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(duì)石墨烯卓越的特性及廣闊的應(yīng)用前景，進(jìn)行了細(xì)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(jiǎn)稱“碳世紀(jì)”）在石墨烯產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中遇到的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)進(jìn)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(duì)石墨烯的認(rèn)識(shí)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(wèn)題不一定具備普遍性。

    一、對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)化的認(rèn)識(shí)

    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(duì)這一新材料的研究已有近10年時(shí)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(jiǎng)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(shí)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(duì)石墨烯的性質(zhì)有著深刻認(rèn)識(shí)，又對(duì)下游應(yīng)用產(chǎn)品有著良好感覺的人來(lái)完成開創(chuàng)期最關(guān)鍵、最艱難的前幾步。

    與此同時(shí)，產(chǎn)業(yè)還需要一些其他人員為技術(shù)團(tuán)隊(duì)配合工作。目前，石墨烯企業(yè)還沒(méi)有發(fā)展到靠?jī)?yōu)厚的薪資來(lái)吸引高素質(zhì)管理人才加盟的程度。此時(shí)，石墨烯行業(yè)的非技術(shù)團(tuán)隊(duì)更需要一群樂(lè)觀、對(duì)未來(lái)充滿希望、不安于現(xiàn)狀、愿意為明天賭一把的人來(lái)支撐。

    2.石墨烯的界定問(wèn)題

    石墨烯畢竟是微觀世界中的納米材料。目前，業(yè)界還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)界定什么是“石墨烯”。而且，估計(jì)在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)這樣的標(biāo)準(zhǔn)也很難出臺(tái)?？蒲蓄I(lǐng)域，講究的是嚴(yán)謹(jǐn)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(guò)多爭(zhēng)論什么是石墨烯。當(dāng)下的重點(diǎn)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(jìn)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(guò)程，主要是通過(guò)對(duì)石墨烯和其他材料復(fù)合的方式及對(duì)石墨烯片徑的控制來(lái)實(shí)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(guò)程中遇到的問(wèn)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(shí)驗(yàn)室，開始進(jìn)入示范生產(chǎn)階段。這3款產(chǎn)品分別是石墨烯改性超級(jí)電容器用儲(chǔ)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?，F(xiàn)僅就石墨烯改性超級(jí)電容器用活性碳為例，談?wù)勌际兰o(jì)對(duì)石墨烯應(yīng)用的認(rèn)識(shí)和在產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中遇到的問(wèn)題。

    活性炭是超級(jí)電容器電級(jí)材料的主要材料。目前，應(yīng)用在儲(chǔ)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(guó)外廠家壟斷。碳世紀(jì)通過(guò)石墨烯改性，實(shí)現(xiàn)了以前不能夠用做儲(chǔ)能的國(guó)產(chǎn)活性炭，達(dá)到儲(chǔ)能級(jí)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(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，也能很大程度上幫助國(guó)內(nèi)碳企業(yè)。據(jù)預(yù)計(jì)，此產(chǎn)品也有可能成為世界上第一個(gè)石墨烯的工業(yè)化應(yīng)用。

    該應(yīng)用從無(wú)到有，已經(jīng)耗時(shí)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(wèn)題和對(duì)這些問(wèn)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(guó)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(gè)。但學(xué)校老師們，更關(guān)注的問(wèn)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(wú)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(guó)內(nèi)存在的問(wèn)題，也是世界性問(wèn)題，但國(guó)內(nèi)表現(xiàn)的更為突出。

    從科學(xué)家的想法變成一個(gè)現(xiàn)成的產(chǎn)品，需要經(jīng)過(guò)5個(gè)過(guò)程，其作用分別表述如下：①實(shí)驗(yàn)室階段。主要負(fù)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(shí)驗(yàn)工廠階段。用接近實(shí)驗(yàn)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(shí)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(yàn)證工業(yè)方案。④示范工廠。完全工業(yè)化設(shè)備，驗(yàn)證預(yù)算和成本。⑤工廠。真正滿足市場(chǎng)的生產(chǎn)。這5個(gè)過(guò)程缺一不可。

    在國(guó)內(nèi)，要想真正能見到效益并且被社會(huì)接受，可能就得從實(shí)驗(yàn)室一口氣干到工廠，其中難度可想而知，如果簡(jiǎn)單應(yīng)用改進(jìn)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(gè)要求幾近苛刻，社會(huì)上基本不存在這樣的人才和團(tuán)隊(duì)。

    這一問(wèn)題在國(guó)內(nèi)短時(shí)間內(nèi)沒(méi)有好的解決辦法。石墨烯做為材料領(lǐng)域的產(chǎn)品，對(duì)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(zhǎng)期來(lái)看，解決此問(wèn)題需要依靠提高社會(huì)整體的認(rèn)知水平；完善產(chǎn)權(quán)交易的不同層次市場(chǎng)；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?yàn)橹R(shí)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(tái)；降低技術(shù)型創(chuàng)業(yè)企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，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(duì)石墨烯項(xiàng)目都趨之若鶩。首先要肯定這些地方政府長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光、敢為天下先的勇氣。目前來(lái)看，在國(guó)內(nèi)真正能起到天使投資作用的，可能就是各個(gè)地方政府，這也是由我國(guó)的國(guó)情所決定。在石墨烯項(xiàng)目的招商上，地方政府不可謂不誠(chéng)懇，出手不可謂不大方。但是，石墨烯產(chǎn)業(yè)存在的很多問(wèn)題是系統(tǒng)性問(wèn)題，僅僅靠資金和創(chuàng)業(yè)團(tuán)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(wèn)題是環(huán)評(píng)、安全生產(chǎn)資質(zhì)、廢料處理等方面沒(méi)有配套政策跟進(jìn)?；瘜W(xué)法是目前最有可能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)石墨烯的方法之一。目前對(duì)石墨烯敞開懷抱的城市大多是對(duì)環(huán)保要求極高的城市，所以環(huán)保問(wèn)題是必須要解決的問(wèn)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(duì)制備石墨烯產(chǎn)生的廢酸特點(diǎn)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(shí)驗(yàn)室設(shè)備和工業(yè)化設(shè)備的銜接缺陷

    從實(shí)驗(yàn)室到工廠是放大、放大、再放大的過(guò)程。過(guò)渡越有序，過(guò)程就會(huì)越平穩(wěn)。國(guó)內(nèi)小型實(shí)驗(yàn)型生產(chǎn)機(jī)器極為缺乏，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)成本居高不小。特別是在高分子材料領(lǐng)域，動(dòng)輒投料就在100kg左右；超級(jí)電容器領(lǐng)域?qū)Σ牧系男枨笠彩窍喈?dāng)?shù)拇?。材料收集是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，這種情況嚴(yán)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(wú)法承受之重。

    二、對(duì)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(lái)看，石墨烯第一個(gè)獲得突破的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹浅?jí)電容器電極材料。能夠徹底帶動(dòng)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(shí)石墨烯不再像現(xiàn)在如此高不可及，而將會(huì)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(jìn)入與共性產(chǎn)品拼價(jià)格的窘境。

    三、結(jié)語(yǔ)

    無(wú)論是從石墨烯自身的前景看，還是從國(guó)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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