石墨烯市場產業化并非易事

      鋰電世界 日前，接受證券時報記者采訪的兩位石墨烯行業知名專家認為，石墨烯量產并非難事，而如何應用才是這個產業真正面臨的難題。

    “就石墨烯而言，近年來國內進展還是比較快，包括成立石墨烯產業聯盟，這對國內石墨烯產業發展的支持力度比較大。但石墨烯的應用還面臨很多難題，今后很長時間內還會處在探索階段。”清華大學退休教授沈萬慈表示。與此同時，浙江大學高分子系教授高超稱，規?；a線的相繼投產說明，量產基本上沒有問題了，也不是瓶頸問題，關鍵是后面的應用。

    在國內石墨烯行業，沈萬慈和高超兩位教授頗具影響力。前者是業內公認的碳材料專家、同時還是中國非金屬礦工業石墨協會專家委員會主任委員。高超的研究成果“碳海綿”，打破最輕固態材料的世界紀錄。今年年初，“碳海綿”一經面世，A股市場的石墨烯股概念猶如獲得興奮劑，紛紛上漲。

    目前，石墨烯從制備工藝大概分兩種，一種是化學氣相沉積（CVD）法、一種是剝離法。通常所說的石墨烯，為單層石墨烯片，是指用CVD法制做出結構比較完整的石墨烯片，而通過剝離方法做出的石墨烯，有單層，但更多的是多層。所以，剝離法生產的石墨烯，又稱“微片石墨烯”、“小片石墨烯”。

    在兩位專家眼里，石墨烯量產并非難事。據介紹，在2004年英國科學家發現石墨烯之前，油印紙膜可以視為“簡易版”的石墨烯，沿著油印紙膜查找出一條空隙，然后加入高分子硫酸，加熱硫酸會氣化，硫酸體積變大就會脹開，脹開后的微片，也可以視為多層石墨烯。

    “現在國內的剝離方法，實際上就是分離得更加厲害。目前，天然石墨不貴，物理分離、粉碎又不缺設備，或者根據市場上現有設備稍微改裝就可用?！痹谏蛉f慈看來，微片石墨烯制作工藝是一件很簡單的事情。

    石墨烯前景很廣，它可以做用于納米級的集成電路、高強材料等。讓石墨烯能夠發揮強度作用，就需要有一定的尺度。所以，大片石墨烯，是石墨烯行業未來的方向，也是石墨烯行業的難點。

    沈萬慈表示，用剝離方法做成的石墨烯，是很小的微片，要把它拼成大片，在實驗室里可以自己組裝，但這個難度比較大。就像把很多小布片拼成大床單，難度很大。目前，用剝離法做出來的石墨烯用途很小，除非是把微片拼成大塊，而且還要不留痕跡，但每一片微片石墨烯在結構上都不一樣，如何找到接頭的地方，又如何抹平連接處，這個就比較有難度了。

    如果說，大片單層石墨烯是行業亟待解決的難題，那么突破這個難點后，還需面臨市場檢驗。

    “石墨烯可以代替硅，也可以應用于觸摸屏、汽車電池，但這只是理論可以，實際上還要做大量的工作?！睂τ谑┑膽茫叱惶珮酚^地指出，即使石墨烯材料生產出了性能優異的產品，但至少還有風險，哪怕5%的風險，都會影響下游的需求。

    今年年初，高超教授進行了石墨烯材料的應用探索，即基于石墨烯和碳納米管兩種納米材料研制出“碳海綿”，該產品被稱為是吸油能力最強的材料之一。而對于該產品的市場化，高超稱，計劃5~10年才能實現工業化應用，甚至不排除永遠只是學術上的突破。

    沈萬慈稱，要替代原來的材料，就得看性價比。用CVD方法做成的大片石墨烯，目前的成本還比較高，要形成市場還需要時間；微片石墨烯，工業化生產成本比較低，門檻也并不高，現在也有一些市場應用，還在試用階段，比如做正負極活性材料導電體就有一定的需求，但這個需求量到底有多少并不清楚。其他比較有前景的應用領域，比如復合材料、高分子材料等，目前還沒有出來真正的產品，也沒有形成一個真正的市場。