新材料革新：石墨烯工业化前景 【概述】石墨烯被称为“全能之材”，在电子制造、航空航天、能源供给、材料科学等行业展现出广阔的发展潜力，受到学术机构、公共部门及投资界的广泛关注和热捧，成为研究热点。鉴于石墨烯用途多样，若能完成规模化生产，其下游各应用市场已有的产业基础将推动石墨烯行业迅速扩张，呈现多点并进的态势。石墨烯在2004年首次从石墨中分离出来，就被称为“万能材料”。这种材料在电子、航天军工、新能源、新材料等多个领域展现出巨大的应用潜力。它因此受到学界、政府以及资本的高度关注和热烈追捧。最近，英国决定投入6000万英镑，成立石墨烯工程创新中心(GEIC)。早先，英国已经斥资6100 万英镑设立了国家级石墨烯研究中心。中国在石墨烯科技领域同样投入巨大。2007年至2012年期间，国家自然科学基金委员会为石墨烯相关课题累计拨款3.30 亿元人民币。科技部与中科院对石墨烯项目的累计支持金额分别为5915 万元和4605 万元。地方政府对石墨烯产业的关注程度持续提高，多个城市如宁波、常州、无锡、青岛、重庆等积极建设石墨烯专业发展区域。发展潜力：可能改变硅基材料的时代格局，因为石墨烯用途众多，若成功转化为现实生产，其下游产业现有的基础规模将推动该行业迅猛发展，形成多点布局的态势。2012年Graphene Live会议有个预测：预计到2018年，全球石墨烯市场规模可达329亿美元，能源存储行业将占122亿美元，柔性透明电极和柔性导线打印市场约83亿美元，散热管市场约64亿美元，太阳能薄膜市场约46亿美元，生物医药和催化剂市场约14亿美元。整个行业市场体量，将来石墨烯产业极有可能实现百万亿级别的制造能力，有望突破半导体领域一直遵循的摩尔法则，该法则指出芯片的集成程度每过十八个月到两年便会翻倍，意味着制造工艺的线宽需要减半。当前普遍使用的硅材料加工工艺界限通常在十纳米，石墨烯的物理尺寸更小，并且其导电效率更为出色，电子的移动速度也更快集成电路 的先进程度和产业规模，是国家衡量竞争力和综合国力的重要参照，石墨烯产业的发展具有国家战略层面的重要意义。当前石墨烯研究领域，新兴经济体与发达国家处于同一起步位置。从专利登记数量分析，中国依然保持着显著的科技创新优势。若能把握住这一良机，我国极有可能在石墨烯的工业化发展道路上取得领先，乃至引领这一技术变革的进程，这对我国实现从制造大国向制造强国的转变十分关键。中国知识产权网(CNIPR)统计的信息表明，到2014年7月为止，我国提交的与石墨烯相关的专利申请总数达到5442项，位居全球第一，这一数字是排名第二的美国申请量(2196项)的将近两倍半。当前产业推进迟缓，但石墨烯生产仍不能达成工业化标准的大规模制造。石墨烯工业化的难题体现在，其一，由于生产环节成本高昂且品质不高，石墨烯至今未能实现批量生产；其二，产业链下游的应用场景尚未取得突破，规模化需求尚未形成。我国石墨烯产品目前主要由科研机构和企业研发部门进行内部生产与销售。科研机构和企业之间存在对接困难，研发机构与下游企业之间沟通不足，石墨烯研发过于注重基础科学研究而忽视了实用技术开发，因此石墨烯的应用市场尚未开拓，没有任何一个领域能够实现石墨烯的规模化应用。石墨烯产业要实现规模化发展，参照硅材料产业发展的经验，大约需要二十年的时间，因此预计石墨烯产业成熟还需要五到十年，未来十年能否取得突破性进展至关重要，这直接关系到整个产业的未来走向。良好的政策环境无疑能够为产业推进提供强大动力。同时，政府部门可以设立专项基金，提供财政和税收方面的优惠措施，以此调动企业和市场的参与热情，吸引更多社会资源投入到石墨烯领域。此外，要留意金融市场的非正常亢奋，并强化行业规范的指导。石墨烯正逐步成为金融圈备受追捧的热点，"石墨烯粉末"也常被与人尽皆知的石墨烯相提并论。依据中国石墨烯标准化组织公布的信息，从2014年开始
