新材料新产业　新“烯”望 ——写在2016石墨烯产业·技术高峰论坛胜利闭幕之际

来源:广西日报 2016-08-26 21:23 https://www.yybnet.net/

编者按:

8月22-24日，由中国科协和自治区政府共同主办，中国科学院金属研究所、中国材料研究学会、自治区科协、自治区工信委、自治区投促局、广西大学、清华大学深圳研究生院承办的2016石墨烯产业·技术高峰论坛在南宁召开。这次论坛吸引了400多名国内外知名专家前来参加。专家和企业家交流经验、贡献智慧，畅谈石墨烯产业的发展前景。

石墨烯在中国会有一个美好的未来

——访2010年诺贝尔物理学奖获得者康斯坦丁·诺沃肖洛夫

“以前我从没想过石墨烯能够在这么多的领域里得到应用，现在看到石墨烯越来越融入人们的生活，我感到很高兴。”诺贝尔物理学奖获得者、英国曼彻斯特大学教授康斯坦丁·诺沃肖洛夫对石墨烯问世十几年来就能广泛应用于民生表示很欣慰。

石墨烯作为目前发现的厚度最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型材料，有科学家预测，石墨烯将成为“新材料之王”，在多个领域引发科技和产业革命。康斯坦丁认为，新材料是21世纪乃至以后科技进步的驱动力，石墨烯是科技革命当中的一员。社会对石墨烯的近期需求主要集中在汽车、塑料、涂层、航空、能源等领域，对石墨烯的中长期需求主要集中在电子和光电领域及储能领域，而这些重点领域的研发需要高精尖技术的支撑，因此各国还需要付出更多努力。

实际上，新技术产业革命还面临着新材料的应用问题。康斯坦丁谈到，多数人可能认为科技革命最主要依赖的是新材料，实际上，得到新材料以后，要怎么去应用，这才是最主要的科技革命。他表示，我们需要有更多的新材料，然后共同形成一个平台，通过新材料取得我们所需要的应用，而石墨烯就是我们所需要的材料之一。

石墨烯产业在中国已经成为大家关注且充满期待的一个新兴产业。对于中国的石墨烯产业发展，康斯坦丁也发表了自己的看法：“以现有的政策、人才、经济等方面的融合推动，我相信，中国的石墨烯产业及相关研究应用会有一个美好的未来。”

有人问“石墨烯时代”是不是马上就要开始？康斯坦丁表示，虽然眼下石墨烯产业发展备受关注，但“石墨烯时代”的到来不是一朝一夕能完成的事。不可能所有的产品都马上跟石墨烯挂上钩。石墨烯的推广，是一个逐渐推进的过程，而现在仅仅是个开始，我们还需要更多的探索和研究。他坦承，作为一名科学家，他今后会花更多的时间在实验室钻研石墨烯更多不为人知的性质，探索新的东西，让石墨烯真正融入大家的日常生活。

石墨烯产业仍然处于起步阶段

——访鸿纳（东莞）新材料科技有限公司董事长兼总裁李琦

大家都期待石墨烯产品早日广泛进入市场，但目前国内石墨烯产业仍处于起步阶段。部分公司开始陆续销售石墨烯产品，但大部分公司还没盈利。李琦呼吁企业要有耐心，慢慢等待石墨烯技术提高，成本降低。

李琦回国创业的第一个项目就是清华大学的碳项目。他一边做清华大学的访问学者，一边把研究成果产业化。他觉得企业跟大学合作很有必要。国内跟国外的情况不太一样，比如美国绝大部分的领军高端技术，都是各大公司大企业在投资研发，而在国内，企业很难操作，都是大学或科研院所搞研发。像石墨烯这种新兴材料全世界没有人大规模做过，甚至有人认为根本做不出来，实际上它被证明是可以做成的。国内比较有创造力的企业，比如华为、比亚迪，有关方面支持得不够。在国内，国家的科研经费大概90%以上都在科研院所或者大的国企，而对新兴企业以及民营企业支持力度较小。希望国家加大对民营企业的扶持。

大力支持广西创新发展

——访中国科协党组成员兼学会学术部部长宋军

2016石墨烯产业·技术高峰论坛取得了圆满成功，400多名国内外知名专家汇聚一堂，交流科技前沿动态，探讨战略新兴产业未来发展方向，效果非常好。宋军认为可以用几个词语概括此次论坛的亮点：大师云集、国际化元素浓厚、产学研密切结合、政府高度重视。与会专家希望通过这一方式让高科技走进大众，使国内企业、研究人员跟国际有更多的合作机会，把握科技前沿的脉搏。

广西对石墨烯的敏感度、广西创新发展石墨烯的巨大决心以及扎实做实事的态度给宋军留下深刻印象。这次举办石墨烯论坛也是中国科协服务地方经济发展的一个具体举措。有人质疑说，广西经济欠发达，产业基础薄弱，石墨烯产业发展并不太成熟，中国科协为什么选择在广西举办论坛呢？宋军认为，这个问题大家可以换个角度来思考，事物发展都有一个过程，不是说技术发达先进的地方就永远保持先进，落后的地方就没法赶超。希望通过这次大会，让国内外专家进一步认识广西，促进石墨烯科研和产业的有机结合。

为了发挥中国科协的优势，引导科技工作者为高新产业做贡献，2014年底中国科协推出了科学创新助力工程，旨在组织号召动员全国的学会，让学会的智力、人才、信息、国际合作等资源能够对地方的经济创新发展特别是企业的转型升级有所促进。

广西北海市是中国科协创新驱动的一个示范点，中国科协通过院士专家工作站和学会服务站等形式对北海市做一对一的落地服务，包括在地方组织学术交流，发挥学会人才荟萃、智力密集、熟悉学科发展和技术前沿、获取信息快等优势，积极服务地方发展。

中国科协依照广西制定的“十三五”规划，大力推荐人才、专家到广西进行交流。石墨烯发展还将经历一个较长的探索过程，这个材料将会带来大家意想不到的效果，宋军认为，广西石墨烯要创新发展，需要强强合作、重点突破。

推动石墨烯发展重点是抓应用

——访深圳市石墨烯协会首任会长、广西石墨烯研究院名誉顾问冯冠平

近年来，一些眼光超前的企业家已经围绕石墨烯“掘金”，开发和生产石墨烯产品。冯冠平就是其中的佼佼者。

冯冠平接触石墨烯是从2009年开始，并于当年开始引进团队创办石墨烯产业，主要的任务是把石墨烯材料生产出来。他的石墨烯团队渐渐壮大。“政府来投资公共平台，我来投资企业。一起把石墨烯产业做起来。”2011年11月25日，国内首家面向石墨烯应用领域的应用技术部研发及产业孵化平台江南石墨烯研究院成立。

先后成立江南石墨烯研究院、力合天使股权投资基金企业和深圳烯旺新材料科技股份有限公司，冯冠平横跨石墨烯研发、投资、应用三个领域。如今，烯旺公司已经生产有多种石墨烯产品，包括护膝、理疗护肩、智能发热服等。冯冠平说，这么多年来，他在中国主要的任务就是大批量生产材料，推动中国石墨烯产业化的发展重点在于应用。“我们不要去争论是否非得要搞个颠覆性的产业。我觉得重点在于应用，就是要弄清楚石墨烯能运用在哪些产业上，然后扎实钻研。”

几年前，石墨烯的价格比黄金还要贵，冯冠平认为，要普及应用石墨烯，首先是要把它比黄金还要贵的价格降到“白菜价”，大规模的应用才有可能成为现实。近几年来，他的团队力求实现在中国大批量生产石墨烯材料，这里面包括石墨烯的膜和粉体。至于石墨烯应用在哪些领域，尚在摸索之中。“现在不要太在意你的是低端领域应用，还是高端领域应用，只要你的产品性能因添加石墨烯而得到改善了，它就是一个好产品。”

石墨烯作为新材料领域的新星，具有优越的性能。石墨烯产业化已在路上，但任何一种新材料的产业化过程都非常困难，这个过程还需要各位科学家和企业长期不懈的努力。

“在广西发展石墨烯产业必须跟广西当地的特色优势产业结合起来，比如说如何与壮药、苗药结合，我相信在这方面大有文章可做。”冯冠平最后说。

抢占石墨烯制高点需瞄准高端技术研发

——访中科院院士、北京大学物理化学所教授、广西石墨稀研究院名誉院长刘忠范

中国的石墨烯产业从2001年开始，截至目前，中国的石墨烯专利数量位居世界第一，中国发表的关于石墨烯的学术论文数量世界第一，中国的石墨烯产业达到世界领先水平，这些数据佐证了我国石墨烯发展的不俗成绩。虽然我国石墨烯产业化水平高，但在石墨烯高端技术研发方面，我国与欧美国家仍有一定的差距。

“一百多年前，当塑料刚被发明出来时，当时的人们不知道它会如此深入千家万户，如此影响和改变我们的生活。而石墨烯在材料领域将带来的变革，就类似于塑料。”刘忠范用这样一个类比来解释研究石墨烯的意义。石墨烯作为未来的高科技产品，是战略性新兴产业，如果中国要抢占石墨烯产业制高点，就不能仅仅停留在产品、商业开发上，应该关注其未来的研究发展。尤其是要加大投入力度做好石墨烯高端技术研发的中长期布局和规划。

石墨烯中高端核心技术研发，难度大且有风险，需要国家、大学、科研院所、企业花力气去做。从某种意义上来说，现阶段我国的石墨烯研究很多还是市场上的，国家的投资力度还不够；石墨烯作为战略性材料，需要国家10年甚至是20年的持续投资支持。企业、大学及科研院所的整合对高端技术研发非常重要，而当前国内的普遍情况是企业和大学、科研院所的研发脱节，无法形成良性互动，这方面需要国家去引导，两者整合到位可以产生事半功倍的效果。刘忠范强调，工匠精神也就是把技术做到极致的精神在国内尤其缺乏，提高国内的科研文化刻不容缓。

在分析了我国石墨烯高端研发与国外的差距之后，刘忠范认为我国也具备独特的优势——石墨矿资源优势。一般来说，石墨烯有两种来源，一种是从石墨矿分离，做成石墨烯的粉体材料；另外一种是高温烧石墨矿，烧成一张一张的石墨烯。我国现有探明的石墨矿储量达到全球的75%以上，这无疑是我们宝贵的战略资源。

在传统行业纷纷产能过剩的形势下，石墨烯有望给我国带来万亿元级的产业。如何发挥石墨烯改造提升传统产业的作用？刘忠范指出，石墨烯产业化进程充满机遇和挑战，广西的铝业、蔗糖、水泥等传统产业产能过剩，石墨烯作为一种新材料，如何挖掘它在提升传统产业中的潜力，有助于广西利用后发优势实现快速发展。

石墨烯在众多领域都有出色表现

——访清华大学深圳研究生院院长康飞宇

康飞宇首先介绍了石墨烯目前的各种用途。石墨烯在储能器件中主要在锂离子电池中用作导电添加剂。利用石墨烯的高导热特点，其薄膜可以在电子器件的散热导热方面得到较好应用。石墨烯在特种涂料方面，应用前景广阔，比如在抗静电、防海水腐蚀、防止微生物生长等方面。在环境保护领域，石墨烯可以用作气体传感器和高效吸附剂。在健康和药物领域，也有较好的应用前景。在玻璃、陶瓷和金属材料方面添加石墨烯来改善其性能，也显示了较好的前景。在电子领域，显示器件、光电转化和半导体方面，有着较好的前景，但是还需要较长时间的研究。

中国近年的石墨烯科研势头发展比较猛，投入了很多人力物力，取得了很多专利，发表很多论文，基础研究做得很好。但是在光电量子性能方面、药物、环保、器件，这些高精尖的应用上跟国外相比仍有较大差距。

广西发展石墨烯有几大优势

——访广西大学可再生能源材料协同创新中心主任沈培康

沈培康对广西发展石墨烯产业前景非常看好，他认为，近年来广西石墨烯产业发展迅速，在技术、企业、产业发展等方面取得一定成效，主要表现在以下几个方面：第一、产业基础优势明显。目前，石墨烯产业在全国还处于起步阶段，广西和其他省份的石墨烯产业差距较小，因此可以抓住机遇，实现从无到有，从有到优，占领石墨烯产业的制高点，走在全国石墨烯产业发展的前列。而且，广西拥有丰富的碳资源，农业秸秆、甘蔗皮、香蕉皮等都可以作为石墨烯的前驱体，变废为宝。第二、技术处在国内先进水平。石墨烯产业属于高新技术产业，需要坚实的研发能力和研发条件支撑。目前广西的石墨烯科研团队已累计申报和拥有发明专利30项，发表研究论文100多篇。第三、知识集聚逐渐形成。近年来，广西通过实施“八桂学者”人才引进和培育计划，吸引包括石墨烯领域的高层次人才来桂落户发展。以项目为基础引进人才，以人才为核心发展产业，在广西产业集聚的同时，知识集聚也正在逐渐形成。第四、下游应用产业成熟。广西已有的工业体系可以与石墨烯产业形成联动。广西拥有一批科技创新力强、市场占比高的新产业集群，可以与石墨烯技术有效对接。广西重点发展的新材料与新兴环保、生物等战略性新兴产业以及装备制造、纺织、化工等传统产业均可以用石墨烯技术来改造和提升。第五、广西制定了“十三五”推进石墨烯产业发展工作方案，政府层面非常重视。

广西开发东盟石墨烯市场大有可为

——访中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春

2013年7月13日，中国石墨烯产业技术创新战略联盟成立。

李义春介绍称，战略联盟的主要工作就是整合协调产业资源，与政府沟通及国际合作，推动标准、评价、质量检测体系的建立，促进成员单位的自身发展，提升低成本石墨烯的整体竞争力，从而达到推动石墨烯产业发展的目的。

近两年联盟发展得很快，成立之初，联盟发起单位是26家，目前已发展到77家，基本囊括了国内从事石墨烯研发及产业化的主流单位。通过联盟这一组织，能有效引导石墨烯产业比较有序规范地发展。

联盟以“技术为本、市场引导、产业优先”，成立3年，做了很多贡献。比如每年举办的产业论坛和创新大会，规模越来越大。在国际沟通交流方面，中国石墨烯相关产品的销售值越来越高，今年国内石墨烯相关产品在全球销售额达到6亿元，占到全球80-90%的份额。所以，在与国际接轨上，中国的石墨烯产业化进程处于领先地位。而在促进中高端产品的研发和生产方面，联盟也在积极发挥桥梁作用，在政府和有关部门支持下出台一些政策，促进低端产品、传统产业的升级转型。

李义春谈到，广西是东盟的桥头堡，是国家“一带一路”战略的重要衔接纽带，优势得天独厚，应认真梳理，找准切入点，凭借石墨烯的技术优势，开发东盟国家石墨烯市场。

什么是石墨烯？

石墨烯是一种二维晶体，也就是只有一个碳原子厚度的单层石墨薄片。人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的，石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成薄薄的石墨片。石墨烯是由碳原子按照六边形进行排布，相互连接，形成一个碳分子，其结构非常稳定；随着所连接的碳原子数量不断增多，这个二维的碳分子平面不断扩大，分子也不断变大。单层石墨烯只有一个碳原子的厚度，即0.335纳米，相当于一根头发的20万分之一的厚度，1毫米厚的石墨中将近有150万层左右的石墨烯。

石墨烯其实就在我们身边，只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨，通俗来说，石墨按碳原子的厚度切下一层，就是单层的石墨烯。在铅笔划痕中就有石墨烯，当你用铅笔在纸上书写时，铅笔痕中就很可能有数十层甚至上百层石墨烯。

直到2004年，英国曼彻斯特大学的安德烈·盖姆教授和康斯坦丁·诺沃肖洛夫教授第一次把真正的石墨烯分离出来，他们通过一种很简单的方法从石墨薄片中剥离出了石墨烯，在随后3年内，安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在单层和双层石墨烯体系中分别发现了整数量子霍尔效应及常温条件下的量子霍尔效应，他们也因此获得2010年度诺贝尔物理学奖。

广西石墨烯产业化发展历程

2016年8月高新区15吨生产线搭建完成并开始试产

2016年7月高新区厂房装修及设备进场

2016年6月设计和采购石墨烯生产设备

2016年5月完成高新区厂房总体布局设计

2016年4月广西北部湾石墨烯产业技术公司成立

2016年3月广西石墨烯产业发展系列筹备会议召开

2015年11月创新电化学能源材料和技术国际会议召开

2015年11月自治区领导对广西石墨烯发展作出重要批示

2014年12月可再生能源材料同创新中心成立

石墨烯大事记

2004年安德烈·盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）两位物理学家合作，从石墨中分离出石墨烯。