26日,華為發(fā)布最新旗艦手機(jī)Mate8,其采用的全新石墨烯電池備受關(guān)注。此前華為已在日本展示了此項(xiàng)運(yùn)用石墨烯電池特性快充的技術(shù),5分鐘即可將3000mAh 電池電量充至48%。石墨烯概念股再次成為資本市場(chǎng)上的“香餑餑”,新華錦、樂(lè)通股份、方大炭素封漲停。
實(shí)際上,2015年整個(gè)石墨烯行業(yè)已經(jīng)轟轟烈烈,甚至2015年被看作石墨烯商業(yè)化的元年。安信證券電子行業(yè)分析師認(rèn)為,華為這款手機(jī)采用的是改良聚合物技術(shù),因?yàn)椴捎肨I快速充電芯片,達(dá)到石墨烯充電性能,因此最大亮點(diǎn)是快速充電,而不是石墨烯材料。當(dāng)然,以石墨烯、碳纖維為代表的新材料產(chǎn)業(yè)是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),3-5年后中國(guó)各領(lǐng)域會(huì)出現(xiàn)一批新材料優(yōu)秀公司。
“萬(wàn)能材料”石墨烯
10月29日,來(lái)自英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的安德烈·蓋姆在中國(guó)青島舉辦的“2015中國(guó)國(guó)際石墨烯創(chuàng)新大會(huì)”上受到明星一般的歡迎。他如今與“萬(wàn)能材料”石墨烯一樣出名。就在此前的10月23日,中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平參觀了蓋姆所在的曼徹斯特大學(xué)國(guó)家石墨烯研究院。當(dāng)天上午,華為宣布與曼徹斯特大學(xué)進(jìn)行共同開(kāi)發(fā)ICT領(lǐng)域的下一代高性能技術(shù)的合作研究,研究如何將石墨烯領(lǐng)域的突破性成果應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品和移動(dòng)通信設(shè)備。華為創(chuàng)始人任正非此前多次談到石墨烯,提出“將來(lái)最大的顛覆是石墨烯時(shí)代,將顛覆硅時(shí)代”,并認(rèn)為未來(lái)10年至20年內(nèi)將爆發(fā)一場(chǎng)技術(shù)革命。
什么是石墨烯?為何它引起各國(guó)大力投入?石墨烯是由單層碳原子層構(gòu)成的蜂窩狀晶格二維原子晶體,理論厚度僅0.34納米,具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能、力學(xué)性能、較高的電子遷移率等特性。這些特殊而優(yōu)異的性能,使得許多科學(xué)家在尋找其商業(yè)化突破,希望應(yīng)用到日常生活當(dāng)中。例如,人們每天接觸到的智能手機(jī),有一塊既能導(dǎo)電又非常透明的觸摸屏。石墨烯就具備這樣特性,導(dǎo)電性極好而且?guī)缀跬该?,其?qiáng)度和柔韌性比目前的透明電極材料氧化銦錫(ITO)更好,今后將用于手機(jī)屏。
2004年,安德烈·蓋姆等兩位英國(guó)物理學(xué)家成功從石墨中分離得到石墨烯,并因此榮獲2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。當(dāng)時(shí)安德烈·蓋姆反復(fù)用透明膠帶粘在石墨上,然后一遍又一遍撕膠布,直到膠帶上的石墨越來(lái)越薄,到了一個(gè)原子的厚度,獲得了單層石墨即石墨烯,固定在石英片上。這個(gè)制備單層石墨烯的過(guò)程成為趣談,在石墨烯中,六邊形的原子結(jié)構(gòu)清晰可見(jiàn)。
作為材料界的新星,石墨烯是目前已知室溫下最好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱材料,是人類(lèi)已知強(qiáng)度最高的物質(zhì),具備極高的透光性和極大的比表面積。優(yōu)異的性能使得它在多個(gè)領(lǐng)域具備變革潛力,已經(jīng)有所建樹(shù)的包括散熱材料、柔性觸摸面板、微型傳感器、二次電池、芯片材料等等。它不僅有望使鋰電池功效倍增,更有望替代硅,制造未來(lái)新一代超級(jí)計(jì)算機(jī)。有人把石墨烯喻為人類(lèi)在21世紀(jì)最重要的材料。用它可給手機(jī)、電動(dòng)車(chē)快速充電,同時(shí)續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)。而且,石墨烯強(qiáng)度極高,將秒殺鋼鐵等材料。已經(jīng)有人腦洞大開(kāi),準(zhǔn)備未來(lái)用石墨烯修建通往太空的軌道。
前景光明但真正應(yīng)用尚有限
理論上石墨烯前景光明,但目前真正應(yīng)用的還較有限。20多年前碳納米管(石墨烯的姊妹材料)也被報(bào)道稱(chēng)有很多現(xiàn)實(shí)應(yīng)用,但到今天幾乎沒(méi)有商業(yè)化途徑。現(xiàn)在人們將注意力轉(zhuǎn)向石墨烯,畢竟其性能更優(yōu)異,但需要克服的障礙也很多,大規(guī)模制造和商業(yè)化為時(shí)尚早。
盡管現(xiàn)在石墨烯產(chǎn)業(yè)遍地開(kāi)花,但魚(yú)龍混雜,一方面跟真正的石墨烯薄膜關(guān)系并不十分密切的石墨礦資源受到熱捧,另一方面純粹炒作石墨烯概念的產(chǎn)品也層出不窮。專(zhuān)家稱(chēng),中國(guó)石墨烯的產(chǎn)業(yè)化走在世界前列,但基礎(chǔ)研究沒(méi)有跟上。國(guó)外從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化主要由大企業(yè)如三星、索尼、IBM等主導(dǎo),而國(guó)內(nèi)主要是科研院所、大專(zhuān)院校,往往與應(yīng)用脫節(jié)。國(guó)家工信部原材料工業(yè)司司長(zhǎng)周長(zhǎng)益上月底透露,包括石墨烯產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的國(guó)家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃正在編制并即將出臺(tái)。他說(shuō),工信部正會(huì)同有關(guān)部門(mén)擬定加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見(jiàn),指導(dǎo)建立石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟,積極組建石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新中心,加大對(duì)行業(yè)發(fā)展的服務(wù)。
海通證券高級(jí)分析師施毅指出,目前液相氧化還原法是石墨烯量產(chǎn)的主要制備方法,制備的石墨烯價(jià)格可降至10元/克以下,成品多為粉材、漿料,可間接成膜,適合中低端應(yīng)用。化學(xué)氣相沉積法可直接制備石墨烯薄膜,質(zhì)量更高,性能更好,但價(jià)格非常昂貴。未來(lái)若技術(shù)進(jìn)步、需求放大帶動(dòng)規(guī)模效應(yīng),成本有望快速降低。
“石墨烯是跟碳纖維、納米管類(lèi)似的新材料,關(guān)鍵是看用在哪里。”不少專(zhuān)業(yè)人士認(rèn)為,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)很多企業(yè)打著石墨烯的旗號(hào),或者炒作股票,或者爭(zhēng)取國(guó)家基金,真正做石墨烯并且能賺錢(qián)的企業(yè)很少。喧鬧的背后,一些商業(yè)應(yīng)用依然是對(duì)現(xiàn)有材料有限改進(jìn),并沒(méi)有質(zhì)的提升,而用石墨烯替代硅、制造“超級(jí)計(jì)算機(jī)”的夢(mèng)想還遙不可及,即使在柔性顯示、微電子器件中的應(yīng)用,也需要一定時(shí)間。
概念股股價(jià)“水漲船高”
全球石墨已探明儲(chǔ)量的72%在中國(guó),這使得中國(guó)在大規(guī)模、低成本石墨烯制備方面占有先機(jī)。同時(shí),我國(guó)石墨烯領(lǐng)域的科技論文數(shù)量及專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量均高居世界首位,是世界上石墨烯研究開(kāi)發(fā)領(lǐng)域最活躍的國(guó)家之一。根據(jù)《中國(guó)制造2025》 重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖(2015版),中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)未來(lái)十年的發(fā)展路徑也得到明確,總體目標(biāo)是2020年形成百億產(chǎn)業(yè)規(guī)模,2025年整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破千億。
在各種利好作用下,石墨烯概念股股價(jià)“水漲船高”。以中國(guó)寶安為例,公司11月26日?qǐng)?bào)收于19.12元,而9月15日盤(pán)中曾創(chuàng)出近期低點(diǎn)8.98元,兩個(gè)多月其股價(jià)已翻番。業(yè)內(nèi)人士表示,由于新材料是國(guó)家七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,石墨烯想象空間廣闊,方大炭素、華麗家族、中國(guó)寶安、中超電纜、烯碳新材、中泰化學(xué)、康得新、東旭光電等相關(guān)概念股將不時(shí)迎來(lái)交易性機(jī)會(huì)。