市場熱度“過火” 石墨烯產(chǎn)業(yè)化短期無望

作為行業(yè)專家，研究了一輩子碳材料的沈萬慈也覺得石墨烯火得有點(diǎn)過分了。從去年10月初兩位英國科學(xué)家因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)石墨烯而獲得諾貝爾物理學(xué)獎后，石墨烯在中國成為熱點(diǎn)詞匯，各地科研院所爭相研究，企業(yè)爭相投資，連地方政府也考慮將其產(chǎn)業(yè)化。

沈萬慈對證券時報記者表示，至少在十幾年內(nèi)，石墨烯產(chǎn)業(yè)化基本無望，“石墨烯的應(yīng)用還面臨很多難題，今后很長時間內(nèi)還會處在探索階段”。沈萬慈是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的碳材料專家、清華大學(xué)退休教授，他同時還是中國非金屬礦工業(yè)石墨協(xié)會專家委員會主任委員。

石墨烯多是微片

廈門凱納石墨烯技術(shù)有限公司總經(jīng)理助理方崇卿表示，生產(chǎn)出石墨烯并不困難，石墨烯生產(chǎn)技術(shù)是公開的，普通物理化學(xué)老師都能將其生產(chǎn)出來，難的是怎么批量化生產(chǎn)。

廈門凱納成立于去年5月份，主要產(chǎn)品是石墨烯微片，通常所說石墨烯為單碳層，2個~10個碳層構(gòu)成稱為多層石墨烯，超過10層而其厚度在5納米~100納米范圍內(nèi)，則稱為石墨烯微片。廈門凱納在其網(wǎng)站上自稱產(chǎn)品可以滿足高性能復(fù)合材料、顯示材料和傳感材料等精密電子功能材料以及在超級電容器、電池等新能源材料上的應(yīng)用，今年2月份和4月份打出招聘廣告，招聘研發(fā)人員和車間主任等，目前年產(chǎn)能為100噸。

之所以不生產(chǎn)石墨烯，方崇卿稱是跟市場需求有關(guān)，“要考慮經(jīng)濟(jì)效益”。去年記者曾采訪過方崇卿，和那時候的樂觀相比，他謹(jǐn)慎了許多?！跋掠蔚膽?yīng)用太少了，即使上游拿出來產(chǎn)品，下游也用不上，短期難成規(guī)模?！?

目前申請的石墨烯專利很多，在生產(chǎn)方法上，已經(jīng)有機(jī)械剝離法、SiC或金屬單晶表面外延生長法、化學(xué)氧化剝離法、插層剝離法及化學(xué)氣相沉積（CVD）法等。中國寶安采用的是“氟化膨脹石墨技術(shù)”，廈門凱納的則是氧化法。中科院寧波材料所新能源技術(shù)研究所研究員劉兆平稱他找到新的石墨烯制備技術(shù)，這種技術(shù)是“國際領(lǐng)先的”，不過他不愿意透露這項技術(shù)的原理。泰州巨納新能源有限公司董事長丁榮介紹，他們開始使用的是金屬單晶表面外延生長法，現(xiàn)在則擁有多種不同的制備方法。

方崇卿表示，產(chǎn)生石墨烯的原理有兩個，一種是剝離，另一種是生產(chǎn)，就好比需要直徑一寸的木材，一種是從大的木材上切削出來，另一種是種下小樹長到一寸那么大。諾貝爾獎獲得者使用的即是剝離法，在單晶硅、黃金和銅表面生長出石墨烯的方法，即為生長法。用不同制備方法生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，其性能有很大差異。華僑大學(xué)陳國華教授表示，即使是單層石墨烯也有很多種，在一些應(yīng)用領(lǐng)域表現(xiàn)不同。

科研人員還在就不同生產(chǎn)工藝下石墨烯特性進(jìn)行摸索。不少申請專利技術(shù)的公司已經(jīng)開始努力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。除了上述廈門凱納開始進(jìn)行車間生產(chǎn)外，中科院寧波材料所新能源技術(shù)研究所劉兆平稱利用他的技術(shù)已形成年100噸產(chǎn)能。泰州巨納董事長丁榮也有意投資興建百噸生產(chǎn)線。據(jù)媒體報道，無錫第六元素高科技發(fā)展有限公司石墨烯項目計劃3年內(nèi)產(chǎn)量達(dá)到150噸。上述公司中除利用劉兆平技術(shù)的公司成立時間不詳外，其余均成立于2010年。

不過這些投產(chǎn)產(chǎn)品多為多層石墨烯疊加起來的微片，呈粉末狀。丁榮稱其公司與眾不同的是，“我們可以控制石墨烯在10層以內(nèi)”。去年證券時報記者采訪時，有業(yè)內(nèi)透露石墨烯（單層）價格達(dá)到每克5000元，丁榮表示，現(xiàn)在已經(jīng)降到每克2500元~3000元左右。

目前申請石墨烯制備專利眾多，但這些專利只表示可以生產(chǎn)出來石墨烯，或者找到某種方法或技術(shù)，至于能否經(jīng)濟(jì)有效地生產(chǎn)出石墨烯來則另當(dāng)別論。

試驗(yàn)效果低于預(yù)期

資料顯示，石墨烯的厚度只有0.335納米，是已知材料中最薄的一種，非常牢固堅硬；作為單質(zhì)，它在室溫下傳遞電子的速度比已知所有的導(dǎo)體和半導(dǎo)體都快（石墨烯中電子的遷移速度達(dá)到了光速的1/300），石墨烯的特殊原子結(jié)構(gòu)使其具備諸多性能，有可能在儲氫、新型鋰離子電池、超級電容器或者燃料電池得到應(yīng)用。

即使石墨烯生產(chǎn)工藝問題解決，質(zhì)量有保證，但在應(yīng)用上如何保持單片石墨烯的優(yōu)良性能也有很大難度。沈萬慈表示，石墨烯的優(yōu)良性能是在單層情況下顯示出來的，如果要實(shí)際應(yīng)用，將石墨烯做成我們?nèi)庋勰芸吹降牟牧?，就需要將很多片疊加起來，疊加之后的性能可能會發(fā)生很大變化。“比如一毫米的石墨烯薄片，在熱量傳遞上就遞減很多。”

研究發(fā)現(xiàn)石墨烯可以提高某些材料的性能，用作復(fù)合材料添加劑。但據(jù)沈萬慈所了解，當(dāng)石墨烯作為增強(qiáng)劑放到塑料制品中，性能有所提高，但提高程度并不如預(yù)期的大。實(shí)際上，石墨烯的排列方式也很難精確控制。

目前申請的石墨烯專利多為制備方面，即集中在石墨烯生產(chǎn)領(lǐng)域，缺少石墨烯在應(yīng)用領(lǐng)域中的發(fā)現(xiàn)。不過中國寶安申請的專利與應(yīng)用有關(guān)，是在鋰離子電池中添加石墨烯以提高性能。

關(guān)于石墨烯在電池材料中的應(yīng)用，沈萬慈所在的清華大學(xué)研究團(tuán)隊也有這方面的實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不理想?！霸谪?fù)極材料中加入石墨烯后，的確可以提高電池性能，但和加入石墨烯的成本相比，性能的提高顯得沒有經(jīng)濟(jì)性?！?

不過泰州巨納董事長丁榮認(rèn)為，雖然石墨烯在用于生產(chǎn)某種產(chǎn)品時性能可能會受到影響，但只要這種產(chǎn)品在某一方面性能較為優(yōu)越，就體現(xiàn)了石墨烯的價值。作為產(chǎn)業(yè)人士，他對石墨烯產(chǎn)業(yè)化持樂觀態(tài)度，認(rèn)為5年之內(nèi)即可走向市場。

金路集團(tuán)投資1500萬元給中科院金屬研究所做研發(fā)，目的也是為了讓其提供石墨烯基透明導(dǎo)電薄膜、三維網(wǎng)絡(luò)散熱材料和動力電池用電極材料及產(chǎn)業(yè)化三個方面的產(chǎn)業(yè)化可行性報告，并組織相關(guān)團(tuán)隊進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化及市場開發(fā)方面的工作。但沈萬慈表示，根據(jù)自己對中科院金屬所的了解，他們的主要目的應(yīng)該是科研，以發(fā)表論文報告為主。

市場炒作過度

其實(shí)兩個英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)石墨烯是在2004年，之后就有不少科研人員進(jìn)入這個領(lǐng)域，但直到去年獲得諾貝爾獎垂青，石墨烯才被普通人關(guān)注，表現(xiàn)最熱切的還是資本市場。

去年國慶節(jié)期間科學(xué)家因發(fā)現(xiàn)石墨烯而獲得諾貝爾物理學(xué)獎后，股市上就出現(xiàn)一個新群體石墨烯概念股。市場首先炒作的是帶“炭”字的上市公司，因?yàn)槭袌稣J(rèn)為炭同石墨烯一樣，都是碳元素的不同表現(xiàn)形式，兩者接近。中鋼吉炭和方大炭素因此首先被挖掘出來。中鋼吉炭去年國慶節(jié)后8天累計漲幅達(dá)73.24%，今年2月份和10月份又兩次大幅上漲。中鋼吉炭為此發(fā)布三次公告，其中兩次撇清與石墨烯關(guān)系。上個月《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》出臺，石墨烯概念股借機(jī)又漲，近期因?yàn)槊绹茖W(xué)家在石墨烯領(lǐng)域取得新突破，石墨烯概念股風(fēng)云再起。

“盡管都是碳元素，但炭素和石墨烯之間相差甚大，完全不是一個概念?！币晃粯I(yè)內(nèi)人士表示。但這并不阻礙中鋼吉炭一波波被熱炒，而加入這個石墨烯概念的上市公司也越來越多。中國寶安是第一個公告明確進(jìn)入石墨烯領(lǐng)域的公司。此后加入石墨烯陣營的還有金路集團(tuán)，其投資1500萬元，資助中科院金屬研究所進(jìn)行石墨烯研發(fā)。與力合股份間隔三層的第六元素公司也被挖掘出來，成了力合股份利好因素。其他傳出與石墨烯有染的還有天富熱電、新華錦、博云新材等。

沈萬慈對上市公司向石墨烯領(lǐng)域投資感到不理解?！拔艺J(rèn)為上市公司應(yīng)該關(guān)注的是產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?！痹谏蛉f慈看來，石墨烯研究還處在科研階段，科研院所進(jìn)行探索是正?，F(xiàn)象，而上市公司在此方面投資可能面臨很大風(fēng)險。沈萬慈認(rèn)為，諾貝爾獎是獎勵重大發(fā)現(xiàn)，但和產(chǎn)業(yè)的關(guān)系不可能立刻顯現(xiàn)，甚至永遠(yuǎn)無法產(chǎn)業(yè)化。他舉了碳60的例子，當(dāng)年碳60被發(fā)現(xiàn)，也授予諾貝爾獎，但直到現(xiàn)在，也沒有大規(guī)模應(yīng)用。

廈門凱納總經(jīng)理助理方崇卿表示，公司跟下游很多客戶進(jìn)行交流，研發(fā)進(jìn)程沒有當(dāng)初預(yù)料的好?！拔易约阂渤垂桑珡膩聿毁I石墨烯概念股?！?

四川省有一地方政府向沈萬慈詢問如何實(shí)現(xiàn)石墨烯產(chǎn)業(yè)化，沈萬慈告訴他們“不要往這里面扔錢”。

來源：證券時報網(wǎng) 作者：向南

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