作為一種獨特的先進碳材料，石墨烯正在掀起一場席卷全球的顛覆性產業革命。但總的來講，目前石墨烯產業仍處在發展初期，特別是石墨烯整個產業鏈未實現疏通和整合。石墨烯產業發展之路究竟該怎么走?帶著這一問題，近日采訪了多位業內人士。

　　外部環境：加速推動產業化

　　石墨烯是世界上已發現的最薄、強度最高的納米材料，也是導電性、導熱性最出色的材料。在各國政府關注石墨烯產業發展之時，我國也先后推出了促進石墨烯產業化發展的相關規劃和政策。據悉，石墨烯在今年被科技部列為“863”計劃納米材料專項重點支持內容;而在“十三五”科技發展規劃中，石墨烯研發及產業化也有望獨占一席。國家自然科學基金委對石墨烯基礎研究也給予了高度重視，近年來每年都支持數百個與石墨烯相關的研究課題，相關項目累計已達1000多個。國家發改委、工信部在商討出臺新材料重大研究計劃時，也多次組織對石墨烯產業的調研。

　　除了國家層面的支持，地方政府在推動石墨烯產業化發展方面也頻頻發力。此前，江蘇省無錫市發布了《無錫石墨烯產業發展規劃綱要》，積極推進石墨烯產業分工合作、資源共享與區域聯動發展，進而將無錫打造成國家級石墨烯產業應用示范基地和具有國際競爭力的石墨烯產業發展示范區。無錫石墨烯產業發展示范區、無錫市石墨烯技術及應用研發中心、江蘇省石墨烯檢測技術重點實驗室也于不久前揭牌。

　　此外，行業聯盟的成立加速了石墨烯產業鏈、創新鏈、價值鏈的形成。去年7月13日，由清華大學、中科院金屬研究所、南京科孚納米技術有限公司、中科院寧波材料技術與工程研究所、北京現代華清材料科技發展中心等核心單位發起，聯合國內從事石墨烯研發、產業化的22家法人機構，在中國產學研合作促進會的支持下成立了中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟。短短1年多時間，聯盟在促進產業化發展方面成績斐然：先后在無錫、青島、深圳和寧波布局了4個石墨烯產業創新基地;推動成立江蘇省、山東省等省級石墨烯產業技術創新戰略聯盟;啟動中國(泰州)石墨烯研究及檢測公共服務平臺;成立中國石墨烯標準化委員會，并發布全球首個明確給出石墨烯關鍵名詞術語和定義的標準即中國石墨烯第1號標準《石墨烯材料的名詞術語與定義》。

　　除了政策扶持和行業自身的努力，石墨烯產業化的進行還需要資金支持。國務院參事、中國生產力促進中心協會理事長石定寰表示，創新活動光有產學研還遠遠不夠，還需要金融、財政的支持，形成一套完善的金融服務體系，不然創新活動就成了“無米之炊”。

　　中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟秘書長李義春也表示：“當一項技術發展到成熟階段進入產業化通道時，資本就變得尤為重要。”濟南墨希新材料科技有限公司常務副總經理高飛表示，石墨烯是朝陽產業，長遠來看是非常好的投資選擇，然而目前石墨烯行業剛剛起步，大規模商業化應用尚未展開，企業盈利能力很弱，可能未來兩三年都見不到回報，并不適合短期投資。“政府投資是一個不錯的風向標。”他說，“無錫、寧波、青島等地政府都對石墨烯產業投入巨資進行扶持。”

　　為進一步推進石墨烯產業化，意在利用投融資方式創新和加強協同創新能力加速推進石墨烯產業化進程的中國石墨烯產業投融資聯盟也已正式成立。杭州道弘新材料基金總裁謝鋅昊表示，中國石墨烯產業投融資聯盟將成立聯盟內基金，優選石墨烯項目，引進專業投資人，培育扶持石墨烯企業健康快速發展。

　　作為一種獨特的先進碳材料，石墨烯正在掀起一場席卷全球的顛覆性產業革命。但總的來講，目前石墨烯產業仍處在發展初期，特別是石墨烯整個產業鏈未實現疏通和整合。石墨烯產業發展之路究竟該怎么走?帶著這一問題，近日采訪了多位業內人士。

　　外部環境：加速推動產業化

　　石墨烯是世界上已發現的最薄、強度最高的納米材料，也是導電性、導熱性最出色的材料。在各國政府關注石墨烯產業發展之時，我國也先后推出了促進石墨烯產業化發展的相關規劃和政策。據悉，石墨烯在今年被科技部列為“863”計劃納米材料專項重點支持內容;而在“十三五”科技發展規劃中，石墨烯研發及產業化也有望獨占一席。國家自然科學基金委對石墨烯基礎研究也給予了高度重視，近年來每年都支持數百個與石墨烯相關的研究課題，相關項目累計已達1000多個。國家發改委、工信部在商討出臺新材料重大研究計劃時，也多次組織對石墨烯產業的調研。

　　除了國家層面的支持，地方政府在推動石墨烯產業化發展方面也頻頻發力。此前，江蘇省無錫市發布了《無錫石墨烯產業發展規劃綱要》，積極推進石墨烯產業分工合作、資源共享與區域聯動發展，進而將無錫打造成國家級石墨烯產業應用示范基地和具有國際競爭力的石墨烯產業發展示范區。無錫石墨烯產業發展示范區、無錫市石墨烯技術及應用研發中心、江蘇省石墨烯檢測技術重點實驗室也于不久前揭牌。

　　此外，行業聯盟的成立加速了石墨烯產業鏈、創新鏈、價值鏈的形成。去年7月13日，由清華大學、中科院金屬研究所、南京科孚納米技術有限公司、中科院寧波材料技術與工程研究所、北京現代華清材料科技發展中心等核心單位發起，聯合國內從事石墨烯研發、產業化的22家法人機構，在中國產學研合作促進會的支持下成立了中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟。短短1年多時間，聯盟在促進產業化發展方面成績斐然：先后在無錫、青島、深圳和寧波布局了4個石墨烯產業創新基地;推動成立江蘇省、山東省等省級石墨烯產業技術創新戰略聯盟;啟動中國(泰州)石墨烯研究及檢測公共服務平臺;成立中國石墨烯標準化委員會，并發布全球首個明確給出石墨烯關鍵名詞術語和定義的標準即中國石墨烯第1號標準《石墨烯材料的名詞術語與定義》。

　　除了政策扶持和行業自身的努力，石墨烯產業化的進行還需要資金支持。國務院參事、中國生產力促進中心協會理事長石定寰表示，創新活動光有產學研還遠遠不夠，還需要金融、財政的支持，形成一套完善的金融服務體系，不然創新活動就成了“無米之炊”。

　　中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟秘書長李義春也表示：“當一項技術發展到成熟階段進入產業化通道時，資本就變得尤為重要。”濟南墨希新材料科技有限公司常務副總經理高飛表示，石墨烯是朝陽產業，長遠來看是非常好的投資選擇，然而目前石墨烯行業剛剛起步，大規模商業化應用尚未展開，企業盈利能力很弱，可能未來兩三年都見不到回報，并不適合短期投資。“政府投資是一個不錯的風向標。”他說，“無錫、寧波、青島等地政府都對石墨烯產業投入巨資進行扶持。”

　　為進一步推進石墨烯產業化，意在利用投融資方式創新和加強協同創新能力加速推進石墨烯產業化進程的中國石墨烯產業投融資聯盟也已正式成立。杭州道弘新材料基金總裁謝鋅昊表示，中國石墨烯產業投融資聯盟將成立聯盟內基金，優選石墨烯項目，引進專業投資人，培育扶持石墨烯企業健康快速發展。

　　至于石墨烯最早能實現產業化應用的領域，專家認為可能還是石墨烯粉體以高端添加劑的形式應用于鋰離子電池、涂料、油墨、塑料等領域。

　　例如，將石墨烯應用于鋰離子電池可以解決傳統鋰電池能量密度和功率密度難以兼得的問題，因此石墨烯在鋰離子電池中應用是一個非常有前途的方向。石墨烯可以在多個方面應用于鋰電池中，比如石墨烯復合負極材料，如硅碳復合負極材料;也可以作為鋰電池正負極材料的導電添加劑，還可以涂覆于鋁箔集流體上，形成石墨烯功能涂層鋁箔石。

　　然而，上述這些目前都處在“進行時”甚至“將來時”。近年來，石墨烯粉體在規模化制備技術上取得了巨大進步，目前成本已經從最初的幾千元1克降到大批量生產時的每克幾元甚至低于1元。盡管尚未經過產品均一性、穩定性等的考驗，但為其在下游的應用提供了極大可能。

　　相比之下，石墨烯在下游的應用研究就顯得相對滯后。目前石墨烯產業最大的瓶頸仍在于下游應用，還沒有一個領域可以實現石墨烯的規模化應用。因此，業內人士指出，盡快實現石墨烯在下游的某一兩個應用領域的突破是當前石墨烯產業化的關鍵。

　　“有了大訂單，才可能有發展”。中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員劉兆平曾表示，目前石墨烯市場比較混亂，行業面臨的問題較多，其中最重要的是應用技術的研發，這個問題搞清楚了，就可以有針對性地生產符合需求的石墨烯產品。高飛也表示：“目前國內石墨烯規模制備技術迅速發展，成本問題可以通過技術創新、規模效應來解決，但如何將石墨烯完美添加到產品里面并有效提升產品性能，這是最重要的。”他同時認為：“石墨烯應用研究應該接地氣，要能實現產業化，還要對現有生產線改動盡量小。”高飛還表示，目前生產研發企業和下游企業缺乏溝通，科研單位的研發與企業應用缺少有效對接，業內過分偏重基礎科學研究而實用型技術人才太少，這些都在制約石墨烯產業的進一步發展。

　　另外，石墨烯粉體或者薄膜產品本身的成本、品質、穩定性等仍有較大的改進空間。國家半導體照明工程研發及產業聯盟理事長吳玲曾表示，目前LED行業正在快速發展，但LED最終能否走進老百姓家里，還要看它的價格。現在LED上的ITO用的是銦，石墨烯如果做好了就可以替代它，至少在半導體照明的光效提升方面，會是石墨烯的大客戶。

　　當然，業內對石墨烯的未來仍然持樂觀態度。石墨烯的發現者和諾貝爾獎獲得者AndreGeim教授在今年的一次講座中曾提出，預計三五年內，石墨烯會有令人驚奇的應用。在國際石墨烯創新大會上，美國CVDequipment公司、西班牙ICN2、德國耐馳公司、英國國家石墨烯研究所、西班牙Graphenea公司等10余家國外機構，墨西科技、廈門凱納、上海新池、中科院金屬所等20余家國內單位展示了其最新成果和產品。從近期報道的消息來看，不少研究成果已經開始觸摸到了應用層面，這些研究成果的應用，讓消費者對可彎曲的智能手表、可折疊成智能手機的平板電腦、15分鐘便充好電且續航能力達500千米的電動車蓄電池等石墨烯革命可能帶來的改變，更加充滿期待。石墨烯時代將不再遙遠。

　　鏈接

　　石墨烯制備技術一覽

　　自2004年Geim等首次用微機械剝離法制備出石墨烯以來，科研人員開發出眾多制備石墨烯的方法，其中比較主流的方法有外延生長法、化學氣相沉淀(CVD)法和氧化石墨還原法等。

　　●微機械剝離法石墨烯首先由微機械剝離法制得。微機械剝離法是用透明膠帶將高定向熱解石墨片按壓到其他表面上進行多次剝離，最終得到單層或數層的石墨烯。該法操作簡單、制作樣本質量高，是當前制取單層高品質石墨烯的主要方法。但其可控性較差，制得的石墨烯尺寸較小且存在很大的不確定性，同時效率低，成本高，不適合大規模生產。

　　●外延生長法外延生長法包括碳化硅外延生長法和金屬催化外延生長法。碳化硅外延生長法是在高溫下加熱SiC單晶體，使Si原子被蒸發而脫離表面，剩下的C原子通過自組形式重構得到石墨烯。金屬催化外延生長法是在超高真空條件下，將碳氫化合物通入到具有催化活性的過渡金屬基底表面，通過加熱使吸附氣體催化脫氫從而制得石墨烯。這兩種方法所制備的石墨烯多為單層，可大面積制備出均勻的石墨烯。

　　●化學氣相沉淀(CVD)法被認為最有希望制備出高質量、大面積的石墨烯的方法，也是產業化生產石墨烯薄膜最具潛力的方法。該法將碳氫化合物通入到高溫加熱的金屬基底表面反應后冷卻，冷卻過程中在基底表面會形成數層或單層石墨烯。該法與金屬催化外延生長法類似，其優點是可以在更低溫度下進行，降低能量消耗，并且石墨烯易于分離，有利于后續的加工處理。

　　●氧化石墨還原法該法也被認為是目前制備石墨烯的最佳方法之一。該方法操作簡單、制備成本低，可以大規模地制備出石墨烯，已成為石墨烯制備的有效途徑。其具體操作過程是先用強氧化劑將石墨氧化成氧化石墨，在石墨層間穿插一些含氧官能團，后經超聲可形成單層或數層氧化石墨烯，再用強還原劑將氧化石墨烯還原成石墨烯。

　　其他制備石墨烯的方法還有碳納米管切割法、石墨插層法、離子注入法、高溫高壓(HPHT)生長法、爆炸法以及有機合成法等。