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石墨烯:從概念到產業(yè)新希望

2017-06-21
關鍵詞: 凱納 黑科技 LED 石墨烯

網絡名詞“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品。這些天,在“6·18”展廳內,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業(yè)對接會上,大家似乎都在關注同一個話題:如何更好、更快地推進這一概念產業(yè)化。

傳統(tǒng)產業(yè),因石墨烯站上“風口”

“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)越的導熱性能,將其與塑料進行化學嫁接,替代傳統(tǒng)的鋁制組件。不僅重量減輕40%、導熱性能更好,成本還降低不少?!?9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起了“推銷員”。

當前,LED行業(yè)競爭激烈,對成本越來越敏感?!澳壳埃琇ED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,依托廈門大學物理系、無錫石墨烯產業(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合,在業(yè)界刮起新材料之風。

“在競爭日益激烈的LED市場中,對新材料的應用速度越快,就意味著能越早地占有先機?!睆B門信達光電有關人士表示。當天的推介會上,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)100萬組的年生產規(guī)模。

業(yè)內人士認為,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副總經理方崇卿看來,企業(yè)面對的鋰電池這一行業(yè)“風口”,前景同樣不可估量。

“鋰電池正極的初代導電材料是碳黑,做導電劑使用時是點對點接觸,難以形成網絡;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,導電網絡非常完整,能大幅降低導電劑的用量,且性能更優(yōu)、成本更低?!狈匠缜浣榻B說。

  凱納是石墨烯原材料生產企業(yè),如今也逐漸向產業(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線已經建成,即將進入量產階段。

在“6·18”展館內,還有許多和石墨烯有關的應用。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,屬國內外首創(chuàng)?!澳壳绊椖窟€處于小試階段,未來很有可能投入量產?!迸d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高分子科學研究所,將高品質單層氧化石墨烯與己內酰胺進行原位聚合,生產出高強度、韌性好、斷裂伸長率高、加工性能優(yōu)越的復合材料。

“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)有很廣泛的應用前景。”高烯科技市場總監(jiān)劉芳介紹道。據悉,我省一些紡織服裝企業(yè)已經引進這一技術。

  協(xié)同創(chuàng)新,推動石墨烯產業(yè)化

“這幾年,在一系列產業(yè)發(fā)展規(guī)劃和政策的推動下,依托廈門大學、華僑大學等科研機構和院所,福建的石墨烯產業(yè)發(fā)展迅速,形成了一批在業(yè)內有一定知名度的企業(yè),尤其是石墨烯漿料、粉體的制備技術處于先進水平。”省石墨烯辦有關負責人表示。

石墨烯粉體的層數(shù)越少,品質越高。成立于2010年的廈門凱納是國內首家石墨烯企業(yè),其利用機械玻璃法率先在國內推出1-3層的石墨烯粉體,且實現(xiàn)了量產,能滿足眾多行業(yè)對石墨烯原料的需求。如今,企業(yè)正向下游應用端的導電材料、輪胎橡膠、防腐蝕涂層等領域挺進。

而2012年成立的廈門烯成石墨烯科技有限公司則是國內石墨烯產業(yè)中最早實現(xiàn)盈利的企業(yè)。

烯成總經理劉長江告訴記者,依托廈門大學特聘教授蔡偉偉等5位畢業(yè)于中科院物理所的博士,該公司成為國內首家從事石墨烯制備設備及石墨烯產品應用開發(fā)研究的企業(yè)。如今,其石墨烯制備設備在國內高校、科研院所、相關企業(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?!叭ツ甑谒募径韧瞥鲞@一產品以來,銷售額已經超過1000萬元,未來可望實現(xiàn)5000萬元到1億元的年產值?!?/p>

采訪中,各方普遍認為,當前我省石墨烯產業(yè)還存在上下游“脫節(jié)”的現(xiàn)象。

“從原材料到最終的產業(yè)化要在了解市場需求的基礎上,不斷地進行改性試驗。但如今,大量的終端產品研發(fā)都是科研院所和石墨烯原材料企業(yè)單槍匹馬在做?!眲㈤L江說。方崇卿也表示:“以鋰電池導電液這項技術為例,這是凱納發(fā)起并經過不斷測試,證明可以成熟應用到鋰電池中的。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的?!憋@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,石墨烯是基礎原材料,雖被譽為“工業(yè)味精”,但在不同領域的應用需要大量的科研和改良,需要下游行業(yè)的參與。“必須依靠產業(yè)界的推動,不能只是政府、投資機構一頭熱,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,中國科學院院士、廈門大學石墨烯工程與產業(yè)研究院院長田中群分析:“石墨烯的應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),形成具有目標導向、高效創(chuàng)新的產業(yè)鏈。這是新材料產業(yè)的規(guī)律?!?/p>

據了解,我省各地在推動石墨烯產業(yè)鏈上下游銜接方面已經開始了有益嘗試。

廈門烯成石墨烯科技有限公司與廈門高新技術創(chuàng)業(yè)中心合作建設石墨烯新材料專業(yè)孵化器,建立企業(yè)牽頭、政府引導的協(xié)同創(chuàng)新機制,計劃通過3-5年實現(xiàn)在孵企業(yè)年產值過億元,帶動相關人才、企業(yè)、技術的集聚,進而更好地推動石墨烯產業(yè)化。

晉江市通過政府主導設立、專業(yè)公司運營的方式成立石墨烯產業(yè)技術研究院,讓石墨烯與當?shù)貍鹘y(tǒng)產業(yè)有效結合。“產業(yè)院搭建平臺,把技術、資本、市場這些要素整合在一起,實現(xiàn)風險共擔、利益共享。另外,我們讓企業(yè)參與到研發(fā)中,讓技術研發(fā)一開始就與市場需求對接,一改過去新技術‘先做后賣’的理念?!痹洪L肖炳烜表示。


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