網(wǎng)絡(luò)名詞“黑科技”，意指超越現(xiàn)今人類科技或知識所及范疇的科技或產(chǎn)品。這些天，在“6·18”展廳內(nèi)，有種名副其實的“黑”科技正引發(fā)各界熱議，那就是石墨烯。
以“新烯望、新產(chǎn)業(yè)、新動能”為主題的石墨烯主題館作為本屆“6·18”的中心展館，匯聚了我省有關(guān)石墨烯的幾乎所有科研院所和企業(yè)，各家競相亮出融合這一新材料的拳頭產(chǎn)品，很是吸引眼球。而無論是在這些天召開的石墨烯高峰論壇，還是在各地舉行的石墨烯產(chǎn)業(yè)對接會上，大家似乎都在關(guān)注同一個話題：如何更好、更快地推進這一概念產(chǎn)業(yè)化。
傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，因石墨烯站上“風(fēng)口”
“過去，LED燈具使用鋁型材作為散熱件，而我們利用石墨烯優(yōu)越的導(dǎo)熱性能，將其與塑料進行化學(xué)嫁接，替代傳統(tǒng)的鋁制組件。不僅重量減輕40%、導(dǎo)熱性能更好，成本還降低不少。”19日，在“6·18”現(xiàn)場，永安市泰啟力飛石墨烯科技有限公司董事長甘秋洋當(dāng)起了“推銷員”。
當(dāng)前，LED行業(yè)競爭激烈，對成本越來越敏感。“目前，LED四大組件唯一沒變革的就是散熱器，它占成本的30%以上。”甘秋洋說，隨著鋁材料價格上漲，尤其是電解鋁這種高能耗行業(yè)去產(chǎn)能，光電行業(yè)降低散熱器成本的渴望尤為迫切。
泰啟力飛在兩年時間里，依托廈門大學(xué)物理系、無錫石墨烯產(chǎn)業(yè)基地，檢定了600多種石墨烯的特性，最終成功地將石墨烯與高分子材料相結(jié)合，在業(yè)界刮起新材料之風(fēng)。
“在競爭日益激烈的LED市場中，對新材料的應(yīng)用速度越快，就意味著能越早地占有先機。”廈門信達光電有關(guān)人士表示。當(dāng)天的推介會上，這家企業(yè)與泰啟力飛達成合作協(xié)議，雙方將共同開發(fā)石墨烯LED路燈，計劃到2018年底實現(xiàn)100萬組的年生產(chǎn)規(guī)模。
業(yè)內(nèi)人士認為，面對LED散熱器這個千億元級市場，石墨烯大有可為。
在廈門凱納石墨烯股份有限公司常務(wù)副總經(jīng)理方崇卿看來，企業(yè)面對的鋰電池這一行業(yè)“風(fēng)口”，前景同樣不可估量。
“鋰電池正極的初代導(dǎo)電材料是碳黑，做導(dǎo)電劑使用時是點對點接觸，難以形成網(wǎng)絡(luò)；目前采用主流的碳納米管，就成了點與線的接觸。現(xiàn)在，我們采用物理法剝離出片狀的石墨烯，實現(xiàn)了點和面的接觸，導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)非常完整，能大幅降低導(dǎo)電劑的用量，且性能更優(yōu)、成本更低。”方崇卿介紹說。
凱納是石墨烯原材料生產(chǎn)企業(yè)，如今也逐漸向產(chǎn)業(yè)后端延伸，通過將石墨烯粉底配方化分散到溶劑里制成導(dǎo)電劑，未來將為企業(yè)帶來新增長點。目前，一條千噸級的石墨烯漿料生產(chǎn)線已經(jīng)建成，即將進入量產(chǎn)階段。
在“6·18”展館內(nèi)，還有許多和石墨烯有關(guān)的應(yīng)用。它們不僅重塑了人們對這一新材料的認知，也意味著這一新材料正飛入“尋常百姓家”。
晉江的興業(yè)皮革與四川大學(xué)教授范浩軍合作研發(fā)出基于石墨烯的高物性牛鞋面革，利用石墨烯的高物性增強皮革耐磨性，屬國內(nèi)外首創(chuàng)。“目前項目還處于小試階段，未來很有可能投入量產(chǎn)。”興業(yè)皮革運營副總裁孫輝永說。
而位于杭州的高烯科技則依托浙江大學(xué)高分子科學(xué)研究所，將高品質(zhì)單層氧化石墨烯與己內(nèi)酰胺進行原位聚合，生產(chǎn)出高強度、韌性好、斷裂伸長率高、加工性能優(yōu)越的復(fù)合材料。
“這種材料防紫外線性能明顯，防靜電特性突出，在紡織服裝行業(yè)有很廣泛的應(yīng)用前景。”高烯科技市場總監(jiān)劉芳介紹道。據(jù)悉，我省一些紡織服裝企業(yè)已經(jīng)引進這一技術(shù)。
協(xié)同創(chuàng)新，推動石墨烯產(chǎn)業(yè)化
“這幾年，在一系列產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和政策的推動下，依托廈門大學(xué)、華僑大學(xué)等科研機構(gòu)和院所，福建的石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，形成了一批在業(yè)內(nèi)有一定知名度的企業(yè)，尤其是石墨烯漿料、粉體的制備技術(shù)處于先進水平。”省石墨烯辦有關(guān)負責(zé)人表示。
石墨烯粉體的層數(shù)越少，品質(zhì)越高。成立于2010年的廈門凱納是國內(nèi)首家石墨烯企業(yè)，其利用機械玻璃法率先在國內(nèi)推出1-3層的石墨烯粉體，且實現(xiàn)了量產(chǎn)，能滿足眾多行業(yè)對石墨烯原料的需求。如今，企業(yè)正向下游應(yīng)用端的導(dǎo)電材料、輪胎橡膠、防腐蝕涂層等領(lǐng)域挺進。
而2012年成立的廈門烯成石墨烯科技有限公司則是國內(nèi)石墨烯產(chǎn)業(yè)中最早實現(xiàn)盈利的企業(yè)。
烯成總經(jīng)理劉長江告訴記者，依托廈門大學(xué)特聘教授蔡偉偉等5位畢業(yè)于中科院物理所的博士，該公司成為國內(nèi)首家從事石墨烯制備設(shè)備及石墨烯產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)研究的企業(yè)。如今，其石墨烯制備設(shè)備在國內(nèi)高校、科研院所、相關(guān)企業(yè)中有很高的市場占有率。
如今，烯成公司也將視線瞄準(zhǔn)于消費品市場。今年“6·18”，該企業(yè)帶來了新推出的“石墨烯凈化寶”，利用石墨烯具有較大的比表面積（2630㎡/g）的特性，可吸附家居及辦公場所的甲醛等有害物質(zhì)。“去年第四季度推出這一產(chǎn)品以來，銷售額已經(jīng)超過1000萬元，未來可望實現(xiàn)5000萬元到1億元的年產(chǎn)值。”
采訪中，各方普遍認為，當(dāng)前我省石墨烯產(chǎn)業(yè)還存在上下游“脫節(jié)”的現(xiàn)象。
“從原材料到最終的產(chǎn)業(yè)化要在了解市場需求的基礎(chǔ)上，不斷地進行改性試驗。但如今，大量的終端產(chǎn)品研發(fā)都是科研院所和石墨烯原材料企業(yè)單槍匹馬在做。”劉長江說。方崇卿也表示：“以鋰電池導(dǎo)電液這項技術(shù)為例，這是凱納發(fā)起并經(jīng)過不斷測試，證明可以成熟應(yīng)用到鋰電池中的。如果沒有試出穩(wěn)定的性能，下游企業(yè)是不愿意碰這項新技術(shù)的。”顯然，在他們看來，上下游企業(yè)間的協(xié)同創(chuàng)新機制亟待建立。
甘秋洋則表示，石墨烯是基礎(chǔ)原材料，雖被譽為“工業(yè)味精”，但在不同領(lǐng)域的應(yīng)用需要大量的科研和改良，需要下游行業(yè)的參與。“必須依靠產(chǎn)業(yè)界的推動，不能只是政府、投資機構(gòu)一頭熱，更不能游離在工業(yè)體系之外，而現(xiàn)實是企業(yè)都不愿意為‘概念’買單。”
對此，中國科學(xué)院院士、廈門大學(xué)石墨烯工程與產(chǎn)業(yè)研究院院長田中群分析：“石墨烯的應(yīng)用必須要從末端市場需求，也就是‘用’出發(fā)，倒逼原料、材料、器件的研發(fā)，形成具有目標(biāo)導(dǎo)向、高效創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)鏈。這是新材料產(chǎn)業(yè)的規(guī)律。”
據(jù)了解，我省各地在推動石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈上下游銜接方面已經(jīng)開始了有益嘗試。
廈門烯成石墨烯科技有限公司與廈門高新技術(shù)創(chuàng)業(yè)中心合作建設(shè)石墨烯新材料專業(yè)孵化器，建立企業(yè)牽頭、政府引導(dǎo)的協(xié)同創(chuàng)新機制，計劃通過3－5年實現(xiàn)在孵企業(yè)年產(chǎn)值過億元，帶動相關(guān)人才、企業(yè)、技術(shù)的集聚，進而更好地推動石墨烯產(chǎn)業(yè)化。
晉江市通過政府主導(dǎo)設(shè)立、專業(yè)公司運營的方式成立石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，讓石墨烯與當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)產(chǎn)業(yè)有效結(jié)合。“產(chǎn)業(yè)院搭建平臺，把技術(shù)、資本、市場這些要素整合在一起，實現(xiàn)風(fēng)險共擔(dān)、利益共享。另外，我們讓企業(yè)參與到研發(fā)中，讓技術(shù)研發(fā)一開始就與市場需求對接，一改過去新技術(shù)‘先做后賣’的理念。”院長肖炳烜表示。