直接參與歐盟石墨烯旗艦計(jì)劃的石墨烯中心。歐盟石墨烯旗艦計(jì)劃旨在把石墨烯和相關(guān)層狀材料從實(shí)驗(yàn)室?guī)肷鐣?，預(yù)計(jì)10年內(nèi)投資10億歐元，以期振興歐洲制造業(yè)，并解決就業(yè)問題。這標(biāo)志著，聯(lián)盟制定的“全球并購、中國整合”的中國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略邁出關(guān)鍵一步。

　　中國在全球石墨烯研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化競爭中并不落后，李義春的感慨并非空穴來風(fēng)。他向記者講述了一個小插曲：

　　在石墨烯國際會議關(guān)于國際石墨烯標(biāo)準(zhǔn)的討論中，歐洲石墨烯旗艦計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Dr.Norbert Fabricius拒絕和中國討論標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過聯(lián)盟幾番努力，才勉強(qiáng)同意中國代表介紹中國制定石墨烯標(biāo)準(zhǔn)情況。從中國石墨烯的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)直至標(biāo)準(zhǔn)制定，聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)委員會主任、中科院金屬研究所任文才研究員，深入淺出地介紹了中國在石墨烯領(lǐng)域取得的成績和影響，贏得了現(xiàn)場的掌聲和國際同行的尊重。

　　“Dr.Norbert Fabricius當(dāng)場邀請任文才參加下一輪標(biāo)準(zhǔn)討論，并欣然允諾參加將在青島舉辦的‘2015中國國際石墨烯創(chuàng)新大會’。”李義春稱，這是中國在聯(lián)合制定國際石墨烯標(biāo)準(zhǔn)方面邁出的重要一步。

　　不僅贏得了國際話語權(quán)，聯(lián)盟還收獲了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。意大利工業(yè)技術(shù)研究院石墨烯實(shí)驗(yàn)室與青島國際石墨烯創(chuàng)新中心達(dá)成合作意向，擬在青島建立“石墨烯導(dǎo)電漿料生產(chǎn)基地”，并計(jì)劃同貝特瑞公司合作開發(fā)“全石墨烯負(fù)極動力電池”。

　　“此行最大的收獲是，聯(lián)盟同查爾姆斯理工大學(xué)副校長、旗艦計(jì)劃工作組負(fù)責(zé)人簽訂了戰(zhàn)略合作備忘錄?！闭f到歐洲之行，李義春語速加快，“雙方將定期舉辦合作論壇，并就建立創(chuàng)新平臺、推進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)移、聯(lián)合研發(fā)展開合作?！?/p>

　　聯(lián)盟成員角色明確各展所長

　　沒有國家資金支持，一個自發(fā)而成的技術(shù)創(chuàng)新合作組織為何有如此大的吸引力和凝聚力？

　　“依托聯(lián)盟的資源集聚優(yōu)勢，優(yōu)選具有石墨烯產(chǎn)業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)的地區(qū)，與地方政府共建石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新示范基地，不僅聚集了石墨烯研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化資源，還強(qiáng)化了上下游企業(yè)間的互動與合作。”李義春說，清華大學(xué)緊盯產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線，中科院金屬研究所負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所布局專利，南京科孚納米技術(shù)有限公司牽頭國際合作，北京現(xiàn)代華清材料科技發(fā)展中心則聚焦產(chǎn)業(yè)促進(jìn)。

　　聯(lián)盟成立后，向科技部、工信部提交了《關(guān)于石墨烯低成本規(guī)?；苽浼夹g(shù)及應(yīng)用研發(fā)重大項(xiàng)目建議書》，指出石墨烯產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)問題，并明確了石墨烯材料的近期產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)：重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)石墨烯材料的低成本規(guī)?；苽浼夹g(shù)；石墨烯材料作為添加劑在電池、塑料、涂料等領(lǐng)域中的應(yīng)用，以及石墨烯透明導(dǎo)電薄膜在柔性顯示器件中的應(yīng)用。

　　在摸底調(diào)查國內(nèi)外專利情況后，聯(lián)盟對國內(nèi)石墨烯專利的申請和布局進(jìn)行規(guī)范指導(dǎo)；針對投資市場炒作石墨烯概念，聯(lián)盟制定石墨烯標(biāo)準(zhǔn)化路線圖以正視聽；打造科技創(chuàng)新服務(wù)平臺、公共測試平臺、公共研發(fā)平臺，打通科技成果轉(zhuǎn)化的瓶頸……

　　政策引領(lǐng)、標(biāo)準(zhǔn)先行、創(chuàng)新示范、平臺搭建、布局專利，讓產(chǎn)學(xué)研企用在一個平臺上對話、互動，聯(lián)盟繪制的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖，讓石墨烯的發(fā)展之路變得明朗。

　　破解產(chǎn)業(yè)瓶頸需實(shí)現(xiàn)下游規(guī)模化應(yīng)用

　　現(xiàn)實(shí)的情況是，中國石墨烯的發(fā)展水平同步于全球，但歐美研發(fā)的原始性創(chuàng)新成果更多。目前，《science》和《natrue》約有400多篇關(guān)于石墨烯的文章，中國發(fā)表的只有四篇，而且歐美的論文專利引用率較高。

　　“但中國產(chǎn)業(yè)化的步伐比國外要快一到兩年，石墨烯應(yīng)用市場在中國潛力巨大?！崩盍x春解釋說，石墨烯在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造升級上，顯示出很大的競爭力。

　　作為“工業(yè)味精”，石墨烯被添加到橡膠、塑料等各種材料中，顯著提升了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的性能?！按蠹艺J(rèn)為石墨烯有望拉動萬億產(chǎn)業(yè)鏈，很多企業(yè)也希望石墨烯提升產(chǎn)品的附加值和競爭力。樂觀估計(jì)，五到八年內(nèi)，中國將通過石墨烯拉動并形成萬億產(chǎn)業(yè)鏈?！?/p>

　　2015年被稱為石墨烯產(chǎn)業(yè)元年，專家預(yù)測有望形成3—5億元銷售值，帶動50—100億元的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級。

　　李義春透露，石墨烯導(dǎo)電添加劑在動力電池應(yīng)用已形成萬噸級的量產(chǎn)，比如比亞迪汽車采用石墨烯鋰電池。“降成本、提性能，石墨烯不僅提升了電池的性價比，而且加速了充電時間，但在電容量上沒有明顯突破?！?/p>

　　2013年，寧波墨西形成300噸石墨烯粉體生產(chǎn)線，常州二維碳素和重慶墨西實(shí)現(xiàn)石墨烯薄膜的中試生產(chǎn)。雖然石墨烯規(guī)?；苽涔に嚨玫捷^大突破，一如專家所言，石墨烯產(chǎn)業(yè)化問題依然。李義春也坦言，石墨烯產(chǎn)業(yè)最大的瓶頸仍在下游應(yīng)用，還沒有一個領(lǐng)域能實(shí)現(xiàn)石墨烯的規(guī)?；瘧?yīng)用。

　　“實(shí)現(xiàn)下游某一兩個應(yīng)用領(lǐng)域的突破，是當(dāng)前石墨烯產(chǎn)業(yè)化工作的重中之重。”李義春認(rèn)為，近幾年，石墨烯有望在高端添加劑、導(dǎo)熱材料、透明導(dǎo)電薄膜等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用上的突破。而在活性石墨烯材料、柔性有機(jī)太陽能電池、石墨烯纖維材料等領(lǐng)域，面臨的技術(shù)問題多、難度也較大，產(chǎn)業(yè)化的時間相對更長。

　　在李義春看來，我國需盡快啟動石墨烯重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，集中攻堅(jiān)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)問題；選擇若干應(yīng)用領(lǐng)域，打造從材料制備到終端產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉?。此外，他呼吁建立石墨烯國際合作專項(xiàng)基金，鼓勵中國企業(yè)走出去；設(shè)立創(chuàng)新引導(dǎo)專項(xiàng)基金，力促科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，并加強(qiáng)對石墨烯創(chuàng)新基地和人才的支持。

　　■聯(lián)盟觀察

　　顛覆硅時代尚需時日

　　文·本報記者 劉 垠

　　石墨烯發(fā)現(xiàn)之后，6年摘得諾貝爾獎，獲獎4年后就贏得投資。

　　當(dāng)硅材料在集成電路上的應(yīng)用已到極限，科學(xué)家轉(zhuǎn)而對石墨烯寄予厚望。事實(shí)上，石墨烯最具附加值的應(yīng)用在半導(dǎo)體領(lǐng)域，比如晶體管、高頻元件、傳感器。

　　“石墨烯不是一個單獨(dú)材料而形成的產(chǎn)業(yè)，它能應(yīng)用到包括航空航天特別是微電子等領(lǐng)域?！崩盍x春告訴記者，一旦晶圓級尺寸石墨烯單晶薄膜的規(guī)模化制備技術(shù)取得突破，石墨烯有望取代硅成為新一代半導(dǎo)體器件的核心材料，將為電子信息技術(shù)帶來革命性的變化。這對全世界來說都是一個巨大的難題，可能需要十幾年甚至數(shù)十年的探索。

　　石墨烯有望改變?nèi)祟惏l(fā)展進(jìn)程。人類經(jīng)歷了石器、銅器、鐵器時代，現(xiàn)在從硅時代有望進(jìn)入碳時代，而碳時代是以石墨烯為標(biāo)志的。

　　“我們樂觀地估計(jì)，到2030年，石墨烯能整體應(yīng)用于集成電路，雖然IBM已經(jīng)做出了樣品，但產(chǎn)業(yè)化的路子依然漫長。”李義春說，該領(lǐng)域基本為國外幾個半導(dǎo)體巨頭所壟斷，歐美已在這一前沿性領(lǐng)域投入大量資金和力量；而我國在該領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力較弱，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化任重而道遠(yuǎn)。