近年來(lái)，石墨烯一度被稱(chēng)為“材料之王”“黑金材料”。在此背景下，從中央到地方出臺(tái)了大量規(guī)劃和政策性文件推動(dòng)石墨烯的發(fā)展。
此前，《中國(guó)制造2025》和《新材料發(fā)展指南》都將石墨烯列入重點(diǎn)前沿新材料，發(fā)改委、工信部、科技部三部門(mén)印發(fā)關(guān)于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見(jiàn)，明確了中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)，提出“2020年形成百億產(chǎn)業(yè)規(guī)模，2025年整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模破千億”目標(biāo)。石墨烯相關(guān)企業(yè)也如雨后春筍般涌現(xiàn)。
《中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)報(bào)告》指出，截至2019年中國(guó)聲稱(chēng)制造銷(xiāo)售石墨烯的企業(yè)有16000家。2021年上海市經(jīng)濟(jì)信息化委、市發(fā)展改革委等聯(lián)合印發(fā)的《夯實(shí)基礎(chǔ)推動(dòng)本市先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2021—2023年）》，明確指出發(fā)展壯大前沿新材料。重點(diǎn)聚焦石墨烯等高精尖新材料和顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，依托各類(lèi)研發(fā)與轉(zhuǎn)化功能型平臺(tái)，持續(xù)促進(jìn)創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，全力構(gòu)筑先發(fā)優(yōu)勢(shì)，搶占未來(lái)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。
但是，經(jīng)歷了過(guò)去的熱度之后，行業(yè)也進(jìn)入冷靜和沉淀的階段。石墨烯能否產(chǎn)生殺手锏級(jí)別的應(yīng)用？行業(yè)面臨哪些痛點(diǎn)？如何與上海市的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合？中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院材料工業(yè)研究所所長(zhǎng)肖勁松在接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者專(zhuān)訪時(shí)認(rèn)為，當(dāng)前石墨烯發(fā)展正處在谷底爬坡階段，經(jīng)歷了技術(shù)萌芽、希望頂峰、跌到谷底，現(xiàn)在正在爬坡，期待登頂。
技術(shù)發(fā)展應(yīng)探求獨(dú)特性
《21世紀(jì)》：石墨烯作為新材料，有什么獨(dú)特優(yōu)勢(shì)？
肖勁松：這樣稱(chēng)呼或定義石墨烯是可以的，獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)，使得石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，是人類(lèi)已知強(qiáng)度最高、韌性最好、重量最輕、透光率最高、導(dǎo)電性最佳的材料，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景。其他材料可能具有一種或兩種特性，但石墨烯集眾多優(yōu)勢(shì)于一身，所以大家對(duì)它寄予厚望。
《21世紀(jì)》：當(dāng)前石墨烯主要應(yīng)用在哪些產(chǎn)業(yè)？
肖勁松：新能源領(lǐng)域，比如負(fù)極材料、導(dǎo)電漿料。大健康領(lǐng)域，比如空氣凈化器、電暖器、眼罩、面膜、口罩。還有環(huán)保領(lǐng)域，應(yīng)用在水污染、空氣凈化，石墨烯表面積比較大，吸附性強(qiáng)，對(duì)污染的處理有一定的作用。電子信息領(lǐng)域石墨烯應(yīng)用主要聚焦在散熱，以往臺(tái)式電腦通過(guò)風(fēng)扇外部設(shè)備被動(dòng)散熱，但智能手機(jī)是高度集成，出于尺寸和重量的考慮，手機(jī)只能用材料進(jìn)行主動(dòng)散熱，以前用銅、銀這些材料，但石墨烯散熱性能更好，有些品牌的手機(jī)已經(jīng)應(yīng)用石墨烯作為散熱材料。
《21世紀(jì)》：您剛剛說(shuō)石墨烯主要應(yīng)用新能源領(lǐng)域，有信息稱(chēng)，加入石墨烯的新能源電池“充電10分鐘續(xù)航千公里”，這種說(shuō)法是號(hào)稱(chēng)還是真的？
肖勁松：這是“號(hào)稱(chēng)”，就目前的技術(shù)來(lái)看，不可能實(shí)現(xiàn)。首先，加入石墨烯的電池充電速度有一定的提升是真的，充完電能多跑200公里也是有可能的。再有，影響電池續(xù)航能力的不僅僅是材料的問(wèn)題，還有電管理等問(wèn)題。
《21世紀(jì)》：石墨烯整個(gè)產(chǎn)業(yè)目前的發(fā)展上有哪些痛點(diǎn)難點(diǎn)？
肖勁松：第一個(gè)是石墨烯制備，材料的純度、穩(wěn)定性這一塊還不夠，如何提高材料品質(zhì)是要下功夫的。第二個(gè)是材料應(yīng)用工程化技術(shù)的突破，任何一批次的材料品質(zhì)都要具有穩(wěn)定一致性。第三個(gè)就是材料制備過(guò)程中環(huán)保問(wèn)題，制備時(shí)要加強(qiáng)酸、硫酸，量很大，這個(gè)也要考慮環(huán)保安全問(wèn)題。第四個(gè)就是成本問(wèn)題，應(yīng)用推廣難，制備工藝阻礙產(chǎn)能突破，產(chǎn)量不足，價(jià)格就難以下來(lái)。
《21世紀(jì)》：接下來(lái)應(yīng)該怎么做？
肖勁松：首先還是要加強(qiáng)研發(fā)，技術(shù)是關(guān)鍵，沒(méi)有核心、突破性技術(shù)是不行的。再有，要突出石墨烯材料的獨(dú)特性，或者是排他性的應(yīng)用，而不是僅僅替代現(xiàn)有的成熟材料。比如在空氣凈化器里用石墨烯，就要和活性炭相比較，從成本、安全性、效果各方面考慮，不能替代其他材料或者是加一些石墨烯，而要考慮如何將石墨烯獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)最大化發(fā)揮出來(lái)。
產(chǎn)業(yè)化前進(jìn)任重道遠(yuǎn)
《21世紀(jì)》：您在2019年公開(kāi)演講中說(shuō)目前我們石墨烯產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)有待突破，專(zhuān)利數(shù)量多但創(chuàng)新能力不足，缺少龍頭企業(yè)帶動(dòng)，大規(guī)模市場(chǎng)尚未打開(kāi)，現(xiàn)在2022年了，發(fā)展趨勢(shì)如何？
肖勁松：雖然有進(jìn)步，但問(wèn)題依然存在。
第一，從技術(shù)性角度來(lái)說(shuō)，技術(shù)的發(fā)展不是短時(shí)間內(nèi)就能解決的，新材料的發(fā)展需要經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)室階段，然后是小試，再進(jìn)行中試，最后是規(guī)模化生產(chǎn)，每個(gè)階段都需要時(shí)間。再有，材料能不能大規(guī)模生產(chǎn)，還要看市場(chǎng)認(rèn)不認(rèn)可、市場(chǎng)的需求。
第二，從成本的角度，材料被大規(guī)模應(yīng)用生產(chǎn)，批次要有穩(wěn)定性，實(shí)驗(yàn)室可以做20、30次，上百次實(shí)驗(yàn)，能做出一次合格的產(chǎn)品就行，但工業(yè)化應(yīng)用要考慮成本問(wèn)題。比如石墨烯在電子信息領(lǐng)域不能廣泛應(yīng)用，石墨烯成本就無(wú)法跟硅基材料相比，而且材料本身也不穩(wěn)定。
《21世紀(jì)》：當(dāng)前石墨烯中下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于一個(gè)什么階段，有什么特點(diǎn)，接下來(lái)往哪里走？
肖勁松：趨于理性了，石墨烯的發(fā)展沒(méi)有那么熱了，積淀了一些真心、專(zhuān)心做石墨烯的團(tuán)隊(duì)、企業(yè)。2016年是石墨烯發(fā)展的鼎盛時(shí)期，金融、投資界都在談，感覺(jué)不談就落伍了。
2019年，我們做了全國(guó)的調(diào)研，可以說(shuō)是“喜憂參半”，喜的是有幾個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，憂的是技術(shù)專(zhuān)利總量很多但核心技術(shù)沒(méi)有突破，而且產(chǎn)品類(lèi)別高度集中，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重。
現(xiàn)在石墨烯技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展處在谷底爬坡階段，經(jīng)歷了技術(shù)萌芽、希望頂峰，也經(jīng)歷了谷底階段，現(xiàn)在正在爬坡，爬上去才能到穩(wěn)定應(yīng)用階段。
《21世紀(jì)》：現(xiàn)在處在爬坡階段，您預(yù)測(cè)一下到石墨烯擠掉泡沫，真正大規(guī)模落地還有多久？
肖勁松：這個(gè)沒(méi)辦法預(yù)測(cè)，比如炭纖維的發(fā)展，東麗公司堅(jiān)持了50多年，材料領(lǐng)域沒(méi)有30、40年的堅(jiān)持是不可能做出來(lái)的?？梢哉f(shuō)是任重道遠(yuǎn)。
《21世紀(jì)》：石墨烯材料未來(lái)會(huì)不會(huì)發(fā)展出幾個(gè)殺手锏級(jí)的應(yīng)用？
肖勁松：期待，也有希望，但目前沒(méi)有。芯片這塊石墨烯如果顛覆了硅基材料，確實(shí)會(huì)是一個(gè)殺手锏級(jí)的應(yīng)用，會(huì)有體積小、散熱高、功耗小這些特點(diǎn)。在柔性電子上也應(yīng)該會(huì)有殺手锏級(jí)應(yīng)用，比如電極、屏幕。還有重防腐這一塊，我們進(jìn)行海洋開(kāi)發(fā)，高溫高鹽高濕的環(huán)境，雖然都是防腐，但和以前不一樣，就像現(xiàn)在的手機(jī)和10年前的手機(jī)都叫手機(jī)，但截然不一樣，這就是顛覆性突破。
《21世紀(jì)》：我們現(xiàn)在發(fā)展出了很多石墨烯產(chǎn)品，在中下游產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品檢測(cè)體系完善嗎？
肖勁松：不完善，我們現(xiàn)在也在制定一些標(biāo)準(zhǔn)，也參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定，2019年我們統(tǒng)計(jì)，地方標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)40項(xiàng)，參與了2項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定，可以說(shuō)這個(gè)數(shù)字是很少的，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一?，F(xiàn)在雖然大家也重視標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，檢測(cè)的機(jī)構(gòu)很多，比如國(guó)家石墨烯檢測(cè)中心在無(wú)錫，但我們目前最大的問(wèn)題就是檢測(cè)量不夠，覆蓋不了所有石墨烯企業(yè)，第二個(gè)是檢測(cè)不是從應(yīng)用的角度出發(fā)，缺乏一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，檢測(cè)力量缺乏整合機(jī)制。
《21世紀(jì)》：接下來(lái)應(yīng)該怎么完善產(chǎn)品檢測(cè)、產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定？
肖勁松：上下游結(jié)合，材料的研發(fā)機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)、下游應(yīng)用企業(yè)要加強(qiáng)結(jié)合，這樣就可以隨時(shí)進(jìn)行溝通、修訂、完善。一些地方設(shè)立創(chuàng)新中心，其目的就是要產(chǎn)學(xué)研用，共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
整合資源相互協(xié)作
《21世紀(jì)》：我們一直在說(shuō)全國(guó)石墨烯發(fā)展的情況，現(xiàn)在聚焦看上海，上海在石墨烯技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展這一塊居于全國(guó)什么水平？
肖勁松：從我們所做的全國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)力指數(shù)評(píng)價(jià)來(lái)看，上海處在全國(guó)石墨烯發(fā)展第一梯隊(duì)，是領(lǐng)先水平的。上海有好幾家不錯(cuò)的石墨烯企業(yè)和創(chuàng)新平臺(tái)，而且石墨烯企業(yè)增長(zhǎng)速度快，比如2021年以80%的速度增長(zhǎng)。創(chuàng)新平臺(tái)基礎(chǔ)好，2016年寶山石墨烯創(chuàng)新轉(zhuǎn)化平臺(tái)就是案例。但企業(yè)平臺(tái)互相之間的聯(lián)系、交流、協(xié)作比較少，力量比較分散，沒(méi)有形成合力。
[中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院材料工業(yè)研究所建材（化工）研究室主任馬琳、頭豹研究院TMT行業(yè)資深分析師游浩坤對(duì)此稿亦有幫助]
