文·本報記者 劉 垠

　　2015年3月，全球首批量産石墨烯手機在重慶問世，據稱該手機觸屏更靈敏續航更久。

　　2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，在實驗中成功地從石墨中分離出石墨烯，兩人也因“在二維石墨烯材料的開創性實驗”共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。

　　從實驗室到成果初顯的十年間，石墨烯的發展似乎在極速前進。業界人士認為，作為一種理想的替代型材料，石墨烯一旦實現産業化其規模至少在萬億以上。

　　“石墨烯應用於手機觸摸屏，最好的特性是透明、柔性的可以彎曲。目前常州和重慶推出的手機只是把石墨烯膜用在普通顯示面板上，並未真正發揮石墨烯的優勢。”中國石墨烯産業技術創新戰略聯盟秘書長李義春告訴科技日報記者，相關企業正在研發下一代産品，使其實現柔性可彎曲、可穿戴。

　　提升石墨烯的産業技術創新能力，緊盯企業發展需求和共同利益，正是聯盟成立的初衷。

　　全球並購邁出産業發展關鍵一步

　　3月中旬，聯盟率領貝特瑞、正泰集團等四家上市公司代表參加西班牙舉行的第五屆石墨烯國際會議，並走訪義大利、瑞典兩個直接參與歐盟石墨烯旗艦計劃的石墨烯中心。歐盟石墨烯旗艦計劃旨在把石墨烯和相關層狀材料從實驗室帶入社會，預計10年內投資10億歐元，以期振興歐洲製造業，並解決就業問題。這標誌著，聯盟制定的“全球並購、中國整合”的中國石墨烯産業發展戰略邁出關鍵一步。

　　中國在全球石墨烯研發及産業化競爭中並不落後，李義春的感慨並非空穴來風。他向記者講述了一個小插曲：

　　在石墨烯國際會議關於國際石墨烯標準的討論中，歐洲石墨烯旗艦計劃標準項目負責人Dr.Norbert Fabricius拒絕和中國討論標準。經過聯盟幾番努力，才勉強同意中國代表介紹中國制定石墨烯標準情況。從中國石墨烯的研發、産業直至標準制定，聯盟標準委員會主任、中科院金屬研究所任文才研究員，深入淺出地介紹了中國在石墨烯領域取得的成績和影響，贏得了現場的掌聲和國際同行的尊重。

　　“Dr.Norbert Fabricius當場邀請任文才參加下一輪標準討論，並欣然允諾參加將在青島舉辦的‘2015中國國際石墨烯創新大會’。”李義春稱，這是中國在聯合製定國際石墨烯標準方面邁出的重要一步。

　　不僅贏得了國際話語權，聯盟還收穫了實質性進展。義大利工業技術研究院石墨烯實驗室與青島國際石墨烯創新中心達成合作意向，擬在青島建立“石墨烯導電漿料生産基地”，並計劃同貝特瑞公司合作開發“全石墨烯負極動力電池”。

　　“此行最大的收穫是，聯盟同查爾姆斯理工大學副校長、旗艦計劃工作組負責人簽訂了戰略合作備忘錄。”説到歐洲之行，李義春語速加快，“雙方將定期舉辦合作論壇，並就建立創新平臺、推進技術轉移、聯合研發展開闔作。”

　　聯盟成員角色明確各展所長

　　沒有國家資金支援，一個自發而成的技術創新合作組織為何有如此大的吸引力和凝聚力？

　　“依託聯盟的資源集聚優勢，優選具有石墨烯産業應用基礎的地區，與地方政府共建石墨烯産業創新示範基地，不僅聚集了石墨烯研發與産業化資源，還強化了上下游企業間的互動與合作。”李義春説，清華大學緊盯産業技術路線，中科院金屬研究所負責標準戰略，中國科學院寧波材料技術與工程研究所佈局專利，南京科孚奈米技術有限公司牽頭國際合作，北京現代華清材料科技發展中心則聚焦産業促進。

　　聯盟成立後，向科技部、工信部提交了《關於石墨烯低成本規模化製備技術及應用研發重大項目建議書》，指出石墨烯産業化的關鍵技術問題，並明確了石墨烯材料的近期産業化目標：重點實現石墨烯材料的低成本規模化製備技術；石墨烯材料作為添加劑在電池、塑膠、塗料等領域中的應用，以及石墨烯透明導電薄膜在柔性螢幕件中的應用。

　　在摸底調查國內外專利情況後，聯盟對國內石墨烯專利的申請和佈局進行規範指導；針對投資市場炒作石墨烯概念，聯盟制定石墨烯標準化路線圖以正視聽；打造科技創新服務平臺、公共測試平臺、公共研發平臺，打通科技成果轉化的瓶頸……

　　政策引領、標準先行、創新示範、平臺搭建、佈局專利，讓産學研企用在一個平臺上對話、互動，聯盟繪製的産業發展路線圖，讓石墨烯的發展之路變得明朗。

　　破解産業瓶頸需實現下游規模化應用

　　現實的情況是，中國石墨烯的發展水準同步于全球，但歐美研發的原始性創新成果更多。目前，《science》和《natrue》約有400多篇關於石墨烯的文章，中國發表的只有四篇，而且歐美的論文專利引用率較高。

　　“但中國産業化的步伐比國外要快一到兩年，石墨烯應用市場在中國潛力巨大。”李義春解釋説，石墨烯在傳統産業的改造升級上，顯示出很大的競爭力。

　　作為“工業味精”，石墨烯被添加到橡膠、塑膠等各種材料中，顯著提升了傳統産業的性能。“大家認為石墨烯有望拉動萬億産業鏈，很多企業也希望石墨烯提升産品的附加值和競爭力。樂觀估計，五到八年內，中國將通過石墨烯拉動並形成萬億産業鏈。”

　　2015年被稱為石墨烯産業元年，專家預測有望形成3—5億元銷售值，帶動50—100億元的傳統産業升級。

　　李義春透露，石墨烯導電添加劑在動力電池應用已形成萬噸級的量産，比如比亞迪汽車採用石墨烯鋰電池。“降成本、提性能，石墨烯不僅提升了電池的性價比，而且加速了充電時間，但在電容量上沒有明顯突破。”

　　2013年，寧波墨西形成300噸石墨烯粉體生産線，常州二維碳素和重慶墨西實現石墨烯薄膜的中試生産。雖然石墨烯規模化製備工藝得到較大突破，一如專家所言，石墨烯産業化問題依然。李義春也坦言，石墨烯産業最大的瓶頸仍在下游應用，還沒有一個領域能實現石墨烯的規模化應用。

　　“實現下游某一兩個應用領域的突破，是當前石墨烯産業化工作的重中之重。”李義春認為，近幾年，石墨烯有望在高端添加劑、導熱材料、透明導電薄膜等領域實現應用上的突破。而在活性石墨烯材料、柔性有機太陽能電池、石墨烯纖維材料等領域，面臨的技術問題多、難度也較大，産業化的時間相對更長。

　　在李義春看來，我國需儘快啟動石墨烯重點研發計劃，集中攻堅應用的關鍵技術問題；選擇若干應用領域，打造從材料製備到終端産品的全産業鏈示範。此外，他呼籲建立石墨烯國際合作專項基金，鼓勵中國企業走出去；設立創新引導專項基金，力促科技成果轉移轉化，並加強對石墨烯創新基地和人才的支援。

　　■聯盟觀察

　　顛覆硅時代尚需時日

　　文·本報記者 劉 垠

　　石墨烯發現之後，6年摘得諾貝爾獎，獲獎4年後就贏得投資。

　　當硅材料在積體電路上的應用已到極限，科學家轉而對石墨烯寄予厚望。事實上，石墨烯最具附加值的應用在半導體領域，比如電晶體、高頻元件、感測器。

　　“石墨烯不是一個單獨材料而形成的産業，它能應用到包括航空航太特別是微電子等領域。”李義春告訴記者，一旦晶圓級尺寸石墨烯單晶薄膜的規模化製備技術取得突破，石墨烯有望取代硅成為新一代半導體器件的核心材料，將為電子資訊技術帶來革命性的變化。這對全世界來説都是一個巨大的難題，可能需要十幾年甚至數十年的探索。

　　石墨烯有望改變人類發展進程。人類經歷了石器、銅器、鐵器時代，現在從硅時代有望進入碳時代，而碳時代是以石墨烯為標誌的。

　　“我們樂觀地估計，到2030年，石墨烯能整體應用於積體電路，雖然IBM已經做出了樣品，但産業化的路子依然漫長。”李義春説，該領域基本為國外幾個半導體巨頭所壟斷，歐美已在這一前沿性領域投入大量資金和力量；而我國在該領域的技術實力較弱，要實現産業化任重而道遠。