石墨烯产业更应关注未来高端布局

　　智能化正在引领新一轮的科技革命和产业变革，人类社会逐渐开启大智能时代。有预测数据显示，到2020年，全球物联网设备市场规模将达到3000亿美元。

　　在这轮智能化大潮中，作为目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最佳的新型纳米材料，石墨烯具备优异的光学、力学、电学、热学效应，是智能传感器、柔性显示屏、柔性电池等器件的理想材料。在7月30日由中关村石墨烯产业联盟主办的“石墨烯+智能”研讨会上，不少业内人士认为，石墨烯新材料具有良好的应用前景，“石墨烯+智能”将带来全新的产业革命，打开巨大的市场空间。

　　智能领域市场空间广

　　北京石墨烯研究院执行院长魏迪介绍了基于石墨烯的传感器和柔性电池相关研究进展。魏迪指出，石墨烯在未来可穿戴电子设备市场非常广阔，在这一领域应该基于石墨烯独特的性能，扬长避短，目前还有很长的路要走。

　　在魏迪看来，可穿戴设备大致分为三个技术块——柔性显示器，柔性电路以及可形变的电池系统。“这一系列的技术发展难度是逐渐增加的。柔性显示器像三星、苹果已开展研发和应用，接下来较难的就是电子线路的柔性。其实最困难的是柔性的电池，安全的、柔性的、可穿戴的电池，这是目前产业界遇到的瓶颈。”魏迪表示。

　　据悉，目前魏迪带领的团队已开始基于石墨烯研发可折叠的电池技术，“现在我们用石墨烯等一些修饰材料，可以像纸一样折叠起来，这就是折叠性电池，电池虽然进行了180度的弯折，但仍然可以很稳定地给LED供电，甚至可以把电池像线绳一样缠绕在手腕上，也可稳定地供电。”

　　中科院重庆绿色智能技术研究院微系统研究中心主任史浩飞介绍说，石墨烯透明导电膜的制备和应用在最近几年来取得了较大的进展，例如制备和转移技术、结构化技术、功能一体化集成等问题都得到了一定程度的解决，展现出很好的潜力。

　　“然而在商业化过程中还存在诸多挑战，例如多晶石墨烯的方块电阻还不够低，石墨烯与衬底的附着力偏差，石墨烯尚不能在低温下原位沉积、成本还比较偏高等。”史浩飞说。

　　中科院半导体所副研究员黄北举围绕石墨烯在信息电子器件中的新进展，介绍了石墨烯场效应晶体管、石墨烯电光调制器、石墨烯光电探测器等新型器件。据悉，在石墨烯光电器件方面，目前石墨烯探测器的性能已经接近于商用水平，通过批量生产，完全可以实现产业化应用。

　　缺乏未来高端布局

　　中国是世界上开展石墨烯研究和应用的第一大国。统计数据显示，截至今年2月份，全国工商注册的石墨烯相关企业达到了2059家，仅2016年一年就有704家新的石墨烯企业注册。据不完全统计，国内已建成或在建的石墨烯产业园、石墨烯创新中心、石墨烯研究院37家，且这些数据实际上仍在迅速增长之中。

　　尽管中国石墨烯产业化走在国际前列，但是一个不争的事实是，当前国内市场上的石墨烯下游应用领域，主要集中在防腐涂料、锂电池导电剂、电热膜等产品上，石墨烯只是作为添加剂提升了现有产品的性质。而反观国外，欧盟已经进军石墨烯超级汽车、物联网传感器、可穿戴设备与健康管理、数据通信、能源技术以及复合材料等前沿未来领域。

　　“中国石墨烯产业化技术研发工作，应该说还有极大的提升空间，目前更多的是关注初级和低端产品，关注的是能够立刻赚到钱的东西，对于未来的布局从某种意义上讲缺少足够的重视和布局。” 中关村石墨烯产业联盟理事长、北京石墨烯研究院院长、中科院院士刘忠范直言。

　　为支撑未来石墨烯产业的发展，刘忠范建议，行业、企业在关注石墨烯商品的同时，更需要在石墨烯原材料上下工夫，在石墨烯的“杀手锏”级应用上下工夫，而不是作为“万金油”式的添加剂。