石墨烯：2020年撬动万亿产业链

    　石墨烯是以六角形呈蜂巢晶格排列的薄膜， 仅一个碳原子厚，是迄今已知最单薄的纳米材料。

　　它恬静低调，把胜过钢铁20倍的“坚强”，“掩藏”在黑黝黝的石墨易脆外表下；柔顺得富有可塑性，卷成圆筒状成为一维碳纳米管，团作球状可得到零维富勒烯；通体透明能被一眼看穿，却只吸收微弱的光线。

　　

　　中国是石墨资源大国，也是石墨烯研究和应用开发最活跃的国家之一。

　　2月4日，为贯彻落实日前发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，国家发改委公布《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》2016版，将石墨烯等新材料纳入其中。

　　超轻薄型飞机、海水重防腐涂料、柔性折叠手机和远红外发热理疗护具……与石墨烯有关的产品渐入百姓视线，令人惊叹它既可“高大上”又能“接地气”，几乎无所不能。

　　目前，我国石墨烯产业化一枝独秀，处于世界领先地位，主要是其正在快速推动制造业升级转型。有专家预测：2020年石墨烯将撬动万亿产业链。但同时，专家呼吁要加强石墨烯在战略高技术产业的布局，如信息、光电和生物等领域。正如中国科学院院士刘忠范所言，“抓住石墨烯发展良机，提升我国高科技产业竞争力。”那么，我们将如何把握“天时地利人和”之契机，才能赢定未来？全国两会期间，科技日报记者就此采访了业内资深的专家学者。

　　天时：时运所致 引领碳时代

　　2004年，石墨烯在英国“呱呱落地”，两位英国科学家因在实验室从石墨中剥离出石墨烯，并证明其特殊性能，在2010年获得诺贝尔物理学奖。从此，作为碳家族中新材料的一员，石墨烯一夜成名，世界瞩目。

　　时运所致。有学者指出，21世纪将是碳的时代，而石墨烯将可能引领风骚，全方位改变人类社会。因为它犹如大隐于世的功夫高手——静若处子，动若脱兔。

　　仅一个碳原子厚，石墨烯是以六角形呈蜂巢晶格排列的薄膜，是迄今已知最单薄的纳米材料。它恬静低调，把胜过钢铁20倍的“坚强”，“掩藏”在黑黝黝的石墨易脆外表下；柔顺得富有可塑性，卷成圆筒状成为一维碳纳米管，团作球状可得到零维富勒烯；通体透明能被一眼看穿，却只吸收微弱的光线。

　　石墨烯骨子里迸发的“速度与激情”，着实令人惊诧。它对热的传导兴奋程度高于碳纳米管和金刚石；在常温下，导电性能达到光速的1／300，完胜一般导体等。石墨烯是第一个被证实单独存在的二维材料，仿佛是打开了新知世界的大门。它凭借与众不同的“个性”，愈发被期许引爆颠覆社会变革的力量。

　　然而，石墨烯应用显现两面性：安静下有着强大亲合力，用适当的方式和其他材料结合，或如同工业味精在其中添加一点，可增强性能，提升传统产业的层次；能动中却难以琢磨驾驭，如高导电性、高导热性、高透光性，正是目前从事石墨烯材料的研究机构和企业共同面临的技术瓶颈，激发各国科研人员争相探索挖掘它无可替代的“杀手锏”级应用，这也是未来二三年内石墨烯产业化能否成功的关键所在。

　　与碳纳米管、碳纤维不同，“石墨烯不是一种材料，而是一批材料”，正如“石墨烯之父”、诺奖得主安德烈·海姆在接受科技日报记者专访时强调。从长期看，石墨烯材料可能同钢铁、塑料一样重要，有可能代替硅成为信息技术的基础材料，还可能在能源、交通、航空航天、柔性电子和医疗保健等领域大放异彩。

　　地利：战略把握 破冰产业化

　　国家层面的需要，影响和决定一个产业的高度和发展方向。目前，世界很多国家将石墨烯作为高技术发展的战略制高点，尤其在高端研发方面竞争激烈。

　　欧盟率先在2013年启动石墨烯旗舰计划，斥资10亿欧元；英国和韩国分别投入5000万英镑、3．5亿美元，进行石墨烯商业化计划。值得一提的是，当前欧美日韩等国家地区的石墨烯相关技术研发都以企业为主体，如IBM、三星公司等，并加强产学研结合的路径，深耕信息、光电和生物等高新技术研究，在战略上已形成主动。美国石墨烯产业已形成相对完整的石墨烯产业链。

　　“我国的石墨烯产业一枝独秀。现在主要对传统产业升级做得较多，这与企业的创新能力增强和高校产学研结合日渐密切相关，几乎每个石墨烯企业背后都有大学研发的身影。但在高技术研究方面比较缺失，国家还没有大力投入，企业更无足够实力去开展。如不改变，我们也许将会在战略布局上丧失优势。”国家新材料产业发展咨询委员会成员、中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春对科技日报记者说。

　　清华大学深圳研究生院院长、碳材料专家康飞宇指出，“国内石墨烯产业尚存在不足：首先是原创研究和应用匮乏，多为集成创新；其次，国内有些所谓石墨烯产品只是与石墨烯‘沾边’，未挖掘出其核心技术，应用主要是锂电池导电添加剂、涂料和导热膜等中低端产品；再有，急功近利者打着石墨烯的旗号‘忽悠’投资圈钱，导致市场鱼龙混杂。由此，企业需练好基本功，行业亟待制定标准和规范市场。”

　　“破冰产业化，关键在于石墨烯这一新兴材料能给人们带来什么！”中国石墨烯产业奠基人、深圳清华大学研究院原院长冯冠平提出。他强烈建议：“我国企业不能跟着论文走，要跟着市场走；投资不要跟着股票走，要跟着创新型企业走；地方政府不要跟风走，要多为石墨烯企业的新产品使用创造条件，培育这一新兴产业。”

　　人和：融通中外 拓展朋友圈

　　俗话说，天时不如地利，地利不如人和。石墨烯产业要形成良性发展环境，更需要的是齐心协力。

　　迄今，中国业界对外已同美、英、西班牙、澳大利亚等25个国家和地区的企业及研究机构，建立了合作关系，由中国石墨烯产业技术创新战略联盟每年召开的“中国国际石墨烯创新大会”成为全球最大规模的石墨烯产业促进大会，以中国引领的全球石墨烯产业“朋友圈”正在形成。

　　“中国正引领全球石墨烯商业化进程。对此，世界应该感谢中国。”近些年来，频繁来华考察石墨烯产业的海姆对记者表示。之所以能有这样的结果，与最初一批海外留学精英人员回国研发和创业密切相关。而随着行业的快速发展，急需引进海内外不同领域和背景的高层次复合应用型人才。

　　有专家担忧，尽管在石墨烯产业链中，我国率先形成上中游链条，但是下游还处于起步阶段，基本以中小企业绵薄之力为主。而这阶段才蕴藏着高附加值，若长期发展乏力，不仅会导致巨大利润拱手让人，还将制约上游发展，殆尽初期积累的优势。

　　李义春建议，“出于转型升级的改良需要，我国目前石墨烯产业投资主体以民营企业为主，在高技术产业方向上缺乏统筹布局，而提升国家高技术增长点需长期投入驱动创新，亟待国家在战略上统筹布局、政策上及时给予扶持，并且在资金上加大投入力度。”