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石墨烯+新能源:這個行業(yè)最需要“工匠精神”

作者: 2017年09月21日 來源:互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量: 403 Forbidden

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近段時間,石墨烯在新能源,尤其是儲能領(lǐng)域,不斷迎來技術(shù)突破,如東旭光電、華為、碳世紀先后推出石墨烯基電池。 石墨烯在新能源領(lǐng)域應(yīng)用廣泛   近段時間,石墨烯在新能源,尤其是儲能領(lǐng)域,不斷迎來技術(shù)突破,如

  近段時間,石墨烯在新能源,尤其是儲能領(lǐng)域,不斷迎來技術(shù)突破,如東旭光電、華為、碳世紀先后推出石墨烯基電池。
 石墨烯在新能源領(lǐng)域應(yīng)用廣泛
   近段時間,石墨烯在新能源,尤其是儲能領(lǐng)域,不斷迎來技術(shù)突破,如東旭光電、華為、碳世紀先后推出石墨烯基電池。
   據(jù)東旭光電副總經(jīng)理王忠輝介紹,目前石墨烯在電池中主要有兩種作用方式,一是作為導電添加劑,石墨烯具有非常高的導電率和導熱率,一是用石墨烯包覆正極材料。
   在寧波中車新能源超級電容研究所副所長鄭超看來,石墨烯將進一步提升超級電容器的能量密度和功率密度,石墨烯基超級電容器是非常具有前景的應(yīng)用材料。
   北京石墨烯研究院執(zhí)行院長魏迪介紹了用于可穿戴技術(shù)的單分子石墨烯電池、基于氧化石墨烯的打印電池、基于石墨烯墨水的電池等最新研究成果?!翱纱┐髂茉雌骷氖滓笫前踩院湍芰棵芏?,石墨烯優(yōu)異的物理機械性能、高導熱性、高散熱性是可穿戴能源器件的良好載體?!蔽旱媳硎?。
   在清華大學教授朱宏偉看來,石墨烯在太陽能電池、光電等領(lǐng)域的應(yīng)用研究,盡管目前主要處于研發(fā)階段,但應(yīng)用潛力巨大?!巴ㄟ^類比硅材料的發(fā)展史,石墨烯的發(fā)展可以從中借鑒很多經(jīng)驗,目前石墨烯在光伏、光電領(lǐng)域的應(yīng)用與在鋰電池等領(lǐng)域相比還很不成熟,主要原因是由于高質(zhì)量、大面積的單層石墨烯薄膜規(guī)?;苽浼夹g(shù)還不成熟,業(yè)界還需要努力?!敝旌陚ヌ寡浴?br />    基于一系列的優(yōu)異性能,使石墨烯在新能源、柔性電子、軍工等方面有很多潛在的應(yīng)用?!邦A計可能會帶來一個千億級的產(chǎn)業(yè),甚至可能帶來某些傳統(tǒng)領(lǐng)域的顛覆性事件。像美國、日本、歐盟、韓國等國都把石墨烯研究列入國家戰(zhàn)略層面。”銀基烯碳集團高級研究員于灝表示。
   產(chǎn)業(yè)化進程并不順利
   不少專家學者認為,目前整個石墨烯產(chǎn)業(yè)還處于市場培育期,尚未達到市場的快速增長期。盡管石墨烯應(yīng)用到新能源,尤其是電池中,提升電池性能,但在實際中過程中,產(chǎn)業(yè)化推進并不順利。
   王忠輝表示,從產(chǎn)業(yè)化角度來看,“必須要評估石墨烯電池性能的提升到底有多大?如果電池性能只提升了5%、10%,下游企業(yè)愿不愿意去為了追求這5%、10%或者很小的提升而去嘗試用石墨烯?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)的積極性肯定會非常高。所以,性能提升多少是一個非常重要的原因,技術(shù)的突破上還需要做大量的工作?!?br />    “在商言商”,成本問題也是一大掣肘,尤其是商業(yè)化應(yīng)用,涉及到價格就會非常謹慎。此外,新材料的導入,需要下游應(yīng)用市場做出相應(yīng)的調(diào)整,比如有的工藝、設(shè)備是不是和新的材料相匹配?需不需要為了材料的應(yīng)用進行改造?
   中國航發(fā)北京航空材料研究院高級工程師燕紹九認為,任何一個成熟的產(chǎn)品都要經(jīng)歷一個過程,首先有材料、有工藝、再有裝備、最終才能形成產(chǎn)品,產(chǎn)品到商品還有一大步?!罢麄€產(chǎn)業(yè)化的過程當中,事實上面臨很多的問題,需要一一去破解?!?br />    “石墨烯進入產(chǎn)業(yè)鏈下游,要以企業(yè)為導向,以應(yīng)用產(chǎn)品為導向,下游應(yīng)用企業(yè)可以牽頭做一些標準,以更好地推動石墨烯的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化?!睂幉ㄖ熊囆履茉闯夒娙菅芯克彼L鄭超直言。
   行業(yè)發(fā)展尚需切實努力
   近年來,國家對石墨烯的重視也在不斷加碼、政策利好不斷。在《中國制造2025》重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖中提到,中國石墨烯產(chǎn)業(yè)未來總體目標是“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?!?br />    近日,工信部部長苗圩也表示,“十三五”期間工信部將聯(lián)合有關(guān)部門,大力推進新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,從先進基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵戰(zhàn)略材料和新材料著手,解決共性、核心問題,并大力鼓勵新材料市場應(yīng)用。
   在專家們看來,雖然石墨烯在新型儲能材料上具有獨特的優(yōu)勢和巨大的潛力,在新能源領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊,但目前仍處于初級階段,應(yīng)循序漸進、腳踏實地予以推進,不應(yīng)急于求成。
   中國科學院院士、中關(guān)村石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長劉忠范強調(diào),石墨烯的應(yīng)用研究剛剛走出實驗室,仍處于產(chǎn)業(yè)化的前夜,至多屬于起步階段。這個行業(yè)需要耐心,需要堅持,需要踏踏實實努力,石墨烯領(lǐng)域最需“工匠精神”。
   “石墨烯在新能源領(lǐng)域有很大的機遇,但是也同樣面臨很大的挑戰(zhàn),石墨烯行業(yè)目前最重要的是要避免跟風炒作,踏實埋頭苦干?!?中科院國家納米中心研究員智林杰也表達了同樣的看法。
   有報道稱,石墨烯充一次電,能跑上百公里。鄭超認為,這是過度的宣傳,石墨烯是很好的儲能材料,但是不要夸大其作用,要一步一步慢慢地推進?!斑@個過程不是一蹴而就的,需要上下游產(chǎn)業(yè)一起,下游企業(yè)制定一些標準和要求,上游進行改進,形成一個很好的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu),踏踏實實進步,共同推動發(fā)展?!?br />    切實推動石墨烯產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展
   自2004年問世至今,石墨烯熱度不減,行業(yè)預期千億規(guī)模,在應(yīng)用領(lǐng)域概念更是高頻率出現(xiàn),然而其實質(zhì)性突破尚在觀察,石墨烯行業(yè)仍處于產(chǎn)業(yè)化前期。
   目前國內(nèi)還沒有能夠?qū)崿F(xiàn)石墨烯批量生產(chǎn)的企業(yè)或研究機構(gòu),大多數(shù)企業(yè)只能生產(chǎn)小量石墨烯,與此同時,技術(shù)上的瓶頸還處于攻關(guān)探索期。鑒于成本劣勢,石墨烯下游的應(yīng)用和需求也并未形成大的市場,很多成果的突破還僅限于實驗室中。更有人預計,石墨烯在8—10年內(nèi)或無法形成產(chǎn)業(yè)化。
   但這并不妨礙資本的大量涌入。有統(tǒng)計顯示,目前中國石墨烯企業(yè)已超過100家,而在A股市場至少有25家上市公司涉足石墨烯概念。與此同時,中國正處于一場石墨烯的淘金熱,不少地方在大建特建石墨烯產(chǎn)業(yè)園。據(jù)不完全統(tǒng)計,這種打著石墨烯旗號的產(chǎn)業(yè)園接近20個。一系列的發(fā)展亂象令人擔憂,泡沫化、低端化、應(yīng)用乏力、小散亂等困境,無一不反映了石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期的浮躁之風。
   作為二維碳材料,石墨烯是極具前沿的高端科技,唯有制備過程中高品質(zhì)的石墨烯才有可能應(yīng)用于材料領(lǐng)域。面對當前種種亂象,石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展更需要行業(yè)、企業(yè)扎扎實實,做好基本功,以質(zhì)量為本,爭取做高尖端的“殺手锏”級應(yīng)用,要像歐美日韓等產(chǎn)學研界一樣,持之以恒、精益求精,以“工匠精神”切實推動石墨烯產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。
   編輯點評
   石墨烯優(yōu)異的物理機械性能、高導熱性、高散熱性是可穿戴能源器件的良好載體。在智能傳感器領(lǐng)域也取得系列應(yīng)用成果。但大多數(shù)企業(yè)只能生產(chǎn)小量石墨烯,技術(shù)上的瓶頸還處于攻關(guān)探索期。后期,石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展更需要行業(yè)、企業(yè)穩(wěn)扎實打。

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標簽:石墨烯 新能源

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