產學差距究竟有多大-#7.為何石墨烯都要高大上才行？

2016-04-03

(2016-04-02) 新〇〇在線：石墨烯的性能很優越，但只有真正應用在實際中、實現產業化才能帶來變革。對於加快推進石墨烯產業化步伐，您有哪些好的建議？

【劉〇〇院士】：首先，需要中央和地方政府對於石墨烯的研究和產業化給予更多的引導和扶持，要從頂層做出設計，對石墨烯產業統籌規劃，優化產業布局，避免產能過剩，增加科技含量，使石墨烯產業成為技術密集型產業。其次，國內的科研院所要將 「做出原創性工作」 定為研究目標，要注重發展擁有自主知識產權的產品和技術，不能急功近利。

還有很重要的一點，目前石墨烯的產品還是以概念性為主，石墨烯走向產業應用還缺少殺手鐧級的應用，石墨烯走向產業化不應該是體現在「替代」某種材料。人們對石墨烯的關注點應放在其不可替代性上，即離開石墨烯不可的殺手鐧級的用途，這種用途目前為止還沒有找到，但是我們正在朝這個方向努力。

乍看之下好像沒有問題，但實際上問題可大了，連國家級院士都這樣看待石墨烯，難怪石墨烯產業一蹶不振。我可以大膽預測，經過 2004 年到現在，全球都在瘋石墨烯還找不到殺手鐧級產品，未來十年應該也沒機會找到了。

儘管未來幾年可能會有一些石墨烯的相關產品進入大眾的視野，但距離大規模應用還有一段路要走。產業化是一個複雜的問題，牽扯到很多層面，最為核心的是產品的質量與成本。在質量上，目前石墨烯的製備還處於比較粗放的階段，對於大面積石墨烯薄膜的應用來說，生長出來容易，生長出來高遷移率、高質量的石墨烯比較難，而對於石墨烯粉體材料來說，石墨烯片的尺寸、結晶性仍有待提高。

另一個問題是石墨烯的轉移，轉移過程中的破損和污染等因素，都制約了其應用。我們針對以上的問題還在開展研究，一個案例是將石墨烯直接生長在絕緣基底上，比如石墨烯玻璃，就很好的避免了轉移過程的破損和污染。在成本上，目前石墨烯生長的成本還比較高，所以發展低成本的材料生長工藝也是當務之急。

翻開范院士在石墨烯的研究都偏重於納米碳材料和二維原子晶體材料的 CVD 生長方法及新型納米光電器件上，或許就是這個背景讓他一直局限在高端技術上。但如果中國一直接受這個論調，則石墨烯產業讓中國企業轉型的想法將形同空談；再者，我們都知道 20 世紀是硅的時代、21 世紀是碳的時代，但硅也沒被要求要用在「高大上」的應用上，又何苦為難石墨烯做自己做不到的地方。

其實，就我們研究石墨烯那麼透徹的結論，石墨烯要成為主角的機會不大，我同意山東大學侯士峰教授所說，石墨烯滲濾閾值不超過 10%，把石墨烯看成「工業味精」會更容易「接地氣」。同樣都是有名的學者，但換個研究方向，竟然對石墨烯的發展有著截然不同的觀點，這不是很奇怪嗎？

最後，國家政策發展已經決定將把石墨烯打造成新材料產業發展的先導性產業，也很清楚宣示到 2018 年，石墨烯材料製備、應用開發、終端應用等關鍵環節良性互動的產業體系基本建立，產品標準和技術規範基本完善，開發出百餘項實用技術和樣品，推動一批產業示範項目，實現石墨烯材料穩定生產，在部分工業產品和民生消費品上的產業化應用。到2020年，形成完善的石墨烯產業體系，實現石墨烯材料標準化、系列化和低成本化，建立若干具有石墨烯特色的創新平台，掌握一批核心應用技術，在多領域實現規模化應用。形成若干家具有核心競爭力的石墨烯企業，建成以石墨烯為特色的新型工業化產業示範基地。

這就是我一直說業界與學界的差距，我們都已經完備整個石墨烯應用技術到量產的準備，正積極與各地政府洽談建構石墨烯產業園，也偕同 PPP及資金方到各地扶植新創公司持續進行石墨烯應用技術開發。各位別再等了，加入這個行列吧！

Ref.: 工信部聯原〔2015〕435號