石墨烯產業化障礙

　　盡管石墨烯的研發如火如荼，在學術界、企業界和資本市場備受追捧，但如何大規模制備高質量、大尺寸、低成本的石墨烯是產業化亟待解決的問題。

　　在7月13日召開的石墨烯產業發展趨勢及投資論壇上，多位專家表示，目前制備石墨烯的技術工藝還不成熟，沒有達到一致性的品質，而且成品面積都非常小，不能適應工業化應用。石墨烯整體還在研發階段，各國對這個新興材料正處于專利布局期，產業鏈還沒有形成，對石墨烯最大的需求仍然是各大院校及科研機構的研究應用。

　　石墨烯之所以沒有實現大規模量產，主要是沒有找到一種適合大規模生產的方法和途徑，這也是石墨烯成本居高不下的原因。目前，石墨烯的主要制備方法包括四種：微機械剝離法、外延生長法、氧化石墨還原法和化學氣相沉積法。

　　諾獎獲得者海姆和諾沃肖洛夫獲取石墨烯的方法，被稱之為微機械剝離法，即直接將石墨烯薄片從較大的晶體上剪裁下來。這一方式至今仍是實驗室獲取石墨烯進行基礎研究的重要手段。該方法得到的石墨烯質量高，但尺寸較小，大小不一，且極費人工，成本很高，不能滿足工業化需求。

　　外延生長法所獲得的石墨烯面積較大，質量較高，但缺點是石墨烯的制作成本非常高，而且生長條件也很苛刻。這種方法生成的石墨烯不易轉移到別的基體上使用，因為在金屬表面上催化生長石墨烯，再把它轉移到適合的基底上，好比在一個足球場上鋪一層薄薄的保鮮膜，想讓它平平整整且完好無損，難度很大。

　　氧化石墨還原法是目前成本最低且最容易實現規?；a的石墨烯制備方法，它的缺點是在氧化還原的過程中，石墨烯的電子結構以及晶體的完整性容易受到強氧化劑的破壞，進而影響石墨烯的分子特性。

　　化學氣相沉積法，雖然可以制備出大面積的石墨烯，轉移到其他基體上使用也不困難，但質量仍有待提高，且工藝較為復雜，成本較高。

　　對石墨烯的研究，中國起步雖相對較晚，研究跟進卻很快。截至2012年底，被SCI收錄的與石墨烯相關的研究論文已經達到5072篇，超過美國躍居世界第一。

　　“但我們存在兩個不足。首先，雖然研究群體大、成果多，但突出性、原創性成果較少。我們采用他人成熟的方法，始終處于落后位置，重大創新十分有限，因此要在材料制備方法上尋求突破。此外，主要集中在基礎研究，產業應用相對薄弱?！敝袊茖W院院士高鴻鈞說，歐洲、美國、韓國等國企業介入比較早，成果應用轉化也走在世界前列。

　　清華大學康飛宇教授石墨烯研究團隊的朱宏偉認為，目前石墨烯已經具備規?；a的能力，但在發展過程中，仍存在一些問題。中國現有的技術水平可以支持其產業化，但并沒有達到最好的水平，未來還需有大的突破。而主要的制約因素在石墨烯的制備技術與理想狀態仍存在差距。此外，他希望國家能對石墨烯研究機構及企業給予更多的政策扶持。

　　東南大學教授、博士生導師倪振華此前就加速石墨烯科研及產業化提出五點建議：一是從政府層面引導石墨烯研究的正確方向;二是通過政策支持加快產業化進程;三是盡快著手制定行業標準，爭取獲得話語權;四是加強行業間的交流合作，促進石墨烯廣泛應用;五是成立相關產業技術聯盟，加強行業內部的協調和合作。

　　近幾年，石墨烯的興起也引起了中國政府的重視，去年工信部發布的《新材料產業“十二五”發展規劃》中的前沿新材料就包含石墨烯。此外，國家科技重大專項、國家973計劃也部署了一批重大項目。

　　在2013石墨烯產業發展趨勢及投資論壇上，工信部原材料司副司長高云虎表示，石墨烯屬于納米材料范疇，在編制新材料產業“十二五”發展規劃的時候，石墨烯還沒有目前這樣熱門，產業應用前景也并不明朗，因此在規劃文本、產品目錄中沒有把石墨烯作為主要重點，但隨著技術和應用的突破，下一步會統籌研究并予以考慮。

　　7月13日，中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟在北京成立。聯盟的成立將有助于整合協調產業資源，建立上下游、產學研信息、知識產權等資源共享機制，進一步提升石墨烯產業鏈的整體創新水平和低成本石墨烯的競爭力，推動中國石墨烯產業健康發展。