中國科學院院士劉忠凡：石墨烯不能大躍進

中國科學院院士劉忠凡：石墨烯不能大躍進

石墨烯以其優(yōu)異的光學、電學和機械性能被譽為新材料和超材料之王，近兩年來，我國石墨烯工業(yè)園區(qū)和石墨烯基地遍地開花，各種所謂的石墨烯產品應運而生，同時資本市場也在不斷擴大。熱炒石墨烯概念股，前私募股權巨頭徐翔也通過熱炒華麗家族（600503）等石墨烯概念股賺了不少錢。

針對石墨烯工業(yè)的發(fā)展現狀和存在的問題，彭梅新聞（www.thepaper.cn）最近采訪了北京大學化學學院教授、中國科學院院士劉忠凡，劉忠凡說，中國石墨烯工業(yè)的發(fā)展是一個巨大的過程。運動，類似于大躍進時期的大型鋼鐵冶煉作業(yè)，產業(yè)集中也是一個問題。例如，許多大型企業(yè)在國外生產石墨烯，而中國基本上是小型初創(chuàng)企業(yè)。

劉忠凡對此表示關注。他說，目前，石墨烯工業(yè)還只是處于工業(yè)化的初級階段。人們剛剛發(fā)現，大規(guī)模運動的發(fā)展模式并不能有效地促進石墨烯工業(yè)的發(fā)展，如果中國不改變目前石墨烯工業(yè)的發(fā)展模式，將來石墨烯領域的核心產業(yè)可能會被外國所占領，石墨烯工業(yè)的發(fā)展應該是國家意志和國內大企業(yè)，特別是中央企業(yè)，要有戰(zhàn)略布局。

彭梅消息：你多次提到，我國石墨烯工業(yè)發(fā)展蓬勃，這與大躍進時期的煉鋼運動有點相似，請問石墨烯工業(yè)發(fā)展的具體情況，你會有這樣的看法。

劉中凡：目前，中國擁有世界上最大的石墨烯研發(fā)團隊，自2011年以來，中國學者發(fā)表的石墨烯論文在世界上排名第一，而且已經遙遙領先。專利申請方面，截至2016年9月30日，我國已占世界的68%以上，目前石墨烯工業(yè)園區(qū)和研發(fā)基地正在全國各地建設，我有一張石墨烯工業(yè)園區(qū)分布圖，不斷更新。目前至少有20家，先是在常州，后是寧波、重慶、青島，從發(fā)達地區(qū)到欠發(fā)達地區(qū)，近幾年來，我到處都在呼吁不能這樣做，因為群眾運動做不到新的材料，這是一個嚴重的誤解。石墨烯的門檻很低，可以賺很多錢。

我常說歷史知道答案，到目前為止，群眾運動已經產生了什么物質如果說以前有過這樣的情況，那就是1958年的鋼鐵冶煉，我們都知道，在這個歷史時期，我們可以想象，大量的資源被浪費，一堆廢鐵被制造出來，現在的制烯烴運動也有這種感覺，一個誤解是石墨烯工業(yè)已經到了一個階段。事實上，石墨烯材料剛剛從實驗室出來，在工業(yè)化初期的大部分時間里，還遠遠沒有成熟，更不用說到處都是金，而是到處都有陷阱。根據Gartner的技術成熟曲線，石墨烯新材料應該處于泡沫的頂峰。承載著人們的過度期待。下一個就是所謂的死亡谷，因為從基礎研究到成熟技術到工業(yè)需要很長的時間，這是不可能一蹴而就的。自從2004年第一篇石墨烯熱點文章以來，經過全面的計算才12年多，所以我們不能期待太多的時間。事實上，沒有人能保證石墨烯將來是否會成為一個大工業(yè)，因為有許多不確定性。

我國石墨烯工業(yè)存在著許多不正?，F象，目前還不清楚有多少人真正關心石墨烯工業(yè)本身，其結果是，真正想做事情的人會受到痛苦，因為當他們的期望失敗時，他們會從一個極端走向另一個極端，從盲目到輕信，再到完全否定，就像是在炒作楠。近二十年來，在納米技術領域，很多人都在搖頭。

任何新材料或新技術產業(yè)的發(fā)展都不是那么簡單，碳纖維就是一個很好的例子。早在20世紀60年代初，日本就提出了碳纖維工業(yè)化制備的方法。直到20世紀70年代初，日本東麗公司才真正開始了小規(guī)模的工業(yè)生產，大約是到20世紀70年代初。n一個月。那時，碳纖維是低級的，只能用作魚竿。到2003年，托雷已經投資了1400多億日元，從事虧損業(yè)務。直到波音公司將碳纖維投入到新一代的大型飛機上，才出現了轉機。你知道，在這個時候，碳纖維已經被淘汰了。不同的是，等級有了很大的提高，從1971年到2003年，托雷公司堅持32年，這是工匠的精神，沒有托雷的堅持，很難說碳纖維行業(yè)有多大，至少不是這么快，因此，一種材料能否產生一個行業(yè)，往往需要核心人物或企業(yè)來推動。H，而不是大規(guī)模的競選式淘金，因為在它真正成為一個成熟的產業(yè)之前，沒有黃金可以淘出來。我們通常擅長復制成熟的技術，而不是開發(fā)新的技術，這些技術過于浮躁和實用。碳纖維材料形成了今天的產業(yè)已經經歷了近半個世紀的歷程。石墨烯材料只有12年的歷史，不能說石墨烯工業(yè)需要半個世紀，但12年絕對不可能。

彭梅消息：現在中國很多石墨烯公司都是小公司。一些初創(chuàng)企業(yè)，如何投入大量的資金和精力來持續(xù)全年的研發(fā)

劉忠凡：的確，目前石墨烯的參與者大多是小微企業(yè)，基本上是個體家庭性質，這決定了企業(yè)發(fā)展的功利主義性質，否則就無法生存。石墨烯行業(yè)需要國家意志和大企業(yè)的參與，因為在工業(yè)的早期階段產業(yè)化，需要大量的投資，小微企業(yè)做不到。

彭梅：看看石墨烯這幾年的發(fā)展，中國有沒有東麗公司這樣的企業(yè)

劉忠凡：我還沒有看到這樣的跡象。中國的企業(yè)文化也使得像托雷這樣的公司很難出現，當然，我們也有制度優(yōu)勢和頂層設計，利用國力做大型石墨烯產業(yè)。

劉中凡：目前石墨烯產品的炒作成分太多，很難概括，雖然我們不能簡單地說是低端產品和高端產品，但至少目前的炒作還不能成為石墨烯產業(yè)的未來方向，如果這么簡單，就沒有戰(zhàn)略性的新興材料。或者舉例來說，我們在炒菜中加入味精，但我們不會說這道菜是味精，更不用說我們今天吃味精了。只是在材料中加入一點石墨烯可能會改變一些性質，但它不會具有顛覆性。

劉忠凡：我已經為石墨烯材料設計了三種可能的未來，第一種未來類似于碳纖維，它不能脫離日常生活，但在某個行業(yè)中起著殺手的作用，現實的石墨烯材料與未來的石墨烯材料不一樣，品位還遠遠不夠，但是石墨烯材料的制備水平與理想情況極為接近，絕對不可能成為某一行業(yè)的殺手級應用。

第二個未來類似于塑料。二十世紀早期發(fā)明的塑料現在無處不在，極大地促進了人類的生活。這種可能性不是石墨烯材料的夢想，其潛在用途非常廣泛，盡管要成為現實需要努力工作。

第三個未來類似于硅材料，硅材料是集成電路的基石，它把人類帶入了信息時代，極大地改變了人類的精神生活，只要挖掘和應用石墨烯的所有優(yōu)秀特性，它的未來就沒有限制，創(chuàng)造石墨烯并不是幻想。將來的某一天。

劉忠凡：這些都有可能，但我認為最現實的是第一種，這與碳纖維的未來類似。如果石墨烯材料能做到最好，具有最好的導熱性和導電性，強度是鋼的200倍，誰會不使用呢石墨烯材料的發(fā)展方向與碳纖維材料相似。隨著材料性能的不斷提高，石墨烯材料的標識和使用將不斷增加，我公司致力于未來石墨烯材料的開發(fā)，相信未來的準備工作將為我們的未來做出貢獻，我們希望通過不懈的努力，為未來石墨烯工業(yè)的發(fā)展打下良好的物質基礎。未來石墨烯工業(yè)的規(guī)模將取決于是否有人能夠充分利用原材料，而不僅僅是利用它們。我的團隊愿意承擔這一重大責任。

最新消息：例如，根據第一碳纖維的發(fā)展，石墨烯的哪些性能可能起到極其重要的作用

劉中凡：這不是很容易說的，也不是很清楚。我認為石墨烯作為一種熱管理材料有著光明的前途，相對簡單，作為一種散熱材料和加熱材料是一個非?，F實的方向；其次，石墨烯的機械性能的應用，作為復合材料的重要組成部分，作為一種輕量化的材料。T和高強度材料；第三個前景是其優(yōu)異的電氣性能的應用，如抗靜電、觸摸屏，甚至沒有。集成電路材料，特別是在柔性器件和智能穿戴器件領域，將具有廣闊的應用前景。

彭梅消息：雖然目前下游市場的應用還沒有開放，但世界各地的產業(yè)和園區(qū)都在不斷推出。你去過很多地方去調查。目前這些工業(yè)園區(qū)的實際情況如何

劉忠凡：這個石墨烯工業(yè)園就像一家百貨公司。園區(qū)內設有鞋帽檔，每個園區(qū)建成后，吸引投資，吸引眾多石墨烯研發(fā)團隊。自然很難實現統(tǒng)一布局和統(tǒng)一意志，也很難避免簡單重復，導致特征不清，但每個攤主基本上都是一個小個體，很難堅持核心技術的研發(fā)。理想被現實淹沒是正常的。

劉中凡：國外也在這樣做，很多實力雄厚的大企業(yè)都參與其中，起到了帶頭作用。例如，韓國三星公司從本世紀初就開始布局，擁有近500項石墨烯核心專利，我注意到國外特別現實的石墨烯產品很少有宣傳，大部分宣傳報道都屬于未來技術，這與我們有很大的不同。我們很少做未來的布局，只是滿足于炒作石墨烯產品。顯然，面向未來的東西正在探索使用殺手锏，一旦突破將是顛覆性的。此外，還有專利保護問題。雖然石墨烯專利在中國目前排名世界第一，但它是一個大問題有多少核心專利事實上，這值得我們注意。

劉中凡：很多大而有實力的外國企業(yè)都有前瞻性的布局，當然，也不是沒有小微企業(yè)和新企業(yè)來做石墨烯。我們的石墨烯參與者往往是小的新成立的公司，建立在石墨烯淘金熱中，缺乏技術積累和綜合研發(fā)實力，他們的合作伙伴競爭是可以想象的。

劉忠凡：我們現在看到的往往是一些遙遠和不可靠的東西，但是，如果這些看似不可靠的事情發(fā)生了，它們將具有顛覆性，成為未來石墨烯工業(yè)的核心競爭力。

彭梅：如果中國沒有這么大的企業(yè)來做這個，市場會被外國占領嗎

劉忠凡：我們這么說吧。到目前為止，哪項新技術真正源自我們自己的獨創(chuàng)性大多數時候，是其他人取得了重大突破，我們會照搬的。正因為如此，我經常問為什么我們希望石墨烯材料是特殊的。如果不是實踐和概念的改變，為什么石墨烯會成功與我們的小作坊石墨烯生產商相比，一旦一家大的外國公司在某些領域取得突破，在中國投資建廠，你們將一次競爭10億美元，但所有的努力可能都會付諸東流。我們現在需要改變我們的做法。我們不應該提倡煉鋼和大規(guī)模移動。充分發(fā)揮體制優(yōu)勢和總體布局優(yōu)勢，體現國家和企業(yè)的意志，不要只著眼于眼前的賺錢，而要著眼于未來的核心技術。

劉中帆：是的，但是華為手機中石墨烯的使用還是有限的，這不是石墨烯的主流發(fā)展方向，就目前的情況來看，中國企業(yè)進行大規(guī)模投資是不現實的，這需要國家的努力，總體布局，有序發(fā)展。這是中國的強項。

另外，我們對石墨烯工業(yè)在石墨礦存在的地方發(fā)展的認識也有很大的誤解，客觀上講，石墨礦制備石墨烯只是石墨烯粉末制備的一種選擇，并不一定是最佳選擇，因為石墨礦有許多副作用。雜質過多，難以提純，制備過程中往往會產生嚴重的環(huán)境污染，因此合成各種因素并不一定具有成本效益，雖然我國石墨礦占世界已探明儲量的75%以上，但我國的凈化技術很差，銷售價格也很低。一噸的美元，然后人們凈化后賣給我們幾十萬甚至百萬元一噸，我們甚至還沒有解決這個技術?？梢韵胂?，我們需要制造更先進的石墨烯材料。

總之，如果我們不改變目前的發(fā)展模式，未來石墨烯的核心產業(yè)將被其他產業(yè)所占據。這不是危言聳聽，應該引起高度重視。

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