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石墨烯產業發展熱潮不減 亟需打開動力電池市場應用

2017-10-11

  “中國已成為全球石墨烯商業化發展的龍頭,面向工業界的石墨烯發展基本都在中國。就全球態勢來看,產業領先在中國,研發領先在歐洲?!敝袊┊a業技術創新戰略聯盟秘書長李義春在9月24日召開的2017中國國際石墨烯創新大會上如此定調中國石墨烯產業。

  作為石墨烯發展的風向標,中國國際石墨烯創新大會折射了石墨烯的產業發展。采訪中,不少專家、學者、企業家認為,今年與往年最大的不同表現在,一批企業開始沉下來心,扎實推進市場,做實際的應用,而投資者也趨于理性,“概念炒作少了,產品應用多了?!?/p>

  “今年一個很大的變化是,市場趨于成熟、理性,現在有業界龍頭、主板上市的企業進入這一領域潛水,他們很低調?!敖K省石墨烯產業技術創新戰略聯盟理事長、常州第六元素總經理瞿研告訴記者。

  產業發展熱潮不減

  近幾年石墨烯熱潮下,中國成為全球石墨烯研究和應用開發最為活躍的國家之一。統計數據顯示,2016年,我國石墨烯市場總體規模突破40億元,石墨烯相關產品銷售額達30億元左右。據中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟預測,2017年我國石墨烯市場規模將快速擴大,有望突破100億元,成為全球最大的石墨烯消費國家。

  與此同時,中國也在引領石墨烯材料的產業化,“造烯運動”遍布多地,各地政府紛紛上馬建設各種石墨烯研究院及產業園。據不完全統計,目前國內有300余家企業從事石墨烯產品和生產設備開發,全國各地已有20家在建或已建成的石墨烯研究院或產業基地。

  “目前來看,石墨烯真正成為領軍者還是進行時,行業還處于并跑階段,隨著產業化的推進,一些企業會被淘汰出局。但這是產業發展的正?,F象,行業會在優勝劣汰中發展壯大?!崩盍x春的觀點頗具代表性。

  行業普遍認為,市場機制下行業整合將加速,技術實力強、資金雄厚、質量有保證的企業最終將脫穎而出?!斑@個行業會有一個大洗牌,大浪淘沙后,石墨烯產業才能真正蓬勃發展,步入良性發展軌道?!宾难腥缡钦f。

  應用推廣難

  2004年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈?蓋姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫成功從石墨中分離出石墨烯,并因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。自此之后,作為目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最好的一種新型納米材料,石墨烯被寄予厚望,并獲得了各路資本以及產業界一窩蜂式的涌入。

  然而石墨烯看似花團錦簇,卻面臨應用這一最大瓶頸。據瞿研介紹,目前石墨烯制備產能充足,但應用市場并未完全打開,出現供應和需求之間的不匹配。不少接受采訪的人士均表示,目前石墨烯面臨的問題不是產能過剩,而是應用市場尚未打開,“找到性價比最高的地方拓展石墨烯的批量應用,是當務之急?!?/p>

  “石墨烯的產業化難在推廣,期間會遭遇到各種坎坷挫折?!睎|旭光電副總經理、石墨烯事業負責人王忠輝在接受記者采訪時表示,東旭光電去年推出的石墨烯基鋰離子電池“烯王”,“在跟客戶做營銷時,客戶對產品表現得特別謹慎,需要在與客戶之間的互動中逐漸導入,在銷量上不會快速放量。”

  對處于發展初期、尚顯稚嫩的石墨烯產業,業內認為,下游企業接受有一個過程,要有足夠的耐心,要留出足夠時間來培育。

  “目前,東旭在石墨烯領域投入不少于5億元,正積極構建自身生態系統,一是從石墨烯基鋰離子電池到新能源汽車的產業鏈閉環,一是以石墨烯散熱大功率LED照明系列新品為核心依托的智慧城市?!蓖踔逸x介紹了東旭石墨烯產業鏈發展的長遠規劃。

  在拓展應用市場上,瞿研補充說,除了企業極力推進市場之外,政府也要發揮引導作用,“在開始的時候推一把,比如首臺套工程、示范工程等,由政府營造使用新產品的創新環境?!?/p>

  亟需打開動力電池市場應用

  作為“工業味精”,石墨烯可應用的領域廣泛,包括鋰電池導電添加劑、超級電容器、防腐涂料、電加熱和健康器材、觸摸屏以及海水淡化等,而目前應用最廣的當屬鋰電池導電添加劑。

  “石墨烯添加劑的導電性能主要體現在兩方面,一是與傳統導電劑相比,減少了用量,二是提升電池活性物質比例,從而提高電池能量密度?!兵櫦{新材料總經理肖峰對記者解釋說,“目前很多動力電池廠商使用碳納米管和石墨烯的復合導電劑,從而更好提升電池性能?!?/p>

  當前中國大力發展新能源汽車,提出到2020年新能源汽車保有量將達到500萬輛,作為新能源汽車心臟的動力電池也迎來高速發展。有機構預測,到2020年動力鋰電池的需求量將達到125Gwh。這一消息給石墨烯導電添加劑的發展帶來福音。

  南京科孚納米公司董事長蕭小月告訴記者,石墨烯導電添加劑,在導電性能和抗回彈性上有相當大的優勢,隨著中國鋰電產業的擴張,越來越多的鋰電廠商將采用石墨烯來替代傳統的碳納米管。

  據肖峰介紹,自2014年鴻納新材料研發建設的全球首條千噸級石墨烯生產線建成投產后,產能持續擴張,到今年底,石墨烯漿料產能將達1.5萬噸。

  鴻納新材料的擴產計劃僅是整個石墨烯產業發展的縮影,不少企業也將目光瞄準這一市場,產能正不斷鋪開。記者從新奧了解到,目前其在廊坊已投運了百噸級石墨烯粉體材料示范裝置,正在建設大規模導電漿料生產線,并計劃在內蒙古鄂爾多斯建設大規模的石墨烯粉體、導電漿料生產基地。

  “我們的產量一年能做到50—100噸,擴大產能設備沒有問題,關鍵是市場開拓,動力電池廠家對電池材料的更換要經過嚴格測試,要各種驗證,才會導入生產線,這需要一個比較長的周期,我們目前處于送樣檢測階段?!焙邶埥A升石墨公司總經理曹殿學告訴記者。

  在肖峰看來,目前石墨烯產業處于“黎明前的黑暗”,有兩個突破口,一是鋰電池導電添加劑,一是防火涂料,“如若這兩塊市場打開,企業就能夠生存下來?!?/p>

  創新有待加強

  此次展會上不少企業展出了石墨烯電供暖壁畫,在瞿研看來,這從一個側面反映了石墨烯企業的同質化競爭?!艾F在石墨烯應用的出口太少,同質化現象非常嚴重,石墨烯原創的創新非常難,企業對應用的迫切和饑渴,全部擠到一起去了。”

  統計數據顯示,從2011年起,中國學者發表的石墨烯相關學術論文已居世界首位,中國申請的石墨烯專利已占到全球總數的40%。表面來看,專利數量不少,但是“真正要細分,真正的專利不足10%,核心專利依然在西方?!崩盍x春直指厲害。

  “中國石墨烯專利突出數量,形成了很多單項專利,而國外是將很多單項專利放在一個大的綜合性的專利中,國內的專利兩三頁紙,而國外專利動輒幾十上百頁。坦白講,國內專利很多經不起推敲?!宾难兄赋?。

  有《報告》預測,全球石墨烯應用市場2020年將成長至1000億元規模,中國在全球石墨烯市場上占據主導地位。面對這一廣闊市場前景,中國將如何引領,這個問題擺在眼前。

  不少專家學者認為,中國石墨烯企業應該向高端研發、精細研發看齊,“在研發上不能著急,不能急功近利,不能被資本熱昏了頭腦,要切實打造工匠精神?!笔捫≡卤硎尽?/p>

  中科院院士劉忠范給出的建議是,應該建設數個面向未來石墨烯產業的高端研發機構,集中投入穩定支持;政府要明確決策定位,著重布局未來石墨烯產業核心技術,將中低端產品放手交給市場和企業?!罢プ∥磥淼牟季?,對于市場和企業都能做的事情,其實政府只需要布局環境就可以了?!?/p>

  編后

  石墨烯發現在國外,但并未阻擋中國探路石墨烯的步伐。短短幾年時間,中國石墨烯產業從無到有,從小到大,已經形成石墨烯設備、石墨烯原材料、新能源、大健康、節能環保、復合材料等多個市場化的領域,從事石墨烯研發生產、銷售和推廣的企業數目在逐年增長,也吸引了一批實力強勁的企業布局。石墨烯產業正在向產業化方向挺進。

  回想發展之初,在概念炒作、各路資本追捧、企業急功近利等多重因素下,石墨烯被神化,一度迷失方向。前幾屆的石墨烯大會來了不少蹭熱度的證券、投資機構,而真正像樣的產品很少,而且“石墨”的味道更重一些。

  時間是最好的沉淀,火爆過后,行業趨于理性務實,人們開始更多關注石墨烯產品和市場。這屆大會上,“烯”的味道變濃了,推出了多個行業的石墨烯應用產品。但是新生事物的推廣并不順利,隨著中國石墨烯制備產能的鋪開,應用市場卻遲遲未打開,同時存在同質化競爭激烈、低水平重復建設、創新能力不足等問題。

  認識到上述癥結,不管是資本界還是產業界對石墨烯的發展更為理智、冷靜,隨著有實力的企業不斷涌入石墨烯,靠譜的技術、產品正在成為行業的主流。未來幾年,一場行業的整合潮將不可避免,這是產業發展的必經階段,唯有如此,石墨烯產業才能做大做強,步入健康可持續發展軌道。


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