|
||
|
臺海網9月16日訊 據福建日報報道 電子遷移率是硅的100倍,熱導率是銅的10倍,強度比鉆石還堅硬……石墨烯是國家重點支持的戰(zhàn)略前沿產業(yè),我省已有“兩核三地”大力推進石墨烯產業(yè)發(fā)展。
不過,對于多數人而言,石墨烯仍是遙遠神秘的高科技。它最大的問題,是難以降低巨大的制備成本,找到具有代表性的應用,飛入尋常百姓家。但在山區(qū)小縣南靖,一些石墨烯從業(yè)者并不急躁,雖然步調節(jié)奏相對緩慢,但他們用理性務實、抱團共振的態(tài)度一點一滴推進產業(yè)發(fā)展。
應用之路困難重重
這兩天,漳州巨銘石墨材料有限公司技術總監(jiān)彭鍇奔跑于南靖縣和廈門市之間。彭鍇的任務之一,就是請廈大研究人員對他們研發(fā)的石墨烯負極材料進行評估,內容包括使用壽命和工藝環(huán)境等。“小試和中試沒問題,但量產面臨困難。因此,我們要對新材料的性能深度評估,量身定制應用途徑,以便量化生產。這樣的檢測需半年左右。”彭鍇表示。
石墨烯具有優(yōu)異的機械、電化學和熱學性能,在柔性器件、智能機器人、航空航天等領域有廣泛應用。但石墨烯制備出來后,會團聚在一起。此時如果將石墨烯與其他材料復合,無法利用到石墨烯優(yōu)異的導電性、導熱性、柔韌性。這期間,彭鍇需要反復使用新產品,發(fā)現問題后再回實驗室研究。最終,他們成功對石墨烯進行表面改性,提高石墨烯的分散性??墒?,科研團隊對此工藝仍不滿足。“每一項技術都是有一個不斷演化、完善的過程。”彭鍇說。
理論上說,如果把單層石墨烯用在手機電池上,可以達到“充一次電用30天”的效果。但石墨烯誕生都十余年了,連續(xù)用30天的手機在哪兒?“單層石墨烯最強,多層石墨烯較差。但單層石墨烯的制備成本太高,用在手機電池上,售價高達數萬元,無法走向市場。”作為石墨烯下游企業(yè),南靖泰啟力飛科技有限公司技術總監(jiān)亦奇認為,石墨烯的技術壁壘不高,但應用壁壘很高,問題就出在制備技術上。石墨烯量產的最便捷方法就是化學剝離法,但污染環(huán)境。機械剝離法雖環(huán)保,但費時費力費錢,產量也很低。在產量限制下,石墨烯的價格居高不下,優(yōu)異性能無法發(fā)揮。
“石墨烯產業(yè)受三方面影響。一是如何破解石墨烯‘團聚’問題。二是應用技術。三是與石墨烯制造和應用技術相關的商業(yè)化因素。”彭鍇說。目前,第三個方面影響很大,而第一和第二方面發(fā)揮的作用較小。如果石墨烯電池性能只提升了30%,價格卻提升了80%,下游企業(yè)肯定不愿意嘗試。反之,如果石墨烯對電池性能的突破是顛覆性的,那么下游企業(yè)的積極性肯定高。因此,技術突破上還需大量工作。
盡早布局搶占先機
盡管技術壁壘高,巨銘石墨、泰啟力飛、萬寶能源等石墨烯企業(yè)仍在南靖縣抓緊布局。“就拿巨銘石墨來說,在南靖的電費是0.56元/千瓦時,電費成本比競爭對手在其他地區(qū)投資的子公司低。另外,相關部門也在著手解決融資、科技補助、產品推廣的問題。這些都是南靖的優(yōu)勢。”南靖縣發(fā)改局局長楊毅斌表示。
“石墨烯短期難于盈利,多數公司采取的辦法是,利用石墨等其他產業(yè)反哺石墨烯板塊?,F在,我們運用物理和化學相結合的方法使得石墨‘脫層’,并把容易‘團聚’的石墨烯大致均勻地附著在硅碳材料表面。這種鋰電池負極材料電池使用壽命變長,充放電速度更快。”彭鍇告訴記者,傳統(tǒng)石墨產業(yè)高能耗高污染,難以長遠發(fā)展。他們已經投入2億元與高校合作科研,在“制備工藝”上較勁,把制作費用降下來。
對于下游的泰啟力飛來說,石墨烯沒有最好,只有最合適。“石墨烯的品相有上百種,每一種都有它特殊功能。做電容和做超級鋰電池的公司,對石墨烯的要求都不一樣,要‘摻雜’其他材料。這就牽扯到改性、培育電廠這種復雜的實踐。”亦奇表示,泰啟力飛聚焦石墨烯在工業(yè)及民生用品方面的應用,例如LED照明燈、鋰電池以及一些電子零件里的散熱器或者導電體。這些產品在業(yè)界用量大,驗證期會較短,成果展現比較快。
“石墨烯產業(yè)化的推動很累很苦。尤其在市場推廣方面,客戶非常謹慎,作為新技術,需要逐漸導入,這使公司產品不能快速放量。”亦奇舉例說,石墨烯基鋰離子電池產品在大批量導入之前,都會涉及客戶的嘗試和了解;石墨烯散熱大功率LED照明產品在推廣時也面臨同樣問題,通常需要先在幾條馬路上做起來,客戶跟蹤一段時間以觀察效果。這導致無論免費模式還是收費模式,前期的量都不大。


