石墨烯发展遇良机 三大板斧助飞升

    石墨烯产业将获扶持关注龙头股

  据悉,近日工信部、科技部等部委组织召开了石墨烯产业发展研讨会,国务院分管领导还亲自召集行业专家就石墨烯产业发展征求意见,相关产业规划和扶持政策有望出台。另据了解,七大新材料基地的宁波市将在本月28日将举行《宁波石墨烯技术创新与产业中长期发展规划》发布会,发改委、工信部、科技部等部委领导和中科院相关专家将出席,还将举行石墨烯战略合作等签约仪式。

  石墨烯已被多个地区列入重点研发对象,欧盟在2013年将其列为“未来新兴技术旗舰项目”之一,10年提供10亿欧元资助。业内认为,经过近年努力,我国石墨烯基础研究及产业发展已走在前沿水平,产业规划和扶持政策出台将进一步加速产业化进程,有助行业快速发展。

  A股公司中,华丽家族控股股东南江集团与中科院宁波材料所合资公司墨西科技将在28日举行石墨烯新产品发布会;锦富新材持股25%的苏州格瑞丰在中科院苏州纳米所技术平台支撑下,石墨烯材料在导电、导热等应用方面性能已处于水平,中试线已开始建设。

  一板斧:石墨烯或补齐电动汽车短板

  这场由科学技术协会主办,深圳市科学技术协会和深圳清华大学研究生院承办的论坛,是国内乃至全在该领域的次高水平研讨活动。石墨烯的发现者、诺贝尔物理学奖获得者Andre Geim教授现身发表主题演讲,并与20多名来自各国的顶级科学家共同研讨未来研究以及产业发展之路。

  据了解,作为重要的新材料和新能源,石墨烯在深圳近年来快速发展的新能源、电子信息、生物材料、导热材料以及复合材料领域都具有广阔的应用空间,产业契合度很高,可加快深圳产业结构升级。而在论坛上,深圳市副市长唐杰也表示,深圳正迅速转型成以高新技术产业支撑的现代化城市,是科技创新的受益者。石墨烯是未来可能改变人类生活的热点材料,深圳将加强在石墨烯领域的人才支持与资金支持。

  实现电动汽车续航500公里

  清华大学深圳研究生院近年来也一直在做石墨烯产业化的发展研究。“现在主要是研究石墨烯在镍锌电池体系的应用,即针对现在应用较多的铅酸蓄电池和锂电池的缺点。其中,铅酸蓄电池的使用寿命只有几百次,且具有污染性。而锂电池用于电动车,但续航能力较弱且充电耗时长。所以我们现在希望研发一种用不坏且高容量的绿色电池,甚至是锂电池蓄电量的2―3倍。”

  康飞宇说,目前实验已经取得很好的结果,正准备申请美国、的技术。“如果研发成功,15分钟完成充电、续航500公里不是不可能的事,完全可以解决目前电动车推广中遇到的电池这一核心难题。”康飞宇直言,当下石墨烯亟待解决的是低成本和规模化生产这两大问题,并预测低成本明年便可实现。“目前它的价格贵过黄金,便宜的也要500元/克。但我相信一年之后,可以降到50元,再过两年甚至可能降到1―5元。”

  康飞宇说,目前通过天然石墨剥层等技术,石墨烯的生产已经接近量产的水平。未来两三年内,便可大规模应用在电池、导电、导热等材料领域,替代现有的材料。而在触摸屏、传感器等器械上的大规模应用则还需要3―5年,“目前这方面的研究仍停留在实验室阶段”。

  作为重要的新材料和新能源,石墨烯在深圳近年来快速发展的新能源、电子信息等领域都具有广阔的应用空间,产业契合度很高,可加快产业结构升级。但与国内无锡和常州等城市相比,深圳该领域基本仍处于研究阶段,没有形成规模化,产业化进程较慢。康飞宇曾对深圳石墨烯市场进行调研,发现目前深圳大概有十几家中小企业正从事石墨烯的生产应用,研究机构则为10家左右。

  “这与企业和机构对石墨烯的认识不足,对下游技术开发和市场需求的反应较慢有关。”不过,康飞宇也提醒,目前全对石墨烯的研究和产业化都处在起步阶段,真正离市场化还有一段距离,不宜盲目投资。“当前先是把基础研究做好,对于政府而言,不要‘跟风’,而应冷静地进行战略布局,形成产学研相结合和以市场为导向的石墨烯产业发展模式,比如引进人才、搭建工程中心和实验室,适当扶持中小企业等。”

  车用石墨烯锂硫电池取得重大突破

  近一年来,石墨烯的研究发明可谓层出不穷。稍早之前就有相关媒体报道,2013年12月18日《科学网》引用了中科院金属研究所沈阳材料科学(联合)实验室的成会明课题组论文报道,以《超快长循环寿命锂硫电池:基于石墨烯的三明治结构》为题,介绍了高容量、长循环寿命、低成本及环境友好的新型石墨烯锂硫(Li-S)电池开发,并取得重大突破。

  据介绍,新型石墨烯锂硫电池理论比能量为2567 Wh/Kg,而中科院金属所采用石墨烯集电体的轻质特点,使其构成的锂硫电池具有更高的能量密度。目前常用锂电池能量密度约140Wh/Kg。也就是说,该电池的储电能力达到目前锂电池18倍以上,相当于将比亚迪E6电动汽车700KG电池,缩小约95%或35KG。

  根据早前的各方面消息,该电池的功率密度及充电时间均已解决,一次充电多在6分钟以内,其循环次数及电池寿命高于目前锂电池的百倍。大众化车用动力电池即将投入使用阶段,据测算,使用该电池之电动汽车的使用成本,约相当于燃油汽车的20%。

  据2014年2月17日中科院金属所的新消息,石墨烯锂硫电池研发再次取得重大突破。这种超级电池“组装方法与现有锂离子电池工艺兼容,具有进一步放大和产业化前景”。与目前用在小汽车上电池比较,其重量下降90%以上,一次充电不超过10分钟,巡航里程超过450公里,每公里成本下降4/5,电池寿命超过30年。该项研究以工业化生产的石墨烯为原料,通过连续工艺制备了石墨烯集流体和石墨烯复合隔膜,其组装方法还与现有的锂离子电池制造工艺可以兼容,因此具有进一步放大和产业化的前景,中科院金属所已经申请了三项。

  石墨烯早就不是A股市场的新题材了,只不过层出不穷的技术发明令这一老题材不断翻炒出新花样。工信部此前发布的《新材料产业“十二五”发展规划》就将石墨烯作为前沿新材料之一。不仅如此,科技重大专项、973计划也持续围绕石墨烯部署了一批重大项目。业内人士估计,石墨烯未来的市场规模或可达到万亿元以上。

  二板斧:石墨烯或改变可穿戴设备格局

  近来,老题材石墨烯不断焕发“新生命”,作为21世纪具应用前景的新材料之一,石墨烯的每项技术发明都给该题材注入了新的生命力。据相关媒体报道,美国科学家日前用石墨烯开发出一种只有指甲盖大小的红外线图像传感器,次实现了在室温下对全红外光谱的观测。业内人士表示,如果能够将这种探测器集成到隐形眼镜或其他可穿戴电子设备中,将有望为人们提供一种前所未有的、与环境进行交互的新方式,届时极有可能改变目前的可穿戴设备格局。此外,据中科院金属所的官方网站消息,石墨烯锂硫电池研发也取得了重大突破。分析人士表示,近来石墨烯的发明创造频频与当前的热门题材“沾边”,这也是石墨烯概念股屡受青睐的主要原因。