“中國在石墨烯的產業化上走在世界前列,但主要作為添加劑使用,對傳統產業進行修補改進,發揮的是‘味精’的作用,在關鍵技術上還沒有突破。而美歐的研究主要集中在光電器件、傳感器、醫藥、環保材料等高端領域上。”
近日,廣西南寧舉行的“2016石墨烯產業·技術高峰論壇”上,中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟秘書長李義春對我國當前“石墨烯熱潮”給出了冷靜判斷。在他看來,中國石墨烯研究論文和專利數量位居世界第一,石墨烯產業方興未艾,但也呈現出“自主創新能力較弱、低端產品一哄而上、高端產品介入不夠”等等隱憂。
中國走在產業化最前沿
被譽為“神奇材料”的石墨烯,是從石墨中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。目前自然界中,石墨烯最結實,導電性、防滲透性極好,在工業領域中作用廣泛。
石墨烯的發現者、2010年諾貝爾物理學獎獲得者安德烈·海姆這樣描述石墨烯:可以被無限拉伸,彎曲到很大角度不斷裂,可以抵抗很高的壓力,同時還有著非同尋常的導熱性和導電性。
中國科學技術協會黨組書記、常務副主席尚勇介紹說,材料科學是科技創新的基礎和先導,歷次科技革命都和材料技術密切相關。石墨烯在電子信息、生物醫藥等方面有望產生顛覆性的產業創新和變革,極大推動技術發展和換代。
正是因為石墨烯在科技創新的基礎和先導作用,世界主要科技強國都不惜投入重金研發相關技術,以期在石墨烯帶來的相關產業革命中握有主動權。歐盟從2013年開始實施石墨烯旗艦計劃,美國、日本、韓國等都將石墨烯作為未來重點發展的科技領域。
目前,石墨烯產業已被納入我國戰略布局。《中國制造2025》選擇十大優勢和戰略產業實現重點突破,在首個重點領域技術路線圖中,石墨烯材料成為前沿新材料的四大重點之一。相關專家認為,中國在發展石墨烯產業上具有多重優勢:
一是中國石墨礦儲量5500多萬噸,占全世界的77%左右;
二是中國有高水平的人才,相關論文專利都排名第一;
三是中國有市場優勢,資本量充足。
“中國是石墨烯研究和應用開發最為活躍的國家之一,位列石墨烯產業發展的第一陣營。”中國科學院院士、北京大學物理化學所教授劉忠范表示,目前在產業化上走在最前沿的是中國,最熱鬧的也是中國。據不完全統計,中國有十幾家石墨烯產業園在建或者已經建成,國際上還沒有哪個國家有這么大的規模。
“中國在石墨烯領域的專利數量占到全世界的40%左右,這是我們重視基礎研究的結果。中國企業在儲能、涂料、導電膜等領域已經研發出一系列應用,產業化方面也取得了一定的成就。”清華大學深圳研究生院、清華—伯克利深圳學院院長康飛宇說。
高端技術原創能力不足
盡管石墨烯在我國已經成為最熱的科技話題之一,但是一些科學家和企業家卻對中國對石墨烯高端產品的介入不夠表示擔憂,擔心中國在這一與歐美在起跑線上相差不大的新材料領域再次喪失話語權。
劉忠范表示,從全球范圍看,石墨烯高端領軍人才仍然主要集聚在美、英、韓等發達國家的高校、大型跨國企業,與這些國家相比,我國雖然科研人員和成果數量大,但高精尖的原始科研成果還較少,大多采用跟蹤研究的方法,重大創新還比較少。此外,研究成果還主要集中在基礎研究領域,高端應用技術還相對薄弱。
李義春也表示,我國從事石墨烯研究的目前還主要是科研院所,企業在科研方面的投入力度較小,多注重三五年的短期效應,在石墨烯領域提交高質量專利申請的企業少之又少。
“一方面,和歐美國家相比,中國投入還顯不足;另一方面,在中國,介入石墨烯領域的多是中小企業,而歐美是很多跨國企業在進入,投入力量不可同日而語。”康飛宇尤其對此擔憂。
此外,李義春認為,在行業標準上,我國的石墨烯從研發到應用還缺乏系統性,相應的數據庫、行業標準及應用驗證體系支撐還不足,缺乏行業標準嚴重制約著石墨烯產業的發展。不過,目前我國已經參與到國際標準的制定中,并在逐步建立數據庫。