鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:862次 | 2019年02月13日
石墨烯不能搞大煉鋼鐵式“大躍進(jìn)”
自2010年石墨烯的制備者獲諾貝爾獎(jiǎng)起,石墨烯在產(chǎn)業(yè)界的“熱度”就一發(fā)不可收拾。
因具有優(yōu)良的光、電、力學(xué)等性能,石墨烯被稱為“新材料之王”、“超級(jí)材料”等。近兩年來,中國的石墨烯產(chǎn)業(yè)園區(qū)以及石墨烯基地在各地開花,各種各樣所謂的“石墨烯”產(chǎn)品不斷推出。同時(shí),資本市場也在熱炒石墨烯概念股,昔日私募大佬徐翔也曾通過熱炒華麗家族(600503)等石墨烯概念股獲利頗豐。
針對當(dāng)前石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及問題,記者于近日專訪了中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授劉忠范。劉忠范稱,目前中國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)了“一擁而上”的群眾運(yùn)動(dòng),類似當(dāng)年“大躍進(jìn)”時(shí)期的大煉鋼鐵行動(dòng)。產(chǎn)業(yè)集中度也是問題,比如,國外做石墨烯的很多是大型企業(yè),而中國基本上都是一些小型的初創(chuàng)企業(yè)。
劉忠范對此表示擔(dān)憂,他說目前石墨烯產(chǎn)業(yè)僅僅是產(chǎn)業(yè)化初級(jí)階段,剛露出一點(diǎn)端倪,群眾運(yùn)動(dòng)式的發(fā)展方式并不能有效帶動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。如果中國不改變當(dāng)前石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方式,未來石墨烯領(lǐng)域的核心產(chǎn)業(yè)有可能會(huì)被國外占領(lǐng)。石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要有國家意志,國內(nèi)的大企業(yè)尤其是央企要有戰(zhàn)略布局。
以下為專訪全文:
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中國石墨烯產(chǎn)業(yè)一擁而上,類似“大躍進(jìn)”時(shí)期的大煉鋼鐵運(yùn)動(dòng)
澎湃新聞:你曾多次提到目前中國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展一擁而上,有點(diǎn)像當(dāng)年“大躍進(jìn)”時(shí)期的大煉鋼鐵運(yùn)動(dòng)。目前石墨烯產(chǎn)業(yè)具體發(fā)展的具體情況如何,會(huì)讓你有這樣的看法。
劉忠范:目前中國擁有世界上最為龐大的石墨烯研發(fā)隊(duì)伍。從2011年起,中國學(xué)者發(fā)表的石墨烯論文已位居全球榜首,至今已遙遙領(lǐng)先;在專利申請方面,截至2016年9月30日,中國在全球的占比已超過68%。現(xiàn)在全國到處都在建石墨烯產(chǎn)業(yè)園和研發(fā)基地。我有一張石墨烯產(chǎn)業(yè)園分布地圖,一直在不斷更新之中,目前至少有二十幾家了。
最早在常州發(fā)起,繼而寧波、重慶、青島等地,呈星火燎原之勢,從發(fā)達(dá)地區(qū)擴(kuò)散到欠發(fā)達(dá)地區(qū)。最近一個(gè)時(shí)期,我到處呼吁不能這么做事,因?yàn)槿魏我环N新材料都不可能靠群眾運(yùn)動(dòng)去做。大家誤認(rèn)為石墨烯的門檻很低,進(jìn)去就可以賺大錢,這是一個(gè)嚴(yán)重的認(rèn)識(shí)誤區(qū)。
我經(jīng)常講,歷史知道答案。迄今為止,什么材料是靠群眾運(yùn)動(dòng)做出來的?如果說過去有過這種情形,那就是1958年的大煉鋼鐵。這段歷史大家都知道,結(jié)果可想而知,浪費(fèi)了大量的資源,造出了一堆廢鐵。現(xiàn)在的“造烯運(yùn)動(dòng)”也有這種感覺。人們的一個(gè)誤解是石墨烯產(chǎn)業(yè)已經(jīng)到了大發(fā)展階段,遍地“黑金”。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
實(shí)際上,石墨烯材料才剛剛走出實(shí)驗(yàn)室,至多處于產(chǎn)業(yè)化初期,遠(yuǎn)非成熟,更不是遍地黃金,而是遍地陷阱。根據(jù)高德納公司的技術(shù)成熟度曲線分析,石墨烯新材料應(yīng)該處于泡沫頂峰期,承載了人們過度的期待。接下來將是所謂的死亡谷,因?yàn)閺幕A(chǔ)研究到成熟的技術(shù),再到產(chǎn)業(yè)需要漫長的時(shí)間,不可能一蹴而就。
從2004年的第一篇石墨烯熱點(diǎn)文章至今,滿打滿算才十二年多一點(diǎn),不能期待太高。實(shí)際上,石墨烯未來是否一定成為一個(gè)大產(chǎn)業(yè),沒人能夠保證,因?yàn)橛兄T多不確定因素存在。
中國的石墨烯行業(yè)存在很多不正?,F(xiàn)象。股票市場盲目炒作,利用石墨烯名目圈錢;地方政府盲目上馬,圈地建產(chǎn)業(yè)園;還有一批不負(fù)責(zé)任的石墨烯玩家炒概念,究竟有多少人真正關(guān)注石墨烯產(chǎn)業(yè)本身就不得而知了。
這樣做的結(jié)果是苦了那些真正想做事的人,因?yàn)榇蠹业钠诖淇罩?,就?huì)從一個(gè)極端走向另一個(gè)極端,從盲目輕信,到全盤否定。就像當(dāng)年炒作納米,忽悠了快二十年。現(xiàn)在一說到納米,很多人就搖頭。
任何一個(gè)新材料或新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展都沒有那么簡單,碳纖維就是一個(gè)很好的例子。早在20世紀(jì)60年代初,日本人就提出了工業(yè)化制備碳纖維的方法。到上世紀(jì)七十年代初,日本東麗公司才真正開始小規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn),每月一噸左右而已。當(dāng)時(shí)的碳纖維檔次很低,只能做釣魚竿。
到2003年為止,東麗公司投入了1400多億日元,一直在做虧本生意。直到波音公司把他們的碳纖維用到新一代大飛機(jī)上,轉(zhuǎn)機(jī)才出現(xiàn)。要知道,這個(gè)時(shí)候的碳纖維已經(jīng)不可同日而語,檔次有了大幅度提升。
從1971年到2003年,東麗公司堅(jiān)持了32年,這就是工匠精神。假如沒有東麗公司的堅(jiān)持,很難說碳纖維產(chǎn)業(yè)多大,至少不會(huì)發(fā)展的這樣迅速。所以說,一種材料是否能夠催生一個(gè)產(chǎn)業(yè),常常需要核心人物或核心企業(yè)在推,而不是群眾運(yùn)動(dòng)式的淘金,因?yàn)樵谡嬲蔀槌墒斓漠a(chǎn)業(yè)之前,還無金可淘。
我們常常擅長于復(fù)制成熟的技術(shù),而不是開發(fā)新技術(shù),表現(xiàn)為過于浮躁和功利。碳纖維材料形成今天的產(chǎn)業(yè)走過了近半個(gè)世紀(jì)的旅程。石墨烯材料滿打滿算才十二年。不能說石墨烯產(chǎn)業(yè)一定需要半個(gè)世紀(jì),但是十二年是絕對不可能的。
“今天的石墨烯不等于未來的石墨烯”
澎湃新聞:中國現(xiàn)在很多做石墨烯的公司都是小公司,一些初創(chuàng)企業(yè),他們?nèi)绾瓮度氪罅抠Y金和精力去常年堅(jiān)持做研發(fā)呢?
劉忠范:確實(shí),現(xiàn)在的石墨烯玩家大多是小微企業(yè),基本上是個(gè)體戶性質(zhì)。這就決定了企業(yè)發(fā)展的功利性,否則無法生存。石墨烯產(chǎn)業(yè)需要國家意志和大企業(yè)參與,因?yàn)樵诋a(chǎn)業(yè)化初期,需要大量的投入,小微企業(yè)是做不到的。
澎湃新聞:就這么些年石墨烯的發(fā)展來看,中國是否出現(xiàn)了類似當(dāng)年東麗公司的那種企業(yè)了嗎?
劉忠范:我還沒有看到這種跡象,中國的企業(yè)文化也決定了很難出現(xiàn)像東麗公司這樣的“一根筋”企業(yè)。當(dāng)然,我們也有制度上的優(yōu)勢和頂層設(shè)計(jì),動(dòng)用國家力量去做大石墨烯產(chǎn)業(yè)。
澎湃新聞:這兩年出現(xiàn)了很多所謂的石墨烯衣服等產(chǎn)品,您怎么看?
劉忠范:目前的石墨烯產(chǎn)品炒作成分太多,魚目混珠,很難一概而論。盡管不能簡單地說低端產(chǎn)品和高端產(chǎn)品,但至少當(dāng)下炒作的東西不可能成為石墨烯產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展方向。如果這么簡單,也就無所謂戰(zhàn)略新興材料了。打個(gè)比方說,我們炒菜時(shí)會(huì)加點(diǎn)味精調(diào)味,但我們不會(huì)說這道菜是味精,更不會(huì)說今天吃了味精。僅僅在某種材料里面加上一點(diǎn)石墨烯,或許會(huì)改變一些性質(zhì),但不會(huì)成為顛覆性的東西。
澎湃新聞:現(xiàn)在石墨烯確實(shí)好像有種淪為“工業(yè)味精”的感覺,放哪都好使?
劉忠范:這主要是被大家炒爛了,它的作用遠(yuǎn)不止如此。
澎湃新聞:那石墨烯未來的發(fā)展可能是怎樣的呢?
劉忠范:我給石墨烯材料設(shè)計(jì)了三種可能的未來。第一種未來類似于碳纖維,不至于日常生活離不開它,但在某個(gè)行業(yè)中擔(dān)當(dāng)著殺手锏級(jí)的角色。現(xiàn)實(shí)的石墨烯材料并不等同于未來的石墨烯材料,檔次還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。但是,隨著石墨烯材料的制備水平無限接近于理想情況,成為某個(gè)行業(yè)的殺手锏級(jí)應(yīng)用絕非不可能。
第二種未來類似于塑料。二十世紀(jì)初發(fā)明的塑料現(xiàn)在已經(jīng)無處不在,極大地便利了人類的生活。這種可能性對于石墨烯材料來說,也不是夢想,它的潛在用途極其廣闊,盡管成為現(xiàn)實(shí)需要付出艱苦的努力。
第三種未來類似于硅材料。硅材料是集成電路的基石,將人類帶入了信息化時(shí)代,極大地改變了人類的精神生活。石墨烯的卓越特性如果全部挖掘出來并得以應(yīng)用,前途不可限量。在將來的某一天,造就一個(gè)“石墨烯時(shí)代”也不是幻想。
澎湃新聞:哪一種最有可能是石墨烯的發(fā)展方向呢?
劉忠范:這幾種可能性都有,但我認(rèn)為最現(xiàn)實(shí)的是第一種,即類似于碳纖維的未來。假如能夠把石墨烯材料做到極致,擁有最好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性,強(qiáng)度是鋼的200倍,誰會(huì)不用呢?石墨烯材料的發(fā)展路徑將與碳纖維類似,隨著性能的不斷提升,標(biāo)號(hào)不斷提升,用途也越來越大。
我的團(tuán)隊(duì)致力于研制未來的石墨烯材料。我們相信,制備決定未來。希望通過我們的不謝努力,為未來的石墨烯產(chǎn)業(yè)打好材料基礎(chǔ)。未來的石墨烯產(chǎn)業(yè)有多大,取決于是否有人能夠把原材料做到極致,而不是將就著用,我的團(tuán)隊(duì)愿意擔(dān)當(dāng)這個(gè)大任。
澎湃新聞:就比如說真能按照第一種碳纖維的發(fā)展方式,石墨烯的哪種性能可能會(huì)發(fā)揮極致的作用呢?
劉忠范:這還不太好說,或者說看不太清楚。個(gè)人覺得石墨烯作為熱管理材料很有前途,相對來說也比較簡單,作為散熱材料和發(fā)熱材料是一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的方向;其次是石墨烯力學(xué)性能的應(yīng)用,作為復(fù)合材料的重要組成部分,用作輕質(zhì)高強(qiáng)材料;第三個(gè)前景是其優(yōu)良的電學(xué)特性的應(yīng)用,抗靜電、觸摸屏、甚至未來的集成電路材料等,尤其在柔性器件、智能穿戴器件領(lǐng)域?qū)⒂兄鴱V闊的應(yīng)用前景。
澎湃新聞:雖然目前下游市場的應(yīng)用并沒有打開,但是各地的產(chǎn)業(yè)和園區(qū)在不斷推出,你去很多地方調(diào)研過,目前這些產(chǎn)業(yè)園區(qū)實(shí)際上是什么情況?
劉忠范:這種石墨烯產(chǎn)業(yè)園區(qū)就像一個(gè)百貨商場,里面有很多攤位,有賣鞋的、有賣衣服的、還有賣帽子的,琳瑯滿目。每個(gè)園區(qū)建立之后,需要招商引資,需要吸引諸多從事石墨烯研究開發(fā)的團(tuán)隊(duì)進(jìn)駐,自然很難做到統(tǒng)一布局,統(tǒng)一意志,因此也難以避免簡單重復(fù)現(xiàn)象,導(dǎo)致特色不清晰。而每個(gè)小攤主基本上屬于小微個(gè)體戶,很難堅(jiān)持核心技術(shù)的研發(fā)工作,理想被現(xiàn)實(shí)所淹沒是正常的事情。
若不改目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,石墨烯核心領(lǐng)域或被國外占領(lǐng)
澎湃新聞:目前國外的石墨烯產(chǎn)業(yè)是什么情況呢?
劉忠范:國外也在做,而且很多有實(shí)力的大企業(yè)參與其中,并起著主導(dǎo)作用,例如韓國三星公司從本世紀(jì)初就開始布局,擁有近500個(gè)石墨烯核心專利。我注意到,在國外特別現(xiàn)實(shí)的石墨烯產(chǎn)品反而宣傳的很少,而宣傳報(bào)道的大多屬于未來型技術(shù)。這一點(diǎn)與我們差別很大,我們很少做未來的布局,而滿足于炒作現(xiàn)在的石墨烯商品。
顯然,面向未來的東西都是在探索殺手锏級(jí)的用途,一旦突破就將是顛覆性的。另外,還有專利保護(hù)的問題。雖然目前中國的石墨烯專利占全球第一,但真正的核心專利究竟占多少是個(gè)大大的問號(hào),值得大家重視。
澎湃新聞:現(xiàn)在國外做這塊研究的都是些巨型企業(yè)嗎?
劉忠范:國外很多有實(shí)力的大企業(yè)都有前瞻性的布局,當(dāng)然并非沒有小微企業(yè)和新企業(yè)做石墨烯。我們的石墨烯玩家常常是新成立的小公司,在石墨烯淘金熱中建立起來的,缺少技術(shù)積淀和綜合研發(fā)實(shí)力,其競爭力可想而知。
澎湃新聞:這些國外大公司對石墨烯的研究主要集中在哪一領(lǐng)域?
劉忠范:我們現(xiàn)在看到的常常都是比較遙遠(yuǎn)的和感覺不太靠譜的東西。但是,這些看似不靠譜的東西如果搞定的話,就是顛覆性的,成為未來石墨烯產(chǎn)業(yè)的核心競爭力。
澎湃新聞:如果中國沒有這種大型企業(yè)來做這件事的話,這塊市場可能又會(huì)被國外給占掉了?
劉忠范:這么說吧,我們到現(xiàn)在為止,哪個(gè)新技術(shù)真正源于自己的獨(dú)創(chuàng)?絕大多數(shù)時(shí)候,都是別人有重大突破,我們再去復(fù)制。正因?yàn)檫@樣,我經(jīng)常會(huì)反問,為什么期待石墨烯材料會(huì)特殊呢?
如果不是做法和觀念的改變,憑什么石墨烯會(huì)成功呢?相對于我們這些小作坊式的石墨烯玩家,一旦國外大企業(yè)在某個(gè)方面取得突破,跑到中國來投資建廠,一次投10億美元,你根本競爭不過,一切的努力都可能會(huì)付之東流。我們現(xiàn)在需要改變做法。不能提倡大煉鋼鐵和群眾運(yùn)動(dòng)式的方式。要發(fā)揮制度優(yōu)勢,整體布局,體現(xiàn)國家意志和企業(yè)意志。不能僅僅關(guān)注立即賺錢的東西,要布局未來的核心技術(shù)。
澎湃新聞:不過,中國也有像華為這樣的大公司在做這一塊的研究。
劉忠范:是的,但華為還局限于把石墨烯用到手機(jī)上,這也不會(huì)是石墨烯的主流發(fā)展方向。就現(xiàn)狀而言,讓中國的企業(yè)做大規(guī)模的投入不太現(xiàn)實(shí),需要國家發(fā)力,整體布局,有序發(fā)展,這是中國的強(qiáng)項(xiàng)。
此外,現(xiàn)在大家在認(rèn)識(shí)上有一個(gè)極大的誤區(qū),有石墨礦的地方都發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)??陀^地講,從石墨礦出發(fā)制備石墨烯僅僅是粉體石墨烯制備技術(shù)的一個(gè)選項(xiàng),而且也未必是最佳選項(xiàng)。因?yàn)槭V有很多伴生雜質(zhì),很難提純,制備過程常常產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染,所以綜合各種因素未必劃算。雖然我們國家的石墨礦占全球探明儲(chǔ)量的75%以上,但我們的純化技術(shù)很差,賣出去的價(jià)格也就千把塊錢一噸,然后人家提純之后再賣給我們就到了幾十萬甚至上百萬元一噸。我們連這個(gè)技術(shù)都沒解決,要做更高端的石墨烯材料可想而知。
總而言之,如果不改變當(dāng)前的發(fā)展模式,未來的石墨烯核心產(chǎn)業(yè)還會(huì)被他人占領(lǐng),這絕非危言聳聽,須引起人們的高度重視。
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