出門前用5秒鐘給手機(jī)充滿電，一次充電可以使用半個月，這樣的技術(shù)在石墨烯的幫助下也許用不了多久就可以實現(xiàn)。
這個由一層或幾層碳原子構(gòu)成的六邊形二維晶體被譽(yù)為下一個材料領(lǐng)域的顛覆者，但很多人第一次聽聞它還是來自于華為創(chuàng)始人任正非的一次媒體采訪。任正非說，未來10~20年內(nèi)會爆發(fā)一場技術(shù)革命，這個時代將來最大的顛覆事件，是石墨烯時代取代硅時代。而在2014年華為年報中，華為在行業(yè)趨勢展望的環(huán)節(jié)再一次著重提及了石墨烯在材料領(lǐng)域的價值。
但石墨烯究竟是什么？華為為什么如此看好石墨烯材料？
任正非對此的解釋是，現(xiàn)在芯片有極限寬度，硅的極限是七納米，已經(jīng)臨近邊界，而石墨已經(jīng)開始觸及技術(shù)革命前沿。在某種意義上，石墨烯已經(jīng)具備了在多個領(lǐng)域的變革能力。
比如芯片領(lǐng)域。早在2011年，IBM沃森研究中心的科學(xué)家就在《Science》上發(fā)文宣布，他們成功研制出了首款由石墨烯圓片制成的集成電路，這一成果也被評為了2011年全球十大科學(xué)新聞之一，它標(biāo)志著石墨烯在計算機(jī)芯片上的應(yīng)用前進(jìn)了一大步。原因在于，由這類集成電路制成的芯片可以改進(jìn)手機(jī)和無線電收發(fā)機(jī)的信號，或許可以使手機(jī)能在通常認(rèn)為無法接收信號的地方工作。
再比如電池領(lǐng)域。目前市場上，以特斯拉為代表的電動車正不斷擴(kuò)大對鋰電池的需求，然而電動車充電時間長仍然是未能解決的難題，而在智能電子設(shè)備行業(yè)，由于智能手機(jī)、相機(jī)、游戲機(jī)等領(lǐng)域也需要大量的鋰電池。在這種情況下，石墨烯可作為新型的鋰電池負(fù)極材料，解決續(xù)航能力的問題。科學(xué)家稱，石墨烯具有極高的比表面積，因此化學(xué)反應(yīng)速度和材料利用率更高，同時由于導(dǎo)電和導(dǎo)熱性比較好，石墨烯更有利于鋰離子的擴(kuò)散傳輸。
由于具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，石墨烯甚至可以在光伏、航天、軍工、顯示器等傳統(tǒng)行業(yè)和新興行業(yè)的應(yīng)用中發(fā)揮作用。
但從歷史的角度來看石墨烯從其誕生至今也不過10年左右。2004年石墨烯的科學(xué)研究還處于萌芽階段，而到了2010年石墨烯發(fā)明者獲得了諾貝爾獎之后，一切有關(guān)石墨烯的基礎(chǔ)科研工作才正式展開。談及行業(yè)顛覆，是否會快了些?
行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展必須依托于石墨烯的量產(chǎn)，但記者注意到，目前石墨烯的生產(chǎn)基本還處于實驗用研究層面，并未大規(guī)模量產(chǎn)用于商業(yè)用途。
原因有兩方面，一方面在技術(shù)上尚未找到獲得大面積單晶石墨烯的工業(yè)合成法，另一方面在市場上石墨烯下游產(chǎn)業(yè)鏈尚未形成，目前還處于前期專利布局期，對石墨烯需求最大的也僅僅是各大科研院所和實驗室，并沒有大量石墨烯投入產(chǎn)業(yè)化運(yùn)營。
由于無法量產(chǎn)，石墨烯制備成本也一直居高不下。此前石墨烯價格高達(dá)5000元/克，比黃金還貴10幾倍。“那瓶貌不驚人的東西比黃金還貴，幾克石墨烯粉末就價值幾十萬人民幣，我們坐飛機(jī)的時候都是分開幾個人進(jìn)行運(yùn)送，怕被安檢沒收。”一名做石墨烯研究的創(chuàng)業(yè)公司曾經(jīng)如此形容。
而打破行業(yè)沉浸或許還需要看巨頭公司。在任正非看來，在石墨烯時代，邊沿機(jī)會還是硅時代的領(lǐng)先公司。”不可能完全憑空出來一個小公司，然后就領(lǐng)導(dǎo)了時代脈搏，而且石墨烯這個新技術(shù)在世界上的發(fā)展也不是小公司能做到的。”任正非說。
不過這并不影響全球各地科研機(jī)構(gòu)對這項新材料的研究熱情。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全球已有超過200個機(jī)構(gòu)和1000多名研究人員從事石墨烯技術(shù)的開發(fā)和研究，其中不乏三星、IBM等科技巨頭。而包括中國在內(nèi)的許多國家也在推動石墨烯的產(chǎn)業(yè)化。日前，來自全國納米技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員的消息，石墨烯國家標(biāo)準(zhǔn)制定工作已經(jīng)啟動。數(shù)據(jù)顯示，所有國家中，我國申請的石墨烯專利數(shù)量最多，已超過2200項，占全世界的三分之一。
還有資本的熱情。相信石墨烯依然能夠成為今年資本市場上的熱門概念，但要注意的是，作為一個剛剛興起、遠(yuǎn)不成熟的行業(yè)，石墨烯公司的生存在短期來看并不樂觀。