近幾年，石墨烯學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界的許多專家學(xué)者已經(jīng)針對石墨烯卓越的特性及廣闊的應(yīng)用前景，進行了細致、精彩的研究和解讀。在此，筆者僅就北京碳世紀(jì)科技有限公司（以下簡稱“碳世紀(jì)”）在石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程中遇到的機會和挑戰(zhàn)進行分析。碳世紀(jì)主要采用化學(xué)法制備石墨烯，筆者本文所談對石墨烯的認識和理解，也是基本化學(xué)法制備的石墨烯而言。另外，筆者在此聲明，碳世紀(jì)有其特殊性，所遇到的問題不一定具備普遍性。

    一、對石墨烯產(chǎn)業(yè)化的認識

    1.現(xiàn)階段石墨烯產(chǎn)業(yè)化需要的人才

    從石墨烯在2004年被發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在，科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界對這一新材料的研究已有近10年時間，但石墨烯產(chǎn)業(yè)真正的爆發(fā)是在近幾年，特別是2010年石墨烯發(fā)明者獲得諾貝爾獎以后。目前，在石墨烯領(lǐng)域還有大量有關(guān)性質(zhì)的研究工作需要突破，但同時也有大量應(yīng)用研究成果隨之而出，初步具備了產(chǎn)業(yè)化的可能性。

    現(xiàn)階段，在技術(shù)研發(fā)方面需要一批具備“科學(xué)家的頭腦、工程師的雙手”、既對石墨烯的性質(zhì)有著深刻認識，又對下游應(yīng)用產(chǎn)品有著良好感覺的人來完成開創(chuàng)期最關(guān)鍵、最艱難的前幾步。

    與此同時，產(chǎn)業(yè)還需要一些其他人員為技術(shù)團隊配合工作。目前，石墨烯企業(yè)還沒有發(fā)展到靠優(yōu)厚的薪資來吸引高素質(zhì)管理人才加盟的程度。此時，石墨烯行業(yè)的非技術(shù)團隊更需要一群樂觀、對未來充滿希望、不安于現(xiàn)狀、愿意為明天賭一把的人來支撐。

    2.石墨烯的界定問題

    石墨烯畢竟是微觀世界中的納米材料。目前，業(yè)界還沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來界定什么是“石墨烯”。而且，估計在很長一段時期內(nèi)這樣的標(biāo)準(zhǔn)也很難出臺。科研領(lǐng)域，講究的是嚴謹和準(zhǔn)確；產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，講究的是效率和結(jié)果。

    如何撫平科學(xué)和技術(shù)之間的鴻溝？現(xiàn)階段，不必過多爭論什么是石墨烯。當(dāng)下的重點工作是在保證能大規(guī)模制備出高質(zhì)量石墨烯的前提下，將精力更多地傾向于應(yīng)用開發(fā)。石墨烯具備能夠很好促進其他材料提升性能的納米結(jié)構(gòu)，可以在不破壞材料原有基礎(chǔ)性能的前提下，極大程度提升該材料某些特殊性能。這一過程，主要是通過對石墨烯和其他材料復(fù)合的方式及對石墨烯片徑的控制來實現(xiàn)。

    “要做有用的石墨烯，而不是純粹的石墨烯。”化學(xué)法制備的石墨烯具備上述特質(zhì)。

    3.石墨烯產(chǎn)業(yè)化過程中遇到的問題

    碳世紀(jì)目前已經(jīng)有3款石墨烯應(yīng)用產(chǎn)品走出實驗室，開始進入示范生產(chǎn)階段。這3款產(chǎn)品分別是石墨烯改性超級電容器用儲能活性碳、石墨烯改性高密度聚乙烯（HDPE），以及一款目前還屬保密階段的產(chǎn)品。現(xiàn)僅就石墨烯改性超級電容器用活性碳為例，談?wù)勌际兰o(jì)對石墨烯應(yīng)用的認識和在產(chǎn)業(yè)化過程中遇到的問題。

    活性炭是超級電容器電級材料的主要材料。目前，應(yīng)用在儲能方面的活性炭主要原料為椰殼和石油，這2種類型的活性炭基本都被國外廠家壟斷。碳世紀(jì)通過石墨烯改性，實現(xiàn)了以前不能夠用做儲能的國產(chǎn)活性炭，達到儲能級的產(chǎn)品要求，并且在性能和穩(wěn)定性上有質(zhì)的飛躍。該產(chǎn)品將具備極強的市場競爭力，也能很大程度上幫助國內(nèi)碳企業(yè)。據(jù)預(yù)計，此產(chǎn)品也有可能成為世界上第一個石墨烯的工業(yè)化應(yīng)用。

    該應(yīng)用從無到有，已經(jīng)耗時3年多，現(xiàn)在技術(shù)上的困難基本已經(jīng)克服，但現(xiàn)在遇到了更多超越技術(shù)因素之外的制約因素。下面主要分析遇到的問題和對這些問題的思考。

    （1）學(xué)術(shù)界、資本界的熱與產(chǎn)業(yè)界的冷

    目前，全國幾乎所有理工科高校都有石墨烯相關(guān)課題組，有的學(xué)校甚至還不止一個。但學(xué)校老師們，更關(guān)注的問題是如何發(fā)文章。資本界也是熱火朝天，但接地氣的投入可謂寥寥無幾。產(chǎn)業(yè)界的態(tài)度是“不見兔子不撒鷹”的觀望態(tài)度。石墨烯產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀可以形象直觀地表述為，一邊是大量停留在科學(xué)家的頭腦里或紙面文章里的想法，一邊是工廠工程師直接伸手要現(xiàn)成產(chǎn)品的訴求。

    這種科研和產(chǎn)業(yè)結(jié)合的不緊密，不僅僅是國內(nèi)存在的問題，也是世界性問題，但國內(nèi)表現(xiàn)的更為突出。

    從科學(xué)家的想法變成一個現(xiàn)成的產(chǎn)品，需要經(jīng)過5個過程，其作用分別表述如下：①實驗室階段。主要負責(zé)思想上的突破，證明方法的可行性，由技術(shù)員和科學(xué)家操作。②實驗工廠階段。用接近實驗室的手段和工具，用人工操作的方式證明思想的可行性，并實現(xiàn)工業(yè)方案。③示范生產(chǎn)線。用接近工業(yè)生產(chǎn)的手段驗證工業(yè)方案。④示范工廠。完全工業(yè)化設(shè)備，驗證預(yù)算和成本。⑤工廠。真正滿足市場的生產(chǎn)。這5個過程缺一不可。

    在國內(nèi)，要想真正能見到效益并且被社會接受，可能就得從實驗室一口氣干到工廠，其中難度可想而知，如果簡單應(yīng)用改進尚可，但是石墨烯這種接近科學(xué)前沿的應(yīng)用，能夠成功的人必須得是集科學(xué)家、工程師、企業(yè)家于一體。這個要求幾近苛刻，社會上基本不存在這樣的人才和團隊。

    這一問題在國內(nèi)短時間內(nèi)沒有好的解決辦法。石墨烯做為材料領(lǐng)域的產(chǎn)品，對投資者的技術(shù)背景要求更高，要想真看明白，可能要比互聯(lián)網(wǎng)還要難。長期來看，解決此問題需要依靠提高社會整體的認知水平；完善產(chǎn)權(quán)交易的不同層次市場；培養(yǎng)出真正有鑒別能力的投資者，以及一批具備技術(shù)原創(chuàng)性且能夠因為知識而獲利的企業(yè)，以及打造原創(chuàng)的科技技術(shù)在不同階段都有獲利或融資的平臺；降低技術(shù)型創(chuàng)業(yè)企業(yè)的風(fēng)險，不至于讓科技型創(chuàng)業(yè)企業(yè)只有華山一條路。

    （2）政府招商的熱與落地配套政策的冷

    目前很多地方政府，對石墨烯項目都趨之若鶩。首先要肯定這些地方政府長遠的眼光、敢為天下先的勇氣。目前來看，在國內(nèi)真正能起到天使投資作用的，可能就是各個地方政府，這也是由我國的國情所決定。在石墨烯項目的招商上，地方政府不可謂不誠懇，出手不可謂不大方。但是，石墨烯產(chǎn)業(yè)存在的很多問題是系統(tǒng)性問題，僅僅靠資金和創(chuàng)業(yè)團自身依然不能得到解決。

    目前，石墨烯產(chǎn)業(yè)主要遇到的問題是環(huán)評、安全生產(chǎn)資質(zhì)、廢料處理等方面沒有配套政策跟進。化學(xué)法是目前最有可能實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)石墨烯的方法之一。目前對石墨烯敞開懷抱的城市大多是對環(huán)保要求極高的城市，所以環(huán)保問題是必須要解決的問題。舉一例，石墨烯生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢酸比化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢酸干凈，可是廢酸處理依然是困難重重。由于廢酸收集企業(yè)對制備石墨烯產(chǎn)生的廢酸特點不熟悉，這種廢酸的收集工序復(fù)雜，所以，企業(yè)自然不愿意做，高昂的廢酸處理成本全由石墨烯企業(yè)承擔(dān)。

    （3）實驗室設(shè)備和工業(yè)化設(shè)備的銜接缺陷

    從實驗室到工廠是放大、放大、再放大的過程。過渡越有序，過程就會越平穩(wěn)。國內(nèi)小型實驗型生產(chǎn)機器極為缺乏，導(dǎo)致實驗成本居高不小。特別是在高分子材料領(lǐng)域，動輒投料就在100kg左右；超級電容器領(lǐng)域?qū)Σ牧系男枨笠彩窍喈?dāng)?shù)拇蟆２牧鲜占且粋€漫長的過程，這種情況嚴重影響到整體的效率。此外，設(shè)備置辦成本也是一般創(chuàng)業(yè)型企業(yè)所無法承受之重。

    二、對石墨烯產(chǎn)業(yè)化的展望

    石墨烯，特別是化學(xué)法制備的石墨烯，具備廣泛的應(yīng)用前景。在碳世紀(jì)來看，石墨烯第一個獲得突破的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹浅夒娙萜麟姌O材料。能夠徹底帶動石墨烯需求，并使得石墨烯真正得到工業(yè)化大生產(chǎn)規(guī)模的應(yīng)用還是石墨烯和高分子材料復(fù)合新材料的應(yīng)用。屆時石墨烯不再像現(xiàn)在如此高不可及，而將會成為一種常見的高端工業(yè)原材料。石墨烯在高分子材料領(lǐng)域的應(yīng)用，一定要具備其他材料滿足不了的特性，避免進入與共性產(chǎn)品拼價格的窘境。

    三、結(jié)語

    無論是從石墨烯自身的前景看，還是從國家目前的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型看，石墨烯作為最有代表性的碳材料，一定能在新材料領(lǐng)域掀起一股不亞于當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)在IT產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域里掀起的波瀾壯闊的變革大潮。

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