超輕防彈衣、超薄超輕型飛機(jī)、超薄能折疊的手機(jī)、高強(qiáng)度航空材料、高性能儲能和傳感器、超級電容器，越來越多基于石墨烯材料的未來設(shè)備進(jìn)入科學(xué)家的研究視野。

　　石墨烯神秘又神奇的特性令人對其未來前景產(chǎn)生無限聯(lián)想。目前在國內(nèi)，有關(guān)石墨烯的應(yīng)用研究開展得如火如荼，眾企業(yè)和園區(qū)皆對石墨烯產(chǎn)業(yè)情有獨鐘，一些地方政府也拿出資金予以扶持，并試圖搶占石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展高地。專家表示，石墨烯優(yōu)異的性能使其應(yīng)用價值和應(yīng)用范圍極大，有望形成萬億元產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

　　應(yīng)用范圍廣

　　“從來沒有一種材料能像石墨烯這樣在各個領(lǐng)域都廣受關(guān)注。”業(yè)內(nèi)人士感慨，雖然國內(nèi)外目前還沒有實實在在的石墨烯產(chǎn)品問世，“但它是眾多‘明星’材料中最接近應(yīng)用的材料。”

　　超輕防彈衣、超薄超輕型飛機(jī)、超薄能折疊的手機(jī)、高強(qiáng)度航空材料、高性能儲能和傳感器、超級電容器，甚至更富想象力的太空電梯，越來越多基于石墨烯材料的未來設(shè)備進(jìn)入科學(xué)家的研究視野。

　　其中，透明電極的應(yīng)用最引人注目。“石墨烯良好的電導(dǎo)性能和透光性能，使它在透明電導(dǎo)電極方面有非常好的應(yīng)用前景。”業(yè)內(nèi)人士表示，如今電子產(chǎn)品中的觸摸屏、液晶顯示、有機(jī)光伏電池、有機(jī)發(fā)光二極管等都需要良好的透明電導(dǎo)電極材料。

　　傳統(tǒng)的電導(dǎo)電極應(yīng)用的是氧化銦錫，而這種材料脆度較高，比較容易損毀。與之相比，石墨烯不僅更加堅硬，性能也更好。

　　“氧化銦錫光通過率比較低，用石墨烯的話，顯示器的屏幕會更亮。”中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系教授曾長淦告訴記者，石墨烯在透明電極方面的應(yīng)用會大幅降低電子設(shè)備的成本，并使其更省電、更清晰，“十年內(nèi)，石墨烯在透明電極方面肯定能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化”。

　　97%以上的光通過率在為透明電極的應(yīng)用帶來變革的同時，也使太陽能產(chǎn)業(yè)的升級成為可能。據(jù)專家介紹，當(dāng)前市面上的太陽能電池板基本為多晶硅，其光電轉(zhuǎn)換率為30%左右，而石墨烯太陽能技術(shù)的光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)60%，是現(xiàn)有多晶硅太陽能技術(shù)的2倍。盡管國內(nèi)外科學(xué)家對石墨烯的研究越來越透徹，對其應(yīng)用的探索成果也不斷涌現(xiàn)，然而市面上卻鮮有真正的石墨烯材料產(chǎn)品問世。

　　制備技術(shù)是石墨烯進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的攔路虎之一。高成本的制備技術(shù)推升了石墨烯的市場價格，其價格一度達(dá)到每克5000元，是黃金的十幾倍。業(yè)內(nèi)人士分析，我國在石墨烯制備方法研究領(lǐng)域還面臨較大挑戰(zhàn)。“挑戰(zhàn)主要在于如何制備大面積、雜質(zhì)缺陷可控的高質(zhì)量單晶材料以及如何改進(jìn)現(xiàn)有硅基工藝融合的石墨烯加工技術(shù)。”

　　“隨著石墨烯制備技術(shù)的升級，產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的條件也不斷成熟，相信在未來幾年，石墨烯制成的新產(chǎn)品將不斷涌現(xiàn)。”業(yè)內(nèi)人士表示。

　　產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程或加快

　　“國內(nèi)石墨烯實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化2-3年內(nèi)將初見成效。”清華大學(xué)深圳研究院創(chuàng)始院長、清華大學(xué)教授馮冠平預(yù)計。

　　“我們要做的就是努力使石墨烯從黃金價降到白菜價，但依然保有黃金的品質(zhì)。”馮冠平表示，只有將原材料成本降低，才能使石墨烯更廣泛地應(yīng)用到各個領(lǐng)域中，否則石墨烯將無法實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

　　中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長李義春講到，原先業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為石墨烯實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化至少需要5年的時間，但是目前，我國在石墨烯應(yīng)用方面的研究成果層出不窮，在某些領(lǐng)域，石墨烯可能只需要2-3年的時間就可以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。“目前石墨烯及其相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展非常快，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用大大超出預(yù)期。有些預(yù)計2020年才能完成的應(yīng)用，極有可能在2015年就能實現(xiàn)。”李義春表示，“雖然石墨烯產(chǎn)業(yè)的走向是樂觀的，但的確還需要時間。”

　　李義春認(rèn)為，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與此前光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大不相同。光伏產(chǎn)業(yè)走的是“進(jìn)口設(shè)備-組建生產(chǎn)線-大規(guī)模生產(chǎn)-產(chǎn)能過剩”的路徑，低水平重復(fù)建設(shè)問題嚴(yán)重；而石墨烯產(chǎn)業(yè)由于全球都沒有現(xiàn)成的技術(shù)和經(jīng)驗，各國均從研發(fā)做起，通過研發(fā)突破形成核心競爭能力，而后根據(jù)企業(yè)自身的特色實現(xiàn)與本地的產(chǎn)業(yè)銜接與落地。

　　現(xiàn)階段已經(jīng)有不少企業(yè)根據(jù)自身特色研究如何提升產(chǎn)品性能、降低生產(chǎn)成本，在自身所從事領(lǐng)域?qū)で笸黄啤Ｒ恍┑胤秸谑┊a(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面做了一些戰(zhàn)略布局，已經(jīng)形成自己的產(chǎn)業(yè)特色。比如青島，由于當(dāng)?shù)睾Ｑ蠼?jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，石墨烯在當(dāng)?shù)爻薪拥亩际桥c海洋相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，如海水淡化、防腐涂料等。“石墨烯與當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)的承接，可以快速開拓下游應(yīng)用。”李義春表示。

　　雖然石墨烯產(chǎn)業(yè)化到來的時間可能會比原先預(yù)計的快很多，但李義春表示，目前大部分石墨烯研究成果還停留在實驗室階段，批量化生產(chǎn)仍存在一定困難。目前，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟正在引導(dǎo)各地方政府加強(qiáng)對石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究的支持。

　　加大政策扶持

　　“未來，在石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面，我國將有可能引領(lǐng)世界。”李義春表示，雖然國外很多地方都發(fā)布或資助了一系列石墨烯相關(guān)研究計劃和項目，但我國擁有龐大的石墨烯應(yīng)用市場，而且研發(fā)進(jìn)度并不落后，未來，我國在石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面大有前途。

　　目前，各地發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)的積極性很高，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟正在引導(dǎo)各地方政府加強(qiáng)對石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究的支持，加強(qiáng)公共平臺的建設(shè)。李義春說：“只有加大扶持，才能將創(chuàng)新團(tuán)隊引進(jìn)來，通過創(chuàng)新團(tuán)隊與企業(yè)的合作將研發(fā)成果推向應(yīng)用，進(jìn)而推動產(chǎn)業(yè)化。”

　　工業(yè)信息化部原材料司副司長高云虎曾表示，石墨烯屬于納米材料范疇，在編制新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃的時候，石墨烯還沒有目前這樣熱門，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用前景也并不明朗，因此規(guī)劃沒有把石墨烯作為主要重點，但隨著技術(shù)和應(yīng)用的突破，下一步將會統(tǒng)籌研究并予以考慮。

　　李義春透露，國家有關(guān)部門極有可能在2014年出臺支持石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，包括專項資金的支持，重點推動石墨烯的應(yīng)用，與地方政府形成互動，共同推進(jìn)石墨烯產(chǎn)業(yè)化。

　　“值得高興的是，以前我國大部分的企業(yè)在投入一個項目時往往選擇今年投入明年就能見效的項目，而如今很多企業(yè)率先投入石墨烯這樣一個全新的項目，說明企業(yè)的創(chuàng)新認(rèn)識提高了。目前石墨烯并沒有形成產(chǎn)業(yè)，必須從研發(fā)做起，只有率先投入，掌握核心技術(shù)，才能在競爭中處于優(yōu)勢地位。”李義春表示。

　　為規(guī)范石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中國石墨烯標(biāo)準(zhǔn)化委員會正式成立，中國石墨烯研究及檢測公共服務(wù)平臺同時啟動，石墨烯產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也正在推進(jìn)當(dāng)中。李義春表示，當(dāng)前，石墨烯產(chǎn)業(yè)正處于起步發(fā)展期，尚未形成由少數(shù)跨國公司控制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的壟斷格局。因此，率先建立石墨烯產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對我國在新一輪高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)國際競爭中搶占先機(jī)具有重要意義。

　　據(jù)悉，2014年我國將組織召開首屆國際石墨烯研發(fā)、創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化論壇，同時成立國際石墨烯技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，為中國引領(lǐng)國際石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。