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制約石墨烯電池產(chǎn)業(yè)化應用的原因是什么?
發(fā)表時間:【2016-05-11】
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石墨烯透明導電薄膜已經(jīng)進入中試,這是正式投產(chǎn)前的最后試驗階段。

  據(jù)介紹,這種石墨烯透明導電薄膜,厚度不足毫米,可以隨意彎曲,將廣泛運用在手機觸摸屏等方面,智能手機軟屏、柔性液晶面板或許在不久的將來就可進入人們的生活。

  與會的專家和企業(yè)家也指出,雖然“石墨烯時代即將到來”,但“石墨烯的制備技術以及價格高昂”,卻是制約其市場化的“瓶頸”。而石墨烯產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟的成立,或?qū)⒋蚱七@些“瓶頸”。

  可折疊充電快不僅可以改變手機

  “今后,這些將廣泛應用于大家使用的電腦、手機、電熱毯、地暖等。”德陽一石墨烯生產(chǎn)制備企業(yè)負責人在相關產(chǎn)品展示介紹時說,石墨烯發(fā)熱膜可以用于電熱毯、地暖、機場跑道除冰、溫室大棚加熱,石墨烯導熱硅脂用于電腦等物品的散熱,石墨烯防腐母液用于船舶、集裝箱、市政工程等防腐工程,石墨烯透明導電薄膜將用于手機觸摸屏等。

  石墨烯電池都有了 為何不產(chǎn)業(yè)化應用呢?

  在參觀時人們發(fā)現(xiàn),原來距離自己遙遠的工業(yè)材質(zhì),可以離自己這么近,近距離感受黑科技的感覺可以這么好。在展示中,一塊透明的薄膜引起了人們的注意。

  研發(fā)企業(yè)的負責人郭安賢介紹說,這塊不足毫米、可任意彎曲的透明薄膜是石墨烯導電薄膜,將廣泛運用在手機和平板電腦的觸摸板、柔性液晶面板等,“可彎曲的軟屏手機不是傳說,只要想得到,就可以做得到?!?/P>

  一家鋰電池生產(chǎn)企業(yè)總工郭小平說,石墨烯在鋰電池生產(chǎn)中已經(jīng)得到很好的實驗成果,“充電速度提高一倍以上,電池使用壽命提高十倍以上?!?/P>

  儲量占全國40%制備初具規(guī)模

  3月底,德陽一石墨烯制備企業(yè)年產(chǎn)30噸石墨烯粉體生產(chǎn)線將投產(chǎn),而早在去年,遂寧大英就已經(jīng)建成了10噸石墨烯粉體生產(chǎn)線,石墨烯制備在四川已經(jīng)初具規(guī)模。

  四川省科技廳副廳長田云輝介紹說,四川石墨烯研究開發(fā)有較好基礎,德陽是國內(nèi)最早從事規(guī)模化制備石墨烯的城市,取得了若干重大科技成果,部分成果居于世界領先水平,建設了省內(nèi)第一家規(guī)模化的具有較高水平的石墨烯產(chǎn)業(yè)園。其他市也積極推動了石墨烯研究開發(fā),如遂寧在開發(fā)石墨烯導電漿料,推動石墨烯在新能源、電子信息材料等產(chǎn)業(yè)化應用方面取得較好成效。

  田云輝說,我省巴中、攀枝花等地有豐富的石墨資源,可以為石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供充足的原料保障,“全省探明石墨礦8000萬噸,占全國的40%,具備大力發(fā)展的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。加上我省新能源、電子材料、材料防腐等領域?qū)κ┎牧嫌芯薮笮枨?,是石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要拉動力量?!?/P>

應用技術不成熟制約市場空間

  那么,既然石墨烯能夠有效改善電池的充電問題和壽命問題,為什么不規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化應用呢?

  郭小平說,主要是成本問題,“以前石墨烯的價格比黃金還貴,所以被稱為‘黑金’,現(xiàn)在依舊要幾十塊上百塊一克。一塊手機電池,需要加入三四克石墨烯,成本增加多少可想而知。

  記者了解到,雖然德陽年產(chǎn)30噸的石墨烯生產(chǎn)線即將投產(chǎn),但可能因為市場問題而無法開足馬力。該企業(yè)負責人告訴記者,下游應用企業(yè)還沒有找好。

  對此,遂寧大英的一家石墨烯制備企業(yè)也表達了同樣的看法,去年該公司便建成了10噸石墨烯粉體生產(chǎn)線,但全年銷售不過100千克。而成都一家企業(yè)在送出了30公斤樣品后,終于換來了3公斤的訂單,而且還是來自意大利。

  “石墨烯發(fā)展的最大問題,就是應用瓶頸問題?!痹谌A僑大學教授陳國華看來,企業(yè)之所以在實際運用中很少采用石墨烯,是因為企業(yè)核心研發(fā)人員還不了解石墨烯。石墨烯的市場應用瓶頸,也在于石墨烯本身的變數(shù),“同樣的制備方法,在不同的環(huán)境里得到的結果是不一樣的,因此要應用到產(chǎn)品中,這是個很大的難點?!?/P>

  李家明:全球性的大產(chǎn)業(yè)起步應有大格局

  四川石墨烯應用如何破解“梗阻”?3月3日下午,十二屆全國人大第四次會議四川代表團第一次全團會議在北京舉行。記者把企業(yè)的問題遞到全國人大代表、中科院院士、清華大學原子分子納米科學研究中心主任李家明的手上。李家明是國內(nèi)最早研究石墨烯的專家之一。

  他建議,在已經(jīng)成立的產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟基礎上,要建立頂尖的“參謀部”,邀請包括兩院化工、化纖等領域的院士和國內(nèi)一流專家來碰撞,請他們出主意,集思廣益,把下游方向想得更清楚。同時,要千方百計把產(chǎn)品成本降下來,企業(yè)應用后真正有利可圖,自然會加大應用,這是市場選擇,而不是簡單靠宣傳。

  為讓問題得到更圓滿的解答,李家明代表現(xiàn)場撥通了2004年便和他一起研究石墨烯的上海交通大學特聘教授、汽車動力電池材料研究所所長孔向陽的電話。

  “嚴格意義上的石墨烯是單層碳六元環(huán)結構,但目前工業(yè)上成噸生產(chǎn)的號稱石墨烯的碳類產(chǎn)品達不到這樣的要求。”孔向陽指出,嚴格說這些只是碳產(chǎn)品升級版,像“工業(yè)味精”,用在導電劑等領域,真正的石墨烯目前還在技術研究階段。

  孔向陽表示,對發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)樂見其成,但要保持相對冷靜,不能跟風,不簡單套概念,要實現(xiàn)規(guī)范化、有序化發(fā)展。首先要對石墨烯有嚴格定義,把各類碳產(chǎn)品分類,高附加值的各種碳類產(chǎn)品,只要適合市場需求,都值得深度研發(fā),但不一定要叫石墨烯。

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