石墨烯应避免低端陷阱 高端应用需提前布局

作为前沿材料，石墨烯行业近年来在我国发展迅速，企业数量不断增加。与此同时，各地积极出台政策推动石墨烯行业发展。

石墨烯结构

在产业应用方面，石墨烯也取得了一些突破。如石墨烯服饰、鞋材、涂料、复合材料、润滑油等，以及石墨烯锂电池、手机触摸屏等。工信部赛迪研究院原材料所所长肖劲松认为，未来10年石墨烯的产业化推动力将从大型实验室向大型企业转化，复合材料、储能、水净化和音频等都是应用前景广阔的细分市场。未来石墨烯行业的增长速度将会进一步加快。

手机屏幕-石墨烯薄膜

而我国受制于科研考评体系和专利制作的不完善，很多时候是“为了专利而专利”，整体重数量轻质量。专利申请主体以高校科研院所为主，企业仅占30%左右，且以中小企业为主。布局领域近半数集中在复合材料，其次为储能、水处理器、传感器，缺乏系统性。

“欧盟‘石墨烯旗舰计划’里包含了13个领域，这13个领域基本上以通信、电子信息、医疗健康、仪器设备、可穿戴设备为主。美国与欧盟旗舰计划的方向大致一致；而我国主要集中在石墨烯复合材料、功能材料领域。相较而言，我国石墨烯应用领域及方向趋于低端化。”肖劲松表示。

鉴于此，肖劲松建议，要重新审视和评估我国石墨烯行业发展的方向和阶段，避免方向性的错误和偏差。尽快研究制定我国石墨烯技术成熟路线图，对重点企业进行权威的技术成熟度、经营状况、产品销售评估，科学评判企业产业发展阶段和发展前景。

因此，肖劲松提醒，一定要谨防我国石墨烯行业陷入低端陷阱。在他看来，我国石墨烯行业的研究重点应该与国家重大战略相一致，围绕新一代信息技术、航空航天设备、新能源等领域进行前瞻性布局，同时加快石墨烯标准体系的建设。

石墨烯产品中低端化的问题，同样也反映在泉州的石墨烯产业中。在采访中，有不少企业反应，当前石墨烯产品推广中遇到的最大的难题就是性价比问题。据了解，目前我市石墨烯应用主要集中在石墨烯复合材料、功能材料领域。粉体领域的应用总的来说性价比较低，目前也有其他成熟的可替代产品，比如：在导热膜方面，市面上目前的主导产品是“高导热石墨膜”，虽然与“高导热石墨烯膜”仅有一字之差，但“石墨膜”胜在成本低，技术成熟度高，导热性能优良。而“石墨烯导热膜”虽然从实验数据上来看，性能优于“石墨膜”，但技术成熟度还有待考验，产品合格率也还有待提升，最重要的是“贵”。

据了解，目前石墨烯原料价格昂贵。虽然近年来有一些企业宣称实现了量产，石墨烯价格甚至下降到每克3~5元。但是需要注意的是，现在宣称已经实现量产的石墨烯并非真正单层的石墨烯，而大多是晶格缺陷较高、多层堆叠的石墨烯类产品，只能保持石墨烯部分特性。

石墨烯超级电池

除了原料价格高之外，技术处理方面，石墨烯与其它材料的融合也存在分散技术难、一致性难的问题，比如用于涂料中的石墨烯存在容易再团聚，无法充分发挥石墨烯单片层优异特性的瓶颈；用于鞋材中，哪怕只是换一项鞋材配方，就要重新解决一次石墨烯与其它材料的融合性问题……要解决这些难题，都需要企业投入巨大的人力物力进行攻关，进一步推高了成本。

这就是目前很多低端石墨烯应用市场化遇到的最大门槛。对于中低端市场而言，“成本”的敏感度极高，要劝服客户接受成本更高、且未经市场检验的石墨烯产品难度极高。

在湖南医家智烯新材料科技股份有限公司副总裁吴颜吉看来，解决石墨烯应用端最大的阻力，其实在于如何发挥材料特性，提升用户体验。“我们要开发非石墨烯不可的应用，要让用户有不一样的体验。只有充分发挥石墨烯的特性，打造高品质的应用，我们才能够突破石墨烯应用最大的阻力。希望政府和投资人在石墨烯行业沉住气，不要急功近利。因为一个好的应用确实需要时间来沉淀。”

其次，需要产业界等各方共同发力。“我国石墨烯行业在国际上有相对竞争优势，是处于第一梯队的一棵产业苗子。但终究还是棵苗子，所以需要产业界、投资界、测试服务界等各方共同努力，把产业带动起来。”肖澜表示，产业这把火烧起来容易，但是熄得也快，需要不断投入“真金白银”。

未来可穿戴电子设备市场非常广阔，在这一领域应该基于石墨烯独特的性能，扬长避短，目前还有很长的路要走。可穿戴设备大致分为3个技术块——柔性显示器、柔性电路以及可形变的电池系统。这一系列的技术发展难度是逐渐增加的。

据悉，在石墨烯光电器件方面也有很多成果，目前石墨烯探测器的性能已经接近于商用水平，通过批量生产，完全可以实现产业化应用。