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石墨烯產業化受熱捧 市場技術瓶頸已突破

來源: http://www.yicai.com/news/2015/09/4693174.html

石墨烯產業化受熱捧 市場技術瓶頸已突破

第一財經日報 陳楚翹 2015-09-30 06:00:00

近期資本市場針對石墨烯產業利好信息不斷傳出,石墨烯產業市場化發展進程受到多方“助推”。石墨烯市場化量產所遇到的瓶頸陸續被相關研發團隊攻克。

近期資本市場針對石墨烯產業利好信息不斷傳出,石墨烯產業市場化發展進程受到多方“助推”。石墨烯市場化量產所遇到的瓶頸陸續被相關研發團隊攻克。

工信部權威人士9月28日透露,國家將通過多種手段支持石墨烯產業發展,包括即將出臺的石墨烯產業發展指導意見,創建產業聯合創新中心,以及工信部將成立產業發展聯盟。國家首個石墨烯及先進碳材料特色產業基地也在近期獲批,將在青島落戶建成,同時,政府還設立了1億元石墨烯相關項目投資基金。消息傳出當天,石墨烯概念股表現活躍,紛紛逆勢上漲,5只石墨烯板塊概念股實現大單資金流入,消息利好資本市場。然而不得不承認,石墨烯至今產業化存在批量生產的技術瓶頸。

石墨烯的“面紗”

無論是資本市場,還是新能源市場,石墨烯都獲得了廣泛關註。主要原因是石墨烯作為創新性材料,本身所具有非凡的導電性。其應用前景主要包括新材料電池領域,在銀的價格達到2987元/千克的今天,若能用石墨烯有效代替銀作為導電材料,其制造成本將會大大下降。如今石墨烯未受到廣泛推廣,主要原因是批量生產技術上的瓶頸。

由於石墨烯相關研究起步較晚,石墨烯大規模的學術研究始於二維石墨烯材料相關研究實驗獲得諾貝爾物理學獎的2010年。目前石墨烯生產大多是實驗室用途,商用產業始終面臨著無法控制成本的瓶頸。近期深圳大學化學與化工學院的劉劍洪教授及其研發團隊在石墨烯電池材料、超細粉體材料、導電材料等領域的應用取得較大的突破,已實現了石墨烯小批量規模生產與市場應用。目前已經申請了十項核心專利。

液相制備法突破瓶頸

石墨烯是石墨中剝離出的單層碳原子厚度的一種結構。據劉劍洪教授介紹,目前市面上比較主流的石墨烯制備方法主要有兩種。其一是化學氣相沈澱CVD法,主要利用的是化學反應冷卻沈積的方式來沈積石墨烯。由於化學反應可控性不強,沈積所形成的石墨微片層數不穩定,其制備的石墨微片很難達到石墨烯的結構要求。第二種方法是氧化還原法,強氧化劑使石墨多層結構中,層與層之間的鏈接分開,從而得到石墨烯。這種方法市場認可,但是不能準確分離石墨層,並且化學反應會破壞石墨烯結構,產出的石墨微片很難達到市場化要求。

劉劍洪團隊針對石墨烯結構難以完整的問題研發了化學液相法,該方法直接從液態高分子經過一系列熱化學反應燒結成為石墨烯。經檢測,化學液相法生產的石墨烯經其結構與國際認可的單層石墨烯結構完全吻合。“只有完整的石墨烯結構才能發揮其卓越導電性的特效。”劉劍洪教授談到,“石墨烯產業的發展重點應該在於導電性上,若是由於技術瓶頸而放棄開發其導電性,轉而發展導熱性,利用高成本的石墨烯去達到電阻發熱的效果,是不符合市場發展趨勢的。”目前由劉劍洪研發團隊創立的深圳市動力創新科技企業,深圳市安利豪實業有限公司,以及格林美股份有限公司(002340SZ)已經設立了合營公司,專註於推進石墨烯技術成果在新能源、超細粉末、導電材料領域的產業化。

劉劍洪:以工業4.0的要求發展石墨烯新材料產業

工業4.0時代的概念率先由德國提出,其意在闡述工業世界將迎來以生產高度數字化、網絡化、機器自組織為標誌的第四次工業革命。國務院於今年5年發布《中國制造2025》規劃,標誌著中國制造業正在進入工業4.0時代。劉劍洪教授對《第一財經日報》的記者談到:“研發團隊自始至終貫徹著工業4.0的思想及要求。在石墨烯產業化研究的過程中,研發團隊對數字化的成本控制、市場規模、投資效益回報都有詳細的研討。”

據介紹,目前研究團隊投入市場化的產品除了石墨烯結構微粒,可用作於海洋船舶防汙塗料的由石墨烯包裹的銅,亞銅納米粉粒之外,還有石墨烯為載體的氧還原催化劑。據了解,石墨烯為載體的氧還原催化劑主要發展前景是在鋁空氣電池的應用方面。使用石墨烯為載體的氧還原催化劑後,鋁空氣電池獲得的電流密度大幅度提升,並且解決了氧化銀作為催化劑壽命較短,易被空氣中的二氧化碳所幹擾的不足。

有關業內專家認為,鋁空氣電池的相關概念從實驗室研制到綜合測試乃至量產還都需要較長的時間,但鋁空氣電池在新能源汽車、手機電池、遊艇蓄能產業的相關發展都是不可估量的。

編輯:一財小編

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“告別”矽時代?華為已經開始向石墨烯行動了

來源: http://www.yicai.com/news/2015/10/4701464.html

“告別”矽時代?華為已經開始向石墨烯行動了

一財網 李娜 2015-10-23 11:16:00

10月23日上午,華為在英國對外宣布與曼徹斯特大學合作研究石墨烯的應用,共同開發ICT領域的下一代高性能技術。對於為何如此看好石墨烯,任正非對此的解釋是,現在芯片有極限寬度,矽的極限是七納米,已經臨近邊界,而石墨已經開始觸及技術革命前沿。

10月23日上午,華為在英國對外宣布與曼徹斯特大學合作研究石墨烯的應用,共同開發ICT領域的下一代高性能技術。該項目合作期初定為兩年,研究如何將石墨烯領域的突破性成果應用於消費電子產品和移動通信設備。

石墨烯只有一顆原子厚度,是世界上最薄、導電性能最強的材料,被業內視為下一個材料領域的顛覆者。很多人第一次聽聞它還是來自於華為創始人任正非的一次媒體采訪。任正非說,未來10~20年內會爆發一場技術革命,這個時代將來最大的顛覆事件,是石墨烯時代取代矽時代。而在最新發布的2014年華為年報中,華為在行業趨勢展望的環節再一次著重提及了石墨烯在材料領域的價值。

對於為何如此看好石墨烯,任正非對此的解釋是,現在芯片有極限寬度,矽的極限是七納米,已經臨近邊界,而石墨已經開始觸及技術革命前沿。

比如芯片領域。早在2011年,IBM沃森研究中心的科學家就在《Science》上發文宣布,他們成功研制出了首款由石墨烯圓片制成的集成電路,這一成果也被評為了2011年全球十大科學新聞之一,它標誌著石墨烯在計算機芯片上的應用前進了一大步。原因在於,由這類集成電路制成的芯片可以改進手機和無線電收發機的信號,或許可以使手機能在通常認為無法接收信號的地方工作。

再比如電池領域。目前市場上,以特斯拉為代表的電動車正不斷擴大對鋰電池的需求,然而電動車充電時間長仍然是未能解決的難題,而在智能電子設備行業,由於智能手機、相機、遊戲機等領域也需要大量的鋰電池。在這種情況下,石墨烯可作為新型的鋰電池負極材料,解決續航能力的問題。科學家稱,石墨烯具有極高的比表面積,因此化學反應速度和材料利用率更高,同時由於導電和導熱性比較好,石墨烯更有利於鋰離子的擴散傳輸。

由於具有特殊的物理化學性質,石墨烯甚至可以在光伏、航天、軍工、顯示器等傳統行業和新興行業的應用中發揮作用。

目前,曼徹斯特大學國家石墨烯研究所是石墨烯研究和商用的領先機構,已有40多家企業與曼徹斯特大學的235名研究人員合作開展石墨烯和相關二維材料的研究。英國國家工程和物理科學研究委員會和歐洲區域發展基金分別出資3800萬英鎊和2300萬英鎊建立了曼徹斯特大學國家石墨烯研究所。

華為董事、高級副總裁陳黎芳表示:“英國有著強大的科技基礎研究基因,華為很高興能與曼徹斯特大學共同開展HIRP(華為創新研究計劃)旗艦項目,研發多項前沿技術。曼徹斯特大學是石墨烯研究的大本營,擁有先進的技術和設備,我們在石墨烯領域的合作,將為未來信息通信行業發展、構建更美好的全聯接世界,提供至關重要的基礎性支撐。”

英國財政大臣喬治•奧斯本則表示:“作為英國政府對石墨烯9000萬英磅研發投資的一部分,今年早些時候,我非常榮幸為曼徹斯特大學國家石墨烯研究所揭幕。今天華為和該研究所的合作,是對英國在石墨烯科技方面領先地位的充分認可,也為科學和創新在建設英國北方動力方面所起的重要作用提供了典範。”

曼徹斯特大學國家石墨烯研究所總監詹姆士•貝克表示:“通過與華為這樣的全球領先科技企業合作,我們有望將石墨烯的研究成果應用於日常用品。這種合作夥伴關系將極大地促進英國商業的發展並吸引外資。我們很期待與華為合作開發消費電子產品和移動通信設備的新材料。”

但業內專家指出,從歷史的角度來看石墨烯從其誕生至今也不過10年左右。2004年石墨烯的科學研究還處於萌芽階段,而到了2010年石墨烯發明者獲得了諾貝爾獎之後,一切有關石墨烯的基礎科研工作才正式展開。而行業應用的發展必須依托於石墨烯的量產,《第一財經日報》記者註意到,目前石墨烯的生產基本還處於實驗用研究層面,並未大規模量產用於商業用途。

這里面原因有兩方面,一方面在技術上尚未找到獲得大面積單晶石墨烯的工業合成法,另一方面在市場上石墨烯下遊產業鏈尚未形成,目前還處於前期專利布局期,對石墨烯需求最大的也僅僅是各大科研院所和實驗室,並沒有大量石墨烯投入產業化運營。

由於無法量產,石墨烯制備成本也一直居高不下。此前石墨烯價格高達5000元/克,比黃金還貴10幾倍。“那瓶貌不驚人的東西比黃金還貴,幾克石墨烯粉末就價值幾十萬人民幣,我們坐飛機的時候都是分開幾個人進行運送,怕被安檢沒收。”一名做石墨烯研究的創業公司曾經如此形容。

“打破行業沈浸或許還需要看巨頭公司。”在任正非看來,在石墨烯時代,邊沿機會還是矽時代的領先公司。”不可能完全憑空出來一個小公司,然後就領導了時代脈搏,而且石墨烯這個新技術在世界上的發展也不是小公司能做到的。”任正非說。

編輯:吳狄

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告別 時代 華為 已經 開始 石墨 行動
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雖然產業還處於起步階段 二維碳素要做接地氣的石墨烯產品

來源: http://www.yicai.com/news/2015/11/4713100.html

雖然產業還處於起步階段 二維碳素要做接地氣的石墨烯產品

一財網 王珍 2015-11-17 19:34:00

目前,二維碳素總部所在地常州市,已形成中國最大的石墨烯產業園,集聚了51家石墨烯企業。金虎樂觀預期,石墨烯壓力傳感器的市場,有望達到一年十億元的規模。

物聯網時代,柔性顯示、可穿戴產品將大行其道,輕薄、柔性的新材料石墨烯也將大放異彩。不過,在石墨烯的熱潮之下,常州二維碳素科技股份有限公司(833608.SZ,下稱“二維碳素”)總裁金虎11月17日在深圳“高交會”期間、接受《第一財經日報》專訪時冷靜地表示,中國石墨烯產業還處於起步階段,產業化的重點在於找到新應用。

“石墨烯行業剛起步,機遇無限,但需要心平氣和去做。”金虎說,石墨烯是一種新材料,如果沒說清應用方向就沒有實現產業化的可能性。金融市場對石墨烯有很高期望,但大家還是要給石墨烯企業時間,讓它們能夠靜下心來做。

再次發力移動端市場

金虎2011年創立二維碳素,2012年1月率先發布世界首款石墨烯電容式觸摸屏,確立了石墨烯薄膜的首個產業化應用方向。“我們花了三年時間,2014年才開始有銷售收入,今年銷售收入已經過千萬元。”

11月17日,二維碳素與深圳貝特萊電子公司聯合發布“石墨烯Z-Touch壓力觸控傳感器”。金虎解釋說,二維碳素這次發布的實質上是石墨烯壓力傳感器,貝萊特用它做成可讀取石墨烯壓力傳感器數據的芯片。

由於石墨烯輕薄、柔性、靈敏度高的特點,因此石墨烯壓力傳感器適用於各種智能可穿戴設備。做智能手表的深圳金康特公司,17日就與貝萊特簽訂了3D觸控芯片的采購協議。

通過壓力傳感器,同樣一個鍵,壓力不同,顯示功能也不同,這使手機、手表的觸摸屏從二維變為三維,即所謂的3D-Touch,這使交互信息量增多,從而可以獲得新的用戶體驗。金虎樂觀預期,石墨烯壓力傳感器的市場,有望達到一年十億元的規模。

不要務虛的高大上

回顧創業歷程,金虎認為,二維碳素發展得還算比較快,除了做材料制備,應用開發方面也下了很大功夫。他透露,二維碳素目前有40多人的應用開發團隊,覆蓋10多個專業。

石墨烯壓力傳感器,這個產品二維碳素最早想做的是“電子皮膚”,讓機器人也獲得人體的皮膚感應。“所以,我們不是追求技術最先進,而是做有市場需求的研發。”金虎說。

外界把石墨烯看得很高大上,但金虎提醒說,現在很多新聞報道的數據是來自於實驗室的理論推導,這些數據有可能會讓各界產生對石墨烯的誤解。石墨烯是有未來的新材料,但它的產業化不會一蹴而就,需要同行一起努力才能實現。

所以,二維碳素希望讓石墨烯材料進入每個人的生活。他舉例說,“蘋果6S手機應用了3D-Touch技術,我們已形成獨立自主知識產權的3D-Touch解決方案,這將可以應用於多種移動智能終端產品,包括手機、手環、護腕、衣服、腰帶、鞋等。”

最大對手是三星

目前,二維碳素總部所在地常州市,已形成中國最大的石墨烯產業園,集聚了51家石墨烯企業。當地兩家石墨烯龍頭企業——二維碳素、第六元素今年先後登陸新三板。

但是,當被問及二維碳素最大的對手是誰時,金虎向本報記者坦言,“我們最關註的對手是三星”。三星曾經推出石墨烯手機,不過後來沒有獲得良好的市場反應。

金虎認為,三星有龐大的產業鏈,這是它的優勢,當然由於軀體龐大,一旦一款產品失敗,其資本市場的損失會大於那款產品的損失,所以這也使三星不敢放手去“試錯”。

二維碳素註重知識產權保護,至今已積累了200項專利,並且主要依托中國市場。

前不久,華為在英國布局了石墨烯研發項目,會不會也將是一個強大的潛在對手?金虎認為不會。因為華為想做的是石墨烯芯片,其對手是IBM,以及幾萬萬億元的矽芯片市場,華為將有更大的壓力。但如果能做起來,原來的矽芯片產業鏈將面臨何去何從的問題。

編輯:邊長勇

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雖然 產業 處於 起步 階段 二維 碳素 要做 接地 氣的 石墨 產品
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石墨烯炒作潮再起 基本面現實無礙主力炒作激情

來源: http://www.yicai.com/news/2015/11/4717501.html

石墨烯炒作潮再起 基本面現實無礙主力炒作激情

一財網 李雋 2015-11-26 19:23:00

隨著“虛擬現實”概念炒作熱潮的暫時落幕,中小盤股也出現回調,不少題材也紛紛熄火。不過石墨烯概念重拾升勢,在方大碳素(600516.SH)、中泰化學(002092.SZ)漲停的帶動下,中國寶安、力合股份、博雲新材也維持強勢,逆勢上漲,尾盤漲幅隨著大盤跳水而收窄。

11月25日晚間,有市場傳言稱某知名手機品牌發布的新產品,將會有石墨烯的應用,不過到26日下午該品牌發布新產品,盡管相關產品充電時間比以前大大縮短,但並沒有公布有相關石墨烯應用的消息;而業內人士認為,盡管石墨烯應用的研發已經有所進步,但目前來看依然無法解決成本高昂的問題。

深圳一位私募人士向《第一財經日報》記者稱,隨著虛擬現實概念炒作的熄火,除了部分資金獲利套現後去認購新股以外,也有一些留在市場尋找下一個熱點,市場要保持強勢也需要熱點持續擴散;而最近有機構研究石墨烯商業應用開啟,盡管到目前還沒有具體實際案例,但相關板塊依然具備一定想象力。

中信建投分析師稱,自華為宣布與曼徹斯特大學合作研究石墨烯的商業應用以來,板塊普漲。石墨烯在2004 年首次在實驗室被獲得,此後以“新材料之王”、“矽時代的顛覆者”等光環為人所知,然而其在制備工藝和工業化道路上,依舊面臨成本較高、良率較低、品質不穩定等問題。

2004 年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈•蓋姆(Andre Geim)和康斯坦丁•諾沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)以簡單的膠帶機械剝離的方法獲得了石墨烯,並在理論方面取得了巨大成果,二人因此共同獲得了2010 年諾貝爾物理學獎。

石墨烯制備目前仍普遍面臨成本較高、良率較低、品質不穩定等問題。不含缺陷和雜質的高品質石墨烯最早價格甚至高於黃金,經過了幾年的發展,目前國內部分通過氧化石墨還原的方法可以將成本降至3-5 元/克,然而得到產品以晶格缺陷較高、多層堆疊(通常為10 層以下)的石墨烯粉體為主,只能保持石墨烯部分特性,中信建投稱。

華泰證券分析師陳靂則稱,經過了近十年的發展,石墨烯制備技術已經在一定程度上獲得了很大進步,盡管目前石墨烯產量並不高,但也已經足以面對目前的下遊市場。目前石墨烯發展的主要瓶頸是成本問題。具體來說,一方面石墨烯產業要想替代現有產品就必須具備一定的價格優勢,另一方面,石墨烯的發現使其成為優於碳納米管的炭素新材料,石墨烯要想在其未來可能的領域大展宏圖,必須加快研發速度。

一位石墨烯概念股上市公司相關人士向《第一財經日報》記者稱,目前石墨烯的研發到應用層面還要有一定階段,成本高昂依然是很大的問題,而一些企業號稱生產出石墨烯,到底這是不是真正嚴格意義上定義的石墨烯,這都依然有待考究;行業應用的發展必須依托於量產,不過目前石墨烯的生產基本還處於實驗用研究層面,沒有大規模量產用於商業用途。

 

編輯:黃向東

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石墨烯能扳彎你的手機

來源: http://www.yicai.com/news/5020081.html

重慶一家名為墨希科技的公司近日宣稱即將發布可彎曲形似手環的智能手機,可以看作是對三星曲屏手機的挑戰,這也意味著柔性屏技術的競爭又上升到一個新的臺階。

墨希科技表示,今年將小批量出貨1萬臺柔性屏技術智能手機,單個售價約5000元人民幣。

當手機卷成手環時,它的觸屏仍然能夠工作,你也可以把手機展開成一個長方形,就像普通的智能手機一樣來使用,但該款手機要比普通手機薄而且長。

墨希科技應用中心負責人余崇聖對《第一財經日報》表示:“即將量產的可彎曲智能手機產品只能顯示黑白兩色,彩色的版本樣機已經推出,量產預計將於2018年面世。從技術上來講,黑白的要比彩色的容易很多。”

墨希科技是北京墨烯控股集團股份有限公司與中國科學院重慶綠色智能技術研究院合作合資成立的一家高新技術企業,專註於石墨烯材料的生產、銷售與應用技術開發。2013年底建成全球首條大規模石墨烯薄膜生產線,目前產能達到年產100萬平方米。

石墨烯觸控屏的延展性更強。與普通智能手機把零部件放置在屏幕背後的設計不同,這款可彎曲智能手機把電池、處理器和其他零部件都放置在手機的一端,以便於屏幕能夠完全卷成一個環形。這款即將上市的可彎曲智能手機只有黑白兩色,然而價格卻高達5000元人民幣。市場會不會接受?對於這個問題,余崇聖對《第一財經日報》記者表示:“我們認為即使是黑白的智能手機仍然會有市場。因為這是一個差異化的產品,手機的ID會有高端的設計,包括材質以及用戶體驗,會增加一些‘可炫耀式’的美感元素。我們會先小批量出貨,根據市場反應再調整定位。”

據余崇聖介紹,這款觸控屏的顯示將基於電子墨水(E-ink)技術,在亞馬遜Kindle閱讀器上有所應用。

加拿大皇後大學(Queen’sUniversity)人類媒體實驗室主任RoelVertegaal表示:“如果是使用E-ink技術,這款智能手機的前景不大,因為5年前我們的實驗室就已經有過類似的可彎曲的屏幕的原型機,但是它僅僅是能夠彎曲而已,屏幕一無是處,色彩畫質很差,分辨率很低,對比度也很差,你根本無法在上面播放視頻。就今天人們對智能手機的要求來看,連最基本的需求都很難滿足。”

盡管石墨烯觸屏有一定的局限性,但是不少中國企業都顯示出對這種技術的濃厚興趣。嘉興中易碳素科技公司CEO李平對《第一財經日報》記者表示,石墨烯觸屏也是中易碳素今年研發的方向。他說:“每個手機的屏幕其實都由兩塊屏組成,一個是顯示屏,可以是OLED,LCD標準,如果把這塊屏想象成電腦屏幕的話,那麽另外一塊屏,也就是觸控屏,可以認為是鼠標。目前的石墨烯技術還只能做觸控屏,也就是充當鼠標的功能,做不了顯示屏。”

國內最大的OLED生產商之一昆山維信諾也在開發基於新材料的觸控屏技術。維信諾總經理高裕弟告訴《第一財經日報》記者:“顯示屏目前肯定還是OLED主導,觸控屏目前除了石墨烯以外,我們還在開發納米銀技術,兩者並行推進,看誰成熟得更快。”據了解,維信諾的供應商二維碳素已經在加快研發納米銀和石墨烯兩種技術,以盡快滿足客戶不斷增長的需求。

相比OLED而言,觸控的工藝相對簡單,工序少,成本也低得多。二維碳素總裁金虎對《第一財經日報》表示:“利用石墨烯技術,我們已經開發了石墨烯壓力傳感器,由於石墨烯輕薄、柔性、靈敏度高的特點,因此石墨烯壓力傳感器適用於各種智能可穿戴設備。”二維碳素最早想做的可穿戴產品是“電子皮膚”,讓機器人也獲得人體的皮膚感應。“所以我們不是追求技術最先進,而是做有市場需求的研發。”金虎對記者表示。

盡管石墨烯柔性屏的未來還很難看清,但是柔性屏代表了未來的方向。這也為正在萎縮的智能手機市場提供了新的機遇。

今年一季度,全球4320億美元規模的智能手機市場首次出現一季度銷量下滑。曼徹斯特大學石墨烯研究員AravindVijayaraghavan表示:“如果這款智能手機今年真的能夠上市,我倒是蠻驚訝的。可能會改變整個智能手機行業的格局。但是如果真的分辨率很低,我不認為會有什麽商用前景。”

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下一代石墨烯電池:手機五分鐘充滿電量

在2016世界移動大會(MWC)上海展上,新開辟的石墨烯展區異常火爆。首次設立的石墨烯展區成為一大亮點,吸引了碳谷集團、第六元素和諾貝爾物理學獎得主等知名企業、專家攜最新產品、技術參展,包括諸多根據石墨烯特性衍生出的創新產品,如柔性手機、快速充電電池、超薄傳感器等。

 

目前,石墨烯主要以粉體和薄膜兩種形式存在。石墨烯粉體主要應用於新材料領域和能源領域,如防腐塗料、散熱材料、鋰離子電池等。石墨烯薄膜應用於電子領域、環境領域和醫藥領域等,如觸控屏、電子元器件等。

來自英國曼徹斯特大學國家石墨烯研究所項目負責人IvanBuckley對《第一財經日報》記者表示:“這兩天我們幾乎一刻不停,前來問詢的人絡繹不絕。人們對於石墨烯的好奇心非常強烈,他們可能不了解這種材料背後的原理,但是我們會告訴他們,用石墨烯制成的燈泡,更加節能,可以連續發光幾千個小時。”

記者在曼徹斯特大學的展區見到了可調光石墨烯燈泡,燈泡內有燈絲形狀的LED燈,LED燈的外層被塗上石墨烯,石墨烯的導電能力強,可減少10%的能耗。Buckley向記者介紹:“最近英國曼徹斯特大學的國家級石墨烯研究所研制出了全新的石墨烯燈泡,擁有比LED燈泡更堅固的結構和更低廉的價格,一個燈泡可能就10英鎊左右,能用很長時間。”

就在白熾燈被LED燈泡逐步取代的時候,這種新型石墨烯燈泡即將為照明技術帶來又一次革新。英國曼徹斯特大學的國家級石墨烯研究所去年就開始了石墨烯燈泡的商業化。英國財政大臣奧斯本也對該項目贊賞有加。這種新型石墨烯燈泡仍基於LED技術研發,通過神奇的石墨烯分子大大增強其性能和使用壽命。

不同分子結構的石墨烯能夠為不同用途的下遊產品提供原材料。記者看到中國碳谷的展臺上陳列著不同形態結構的石墨烯分子,有PE纖維、聚酰胺纖維、防腐塗料、鋰離子電池、分離複合材料以及催化材料等。中國碳谷首席科學家戴加龍對《第一財經日報》表示:“根據結構的需要,能夠給下遊生產者進行匹配。比如防腐塗料,國家海洋研究院正在應用,能夠讓船體至少20年不生銹。再比如石墨烯改性鋰離子電池,能夠實現快速充電。海綿加上石墨烯後,能夠實現油水分離,另外石墨烯還能成為3D打印原料,國家納米中心也在使用。”

據戴加龍介紹,石墨烯的上下遊產業鏈實現完整對接的趨勢剛剛顯現出來,盡管目前的產業化的應用還很少,產品也幾乎沒有,但是未來的商業前景可觀。

來自牛津的ZapGocharger充電器應用的就是石墨烯鋰離子電池,能夠實現5分鐘快充。2013年,該公司獲得了來自英國政府的資助後,由“倫敦石墨烯”更名為ZapGoCharger。該公司從牛津大學材料科學系得到石墨烯電池技術的專利授權後開始進行新能源電池的研究及商業應用。ZapGoCharger的投資總監SimonHarris對《第一財經日報》表示:“我們的終極目標是能夠將石墨烯鋰離子電池做進手機里面,所以我們要開始和中國的華為這樣的企業談,但是這可能是四五年以後的事情了,現在我們的技術還不夠成熟。”

目前該電池5分鐘快充的電量僅夠一部iPhone的10%,公司有清晰的5代產品規劃,做到第三代時,就基本能夠滿足5分鐘充滿一部手機的電量。ZapGoCharger的一位中國投資人對《第一財經日報》記者表示:“我們在很早期的時候就進入了這家公司,如果技術發展快的話,未來半年到一年就將實現量產。我們對石墨烯行業還是很有信心的。”

劍橋大學的石墨烯中心的產品更酷。他們把石墨烯油墨塗在硬板紙上,做成一個紙上樂隊,人們可以通過用手指敲擊紙上的樂器圖案進行演奏。它的原理是通過石墨烯油墨環保和高導電率的特點,用於水性油墨印刷電子產品。劍橋大學石墨烯研究中心研究員StephenHodge博士對《第一財經日報》記者表示:“這種新方法在實現高導電石墨烯墨水在市場上的批量生產及創造有競爭力的價格方面邁出了一大步。劍橋石墨烯公司正在出售這些新的油墨,與客戶建立業務,同時為客戶提供油墨和發展方案。”據透露,該石墨烯環保油墨已經申請了專利。

記者還在石墨烯展區看到了今年2月巴塞羅那移動通信展上展出的柔性顯示手環。FlexEnable展示了多款可彎折的柔性顯示器。FlexEnable商業總監SimonJones對《第一財經日報》表示:“我們提供多種技術可能性,但是最終還是要看客戶對產品的需求,我們也在和一些電子產品生產商合作,希望在未來能應用在不同的電子產品中。”

就在兩個月前,重慶一家名為墨希科技的公司宣稱即將發布可彎曲形似手環的智能手機,意味著柔性屏技術的競爭又上升到一個新的臺階。當手機卷成手環時,它的觸屏仍然能夠工作,你也可以把手機展開成一個長方形,就像普通的智能手機一樣來使用,但該款手機要比普通手機薄而且長。

墨希科技應用中心負責人余崇聖對《第一財經日報》表示:“即將量產的可彎曲智能手機產品只能顯示黑白兩色,彩色的版本樣機已經推出,量產預計將於2018年面世。從技術上來講,黑白的要比彩色的容易很多。”對此,FlexEnable的Jones表示:“我們很期待看到墨希的柔性屏手機問世,這也將證明石墨烯的更多用途和功能。”

曼徹斯特大學的諾貝爾獎獲得者康斯坦丁-諾沃肖洛夫也現身石墨烯展區。對於目前石墨烯的應用價值方面,諾沃肖洛夫對《第一財經日報》記者表示:“應該應用石墨烯技術,在二維材料里挖掘更多應用,並結合RFID(射頻識別)制作傳感器,開發制造在這些基礎之上的多功能產品。”

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德爾未來:棄購博昊科技擬僅購烯成石墨烯79.66%股權

德爾未來11日晚間公告,公司撤回發行股份及支付現金購買資產並募集配套資金申請材料,對交易標的做出重大調整。公司將不再收購博昊科技70%股權,擬購買廈門烯成石墨烯科技有限公司79.66%股權。

公告稱,公司就不再收購鎮江博昊科技有限公司70%股權已與博昊科技主要股東達成意向,正式協議正在協商確認中,待最終簽訂後將履行相應決策程序。

方案調整為,發行股份及支付現金購買廈門烯成石墨烯科技有限公司79.66%股權。截至本公告日,公司與交易對方就標的公司估值、交易對價、盈利承諾等相關條款正在協商。標的公司目前已經完成審計工作,但評估工作正在推進當中,尚未取得預估值。

公司股票將自8月12日(星期五)上午開市起繼續停牌。

德爾未來曾於今年3月24日發布了《發行股份及支付現金購買資產並募集配套資金報告書》(草案),擬計劃以每股16.28元的價格發行股份並支付現金的方式,購買博昊科技70%股權及烯成石墨烯79.66%股權,並募集配套資金。核算下來,博昊科技整體估值高達5.19億元,而烯成石墨烯整體估值為3億元。

此前有媒體質疑,德爾未來對博昊科技采取高溢價收購方式。博昊科技原本是德爾未來的參股公司,在2015年2月被上市公司德爾未來以7135.5萬元增資參股時,其整體估值還僅為23785萬元,尚不足此次德爾未來再次收購時的5.19億元一半。

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東旭光電上半年營收28.82億 超8億投入石墨烯領域

8月29日晚間,東旭光電(000413.SZ)發布了今年半年報,主營業務和新興業務獲得較快增長。

財報顯示,今年上半年,東旭光電營業收入28.82億元,歸屬上市公司股東凈利潤5.46億元,分別較上年同期增長89.08%、36.46%。

從具體業務來看,其主營玻璃基板業務上半年實現銷售收入5.37億元,相比去年同期增長22.25%,新興藍寶石業務實現收入2.2億元,較2015年同期增長400%。

東旭光電在中報中表示,2016年是其戰略落地至關重要的一年,上半年主要圍繞建設玻璃基板產線、深化現有產品市場布局、推進在新材料領域橫向延伸等幾條主線展開。

“東旭光電業績繼續保持穩定增長,一方面得益於上半年玻璃基板行業整體趨勢向好,另一方面則得益於公司的玻璃基板產能基礎進一步夯實。”東旭光電總經理王立鵬表示。

其主要看點在石墨烯新材料業務布局上。今年,7月9日,東旭光電曾宣布總計投資5億元建設石墨烯生產線、鋰電池正負極材料生產線和一家動力電池電芯工廠。

東旭光電副總經理王忠輝介紹說,石墨烯是東旭光電未來重要業務方向,東旭正圍繞該產業進行戰略性布局。

電池制約智能設備發展,石墨烯曾被視為可能帶來電池的革命。具有高導電性、高強度、超輕等特點的石墨烯是一種納米材料,據悉未來可能應用在儲能、傳感、水處理、電子信息、生物醫藥等領域,但從研發到產業化的進程剛起步。

除投資石墨烯制備等,東旭光電表示,上半年還組建了總額3億元的產業基金,未來用於進行石墨烯先進技術和資產並購。也就是說,其在該領域投入的資金將超過8億元。

王忠輝表示,東旭光電將按照“內生+外延”雙輪驅動的發展模式進行石墨烯產業構建,“石墨烯基鋰離子電池快速充放電技術在動力電池領域的應用是我們核心一環。”

東旭 光電 上半年 上半 營收 28.82 投入 石墨 領域
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東旭光電擬16.5億投建石墨烯基鋰電池項目

東旭光電9月6日晚間公告,基於石墨烯基鋰離子電池項目推進過程中市場的良好反應,公司旗下控股子公司上海碳源匯谷與泰州產業園管委會決定簽訂《石墨烯基鋰離子電池項目投資協議書之補充協議》,就上海碳源匯谷泰州石墨烯基鋰離子電池項目擴大投資規模等事宜達成一致意見,該項目投資總額由此前公告的5億元增至16.5億元。

據介紹,泰州石墨烯基鋰離子電池項目已於近日在泰州市海陵區發展和改革委員會完成項目投資備案。該項目投資總額為16.5億元,項目資金由公司自籌。

項目分兩期建設,2016年12月動工建設一期生產線,建設周期12個月。其中,一期建設年產10噸石墨烯生產線一條,年產1000噸石墨烯包覆磷酸鐵鋰生產線一條,年產1000噸石墨烯包覆三元材料生產線一條,年產2000噸石墨烯包覆負極材料生產線一條,年產0.2GWH的石墨烯基鋰離子電芯和pack生產線一條。二期建設年產90噸石墨烯生產線一條,年產2000噸石墨烯包覆磷酸鐵鋰生產線一條,年產2000噸石墨烯包覆三元材料生產線一條,年產3000噸石墨烯包覆負極材料生產線一條,年產0.8GWH的石墨烯基鋰離子電芯和pack生產線一條。

此外,為鼓勵上海碳源匯谷在泰州建設研發及檢測平臺,泰州產業園管委同意以股份形式出資2000萬元與上海碳源匯谷或項目公司共同建設獨立的研發和檢測平臺,該平臺租用項目公司場地,由上海碳源匯谷或項目公司控股進行管理和運營。自項目公司成立之日起,累計實現銷售收入超過20億元的,泰州產業園管委2000萬元出資作為獎勵無償轉讓予上海碳源匯谷或項目公司。

公告稱,泰州石墨烯基鋰離子電池項目是公司首個由實驗室走向產業化的石墨烯應 用項目,具有里程碑式的重要意義,項目公司落戶泰州,可以充分利用泰州周邊新能源產業聚集的區位優勢以及泰州產業園管委會提供的各種優惠政策,加速科研成果的轉化,與泰州共同分享未來石墨烯及新能源產業發展帶來的巨大經濟和社會效益;泰州石墨烯研發及檢測平臺的建設,能夠強化公司石墨烯產業研發實力,提升公司石墨烯相關檢測水平。上述項目的建設實施有助於公司加速石墨烯產業的戰略布局,率先實現石墨烯應用產業化的根本突破,搶占產業發展制高點,壯大公司石墨烯產業的整體實力。

據東旭光電此前公告介紹,石墨烯基鋰電池的核心特點是可在6分鐘內可充滿或放空電池,並具有優異的循環性能(長循環壽命3500次以上)和高低溫性能。如果未來將該電池應用於新能源汽車動力電池,可以大大提升新能源汽車的續航能力,為新能源汽車的普及起到促進作用。

東旭 光電 16.5 億投 投建 石墨 烯基 鋰電池 項目
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德爾未來終止股份發行 自有資金收購烯成石墨烯53.9%股份

德爾未來9月7日公告,公司董事會通過了終止發行股份及支付現金購買博昊科技和烯成石墨烯股份並募集配套資金事項,另以自有資金約1.62億元收購烯成石墨烯多位股東持有的約53.9%股份。收購完成後,公司將持有烯成石墨烯逾74%的股權。

公司原擬發行股份及支付現金購買鎮江博昊科技70%股權和廈門烯成石墨烯79.66%股權並募集配套資金。

因該次交易標的之一博昊科技市場環境發生較大變化,承諾業績實現存在較大不確定性,經審慎研究,從充分保障公司及全體股東利益的角度出發,公司對該次交易方案做重大調整,不再收購博昊科技 70%股權。

同時,公司擬以合計 16,175.98 萬元自有資金收購烯成石墨烯8位股東持有的合計53.8915%的股份。由於公司全資子公司蘇州德爾石墨烯產業投資基金管理有限公司已持有烯成石墨烯 20.3401%股權,本次股權收購完成後,公司及全資子公司德爾石墨烯產業投資基金將合計持有烯成石墨烯 74.2316%股權。

公告顯示,烯成石墨烯自設立以來專註於研發、生產和銷售石墨烯制備設備,以及石墨烯相關產品的應用推廣,包括導熱塑料、導熱薄膜、空氣凈化等產品。

本次收購前,上市公司已通過成立德爾石墨烯研究院,和大學開展合作研發等方式開展石墨烯研究,但仍缺乏產業化的平臺,研究成果無法付諸產業化實踐,石墨烯產學研的鏈條存在缺失環節,本次交易對公司完善石墨烯產業鏈有重大意義。 同時,通過本次交易上市公司吸納了烯成石墨烯的核心技術人員,在研發能力上將有進一步的提升,烯成石墨烯與公司之間將產生明顯的協同效應。本次交易有利於增強烯成石墨烯與公司現有石墨烯新材料業務的協同效應,有利於進一步提高上市公司的盈利能力。

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石墨烯產業化:摸著石頭過河

走進嘉興中易碳素7000平方米的工廠,整齊排列著幾十臺燒結高導熱石墨膜的高溫爐和低溫爐。這些爐子生產的是用於制作手機等電子產品散熱膜的原材料。

石墨烯是人類發明的第一種單原子的二維碳膜材料。只有一層原子,電子的運動被限制在一個平面上,為它帶來了全新的電學屬性。它的導電性強、可彎折、機械強度好,看起來頗有未來神奇材料的風範。

2012年,因石墨烯而獲得諾貝爾獎的康斯坦丁·諾沃肖洛夫(KonstantinNovoselov)和他的同事在《自然》雜誌上發表文章,討論石墨烯的未來。他認為作為一種材料,石墨烯“前途是光明的、道路是曲折的”。雖然將來它也許能發揮重大作用,但是在克服幾個重大困難之前,這一場景還不會到來。

更重要的是,考慮到產業更新的巨大成本,石墨烯的好處可能不足以讓它簡單地取代現有的設備——它的真正前景,或許在於為它的獨到特性量身定做的全新應用場合。

導熱性:手機上的應用

這究竟是一種怎樣的材料?

石墨烯在可見光下透明,但不透氣,這些特征使得它非常適合作為保護層和透明電子產品的原料。如果再加上超級電容、信息存儲器件、高性能複合材料,到催化劑載體、藥物輸送等,那簡直就是可以改變世界的發明。

在生產車間里,15條人工合成石墨生產線月產能可達6萬平方米。這些燒結完畢的原材料進行壓延、背膠、覆膜、模切成型加工後,最終被制成一塊塊手機蓋大小的薄膜,用來貼在手機屏幕、屏蔽罩、中框、後蓋、電池上,實現散熱功能。

在2011年創立這家致力於特種功能材料研發的企業之前,中易碳素創始人CEO李平在中國電信上海研究院工作。在高導熱石墨膜的應用領域,中易碳素從大尺寸石墨膜、連續卷材、多層複合石墨膜等方面進行研究創新。

針對最新的石墨烯概念,李平表示,中易碳素一直在持續跟蹤和投入研發,行業首創的石墨烯量產化產品石墨烯散熱膜即將作為高導熱石墨膜的升級換代產品正式推向市場,記者在現場看到,石墨烯散熱膜最薄厚度可以做到5微米,遠遠突破了高導熱石墨膜25微米的常規厚度,同時,石墨烯散熱膜具有更加強大的導熱性能。目前,石墨烯散熱膜已經實現了原材料制備、表面化學修飾、分散、成膜、後道模切加工等全生產流程的打通。

不過隨著智能手機行業的飽和,整個行業都面臨訂單的下滑。李平表示:“今年上半年情況特別糟糕,很多客戶訂單都削減了80%。但是下半年開始好轉,有望與去年持平。明年有了新產品就好多了。在這個行業,只有不斷保持創新,研發出新品,才能夠不讓自己被市場淘汰。”

生物相容:檢測試劑與植入骨骼

李平對記者表示,公司也在和中科院、同濟大學、華東理工大學等院校和研究機構合作,希望開拓石墨烯未來更多的應用領域。“生物醫療是我們非常關註的領域,尤其是石墨烯在生物傳感及檢測領域的應用,石墨烯具有非常強的熒光猝滅效應,可以使傳統的生物檢測方法靈敏度提高2到3個數量級。目前最主要的挑戰是安全性評估,尤其是石墨烯這種納米材料輸入人體後,可能會與蛋白質等發生反應,影響新陳代謝,或者導致細胞雕亡,這些都還需要大量的工作。”

李平所說的產品,是用石墨烯的生物相容性來生產檢測試劑。他說:“化學修飾是關鍵。由於氧化石墨烯富含羥基、羧基、環氧各種活性含氧基團,有很好的生物相容性,可以通過量子點表面特異性化學修飾,通過納米自組裝技術設計特別的DNA或核酸探針,針對某些蛋白質產生電化學反應或者熒光能量共振,從而快速診斷。就像抗體和抗原、生物素和親和素、DNA的堿基配對,都是特異性很強的。”

這一想法,和此前萊斯大學(RiceUniversity)物理學家Ching-HwaKiang的想法相一致。Kiang和他的朋友JamesTour通過將碳納米管解壓的方式制成石墨烯納米帶(GNRs)。GNRs是一種長度超過寬度幾千倍的條狀材料。這種材料的形狀,造成了其類似於蛋白質和DNA的性質。這就意味著,可以通過這種材料觀察蛋白質的折疊狀態。研究人員發現,GNRs像DNA和蛋白質一樣,在溶液中可以自發形成皺紋和循環,也可以形成螺旋體、皺紋或環繞。

這種材料未來很可能會被官能化修飾,用來和DNA、蛋白質,甚至是細胞結合使用。有了這樣的材料,未來生物分子檢測和分子醫學都將成為可能。同時也可能以用於DNA測序。這種材料可能會多方面地改變生物醫學的其他領域。

近期,萊斯大學的科學家又在嘗試焊接納米薄片以形成堅韌的多孔材料。研究人員通過實驗發現,聚焦的離子束顯微鏡圖像顯示出一塊焊接在一起的3D石墨烯層。該材料符合骨植入標準所必需的生物相容性和材料性能。

萊斯大學材料實驗室的科學家PulickelAjayan和同事在美國得克薩斯、巴西和印度等地使用放電等離子體燒結焊接石墨烯氧化物的薄片,其機械性能與生物相容性能和鈦相媲美,成為一個標準的骨替代材料的多孔固體。

這項發現發表在《先進材料》論文里。研究人員相信他們的技術將能夠創造出高度複雜的石墨形狀,而且只需要幾分鐘,他們認為這種工藝會比​​特種金屬加工更容易創造出特殊材料。

“我們開始思考骨植入,因為石墨烯是最有趣的材料之一,它能創造出許多可能性,因為它具有一般的生物相容性。”萊斯大學博士後研究助理ChandraSekharTiwary對《第一財經日報》記者表示。Tiwary也是論文的共同第一作者。另一名第一作者DibyenduChakravarty來自印度海得拉巴粉末冶金新材料研究中心。Tiwary說:“四件事情很重要:機械性能、密度、孔隙率和生物相容性。”

新型的3D打印材料

研究人員通過改變納米級的焊縫上的電壓來控制材料的密度。雖然實驗在室溫下進行,研究人員還把燒結溫度提高到200至400攝氏度以制成各種密度的石墨烯的固體。Tiwary表示:“實驗證明在300℃局部溫度能夠得到最好的樣品。”

在美國明尼蘇達州高科技納米制造公司海思創(Hysitron)同事的幫助下,研究人員通過與一個掃描電子顯微鏡連接反複測試二至五層接合石墨烯的承載能力,並發現它們在70微牛(micronewtons)的壓力下仍然很穩定。此外,他們還在得克薩斯大學MD安德森癌癥中心研究人員的幫助下,成功地在該石墨烯材料上培養出細胞,顯示了其生物相容性。令人驚喜的是,研究人員還發現了燒結過程具有去氧化功能,能夠使得氧化石墨烯薄片變成純雙層石墨,這使得它們比單層石墨或石墨烯氧化物具有更加穩定的能力。

Ajayan表示,這個實驗證明了如何使用常規的技術來制成非常規的材料。但是一個重要的前提是,二維材料能夠量產制成密度和強度都合適的3D材料。“二維材料的好處是它能夠在很大的表面積上實現連接,你只要去克服一個小小的活化能,增加焊接強度。”Ajayan說,“納米積木之間的工程結構和強大的接口是實現這些目標的最大的挑戰,但在這種情況下,放電等離子燒結似乎是有效的加入石墨烯片並制作成3D石墨材料的方法。”

Tiwary還表示,放電等離子燒結在工業上一般與陶瓷一起被用來制造複雜的零件。“該技術采用高脈沖電流把焊片瞬間連接起來。你只需要高電壓,不需要高壓或者高溫。”他說,他們制作的材料近50%是多孔的,密度只有普通石墨的一半,只有金屬鈦的四分之一。但它有足夠的抗壓強度——40兆帕,這樣能符合骨植入​的要求——骨骼中的扭力可以使得它在水中也不會溶解。

此前有傳聞稱諾基亞未來新手機將會使用石墨烯感光元件,傳感器將由臺灣富士康生產。新手機將會是諾基亞和富士康聯手的第一款產品。對此,新加坡南洋理工大學的研究人員表示:“石墨烯感光元件制成的攝像頭對光線的敏感程度比普通的CMOS要強1000倍,但同時價格也要高5倍以上。”不過該研究人員同時表示,諾基亞著眼於提高感光元件在強光和弱光的成像品質,選用全新的感光元件。如果成功,將會給業內造成巨大的沖擊。

不過隨著技術的成熟,新材料的成本也將大幅降低,石墨烯3D打印材料就是一個很好的證明。就在上個月,知名石墨烯企業、倫敦上市公司HaydaleGrapheneIndustries(HGI)全資子公司HaydaleCompositeSolutions(HCS)宣布將與熱塑性3D打印線材生產商Filamentprint公司及Fullerex公司共同合作,推廣和銷售石墨烯增強聚乳酸(PLA)線材應用於3D打印。據了解,這款全新的3D打印線材將會在本月舉辦的TCT增材制造展會上正式露面。

目前這種3D打印材料已經在幾家大型3D打印公司進行了使用並取得了良好的反響。HCS公司董事總經理GerryBoyce發表聲明稱:“我們非常興奮能夠為3D打印應用開發出石墨烯增強的熱塑性材料。這些新材料擁有諸多優點,包括能夠使零部件更硬、更強、更快!一直以來,打印速度就是阻礙3D打印技術得以大規模應用的障礙。一想到未來能夠直接根據CAD制造出結構性部件的前景就讓我們無比激動。”

除了推出其第一款商用石墨烯增強PLA線材之外,該公司也正在研究包括ABS、尼龍和PP(聚丙烯)材料在內的石墨烯增強3D打印線材。此外,這兩家公司也可以根據客戶需求開發出定制的石墨烯增強熱塑性線材,以滿足特定的產品要求。

諾貝爾獎物理學獎得主、英國曼徹斯特大學教授康斯坦丁-諾沃肖洛夫曾在今年的MWC移動通信大會的石墨烯專場上指出:“石墨烯和其他的二維材料擁有獨特的性能,它們可以為可彎曲和透明的電子設備提供基本的形態。最早的應用之一是在印刷型電子產品中的二維材料應用,接下來將在移動的印刷型電子設備中有所應用。”

不過,石墨烯的應用在整個行業都還沒有一個清晰的途徑。“我們接觸過很多高等院校的教授,他們也寫過一些比較有意思的論文,但問題是他們不了解產業和市場,從研究到產品是一個極其複雜的過程,石墨烯一定要變成一種電子元器件才有它的實際應用價值。在實驗室里成功的案例,未必拿到生產線上就可行。”李平對記者表示,“我們還是要依靠自己的研究人員進行研發,結合整個產業的發展和需求,但是剛開始產品成本是個問題。”

石墨 產業化 產業 摸著 石頭 過河
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空有產能銷量低迷 石墨烯產業鏈脫節

作為21世紀最具顛覆性的新材料,自誕生之日起,石墨烯就成為科技界和資本界追逐的熱點,而其所承載的贊譽和爭議一樣多。

石墨烯是由碳原子組成的只有一層原子層厚度的二維晶體,作為唯一的二維碳材料,結構的特殊性也讓其在性能上呈現出其它碳材料所不具備的優勢——強度高、韌性強、透光率高、重量輕、導電性佳、導熱性優。

制造之難

在中科院上海微系統所(下稱“中微所”)研究員丁古巧看來,獨特的結構帶來的優異性能從某種程度而言也成為石墨烯材料普及的制約因素。“從材料結構而言,單個碳原子層組成的二維材料,沒辦法單獨使用,而石墨烯自身化學鍵飽和,又很難和其他材料複合。”丁古巧向《第一財經日報》介紹道。

丁古巧所在的課題組從2009年就開始進行石墨烯材料的基礎科學研究,不斷追求更環保、更高質量、規模化的石墨烯材料制備技術,在從通常使用的強氧化技術,逐漸發展到少使用或不使用強酸強氧化劑的機械剪切剝離技術。

這種剝離工藝和英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫最初從石墨材料中分離出石墨烯的方法如出一轍,即利用每個原子層之間相對微弱的結合力,用透明膠帶粘住石墨片層的兩面,反複粘貼撕開,直到獲得只有一層原子厚度的石墨烯。

看似簡單的提取方式雖然可以獲得高品質的石墨烯,但石墨烯的大小只能靠運氣且很難實現量產,因為1毫米厚的石墨薄片就能剝離出300萬層石墨烯。除此之外還有氧化還原法、化學氣相沈積法、超聲剝離法等。

“多數化學方法制備的石墨烯,並不是純石墨烯,其實質為多層的石墨堆積,產品質量無法得到保障;化學氣相沈積制備石墨烯薄膜成本高,成品率低,難以進行批量化生產。”弗若斯特沙利文全球合夥人兼大中華區總裁王昕博士告訴《第一財經日報》。

目前的石墨烯主要有兩種形態,一種是石墨烯薄膜,一種是類似炭黑的石墨烯粉體,兩者的應用方向也不盡相同。薄膜形態的石墨烯已經可以大規模生產,包括重慶墨希科技有限公司、常州二維碳素、無錫格非等公司。

但石墨烯粉體則是爭議最為集中的領域。一些公司和機構將單層和多層混為一談,將厚度遠遠超過10個原子層的石墨烯微片或石墨烯納米片也稱為石墨烯。“目前國內很多公司號稱可以做100噸、 500噸甚至上千噸,誇大成分比較大,且大部分並不是真正的石墨烯,非專業人士很難分辨清楚。”丁古巧說道。

科研和產業未有效銜接

目前我國的石墨烯生產企業已經超過百家,尤其在常州、青島、重慶、無錫、深圳等地形成了產業集群。但與海外三星、IBM、諾基亞、英特爾、陶氏化學等大公司推動產業化應用不同,中國的石墨烯生產多集中於中小型公司,大型企業較少參與。

但推至科研角度而言,中國在石墨烯研究處於世界領先位置。根據中華人民共和國知識產權局、Wind數據庫資料,2015年中國專利申請數量達7925個,居全球第一。而從專利布局來看,企業和學校總占比達80%以上,公司占比低於學校,產業化進程提速有限。

而在王昕的觀察看來,“我國雖然科研人員和成果數量大,但高精尖的原始科研成果還較少,大多采用跟蹤研究的方法,重大創新還比較少,研究成果還主要集中在基礎研究領域,高端應用技術還相對薄弱。”

空有產能 銷量低迷

更為值得關註的是,應用技術突破難導致產業鏈下遊尚未形成,很多宣稱能夠生產上百噸石墨烯的公司,空有產能,卻很難賣出產品。

目前,國內能夠規模化量產的石墨烯公司只有少數幾家。記者查詢了各家官網公開資料,如常州第六元素材料科技股份有限公司2013年11月,一條年產100噸氧化石墨(烯)的自動化生產線宣布投產,並預計2016年可年產1000噸粉體石墨烯,銷售收入超過6億元。

但根據2016年年中業績報告,2016年上半年凈利潤為-1367.27萬元,比去年同期下降38.83%。石墨烯粉體收入增加約122.71萬元,觸摸傳感器收入增加了322.77萬元,雖然產品下遊市場應用逐步打開,但銷售遠不及預期。而常州二維碳素材料有凈利潤-521.4萬元,青島華高墨烯明細利潤-283.8萬元。

空有產能,投入大量資金於設備、人員,卻很難賣出產品,成為我國石墨烯生產的尷尬現狀,由於下遊需求未起,大部分石墨烯企業目前仍無法找到穩定的商業模式和盈利模式。

在石墨烯行業專家看來,雖然從2015年開始下遊廠商對於石墨烯的應用積極性大幅提升,但目前市場上大部分下遊企業家對於石墨烯還停留在概念上,並不清楚怎麽使用。

“不少企業購進石墨烯材料等相關產品後,不針對產品特性進行加工工藝的改變。在這種情況下,石墨烯材料即使品質再高,也難以發揮其優越性,造成‘材料好、用不好’的現象屢屢出現。”王昕表示。

此外,從新材料到新產品轉變的周期較長,下遊企業必須確保添加石墨烯材料的產品具有穩定性。拿電池生產企業舉例, 一批產品約需3個月出試驗結果,同款產品要做5~6批穩定性試驗才能確定其穩定性,決定是否導入。

“石墨烯的成本過高、在鋰電池中工藝特性不兼容等問題,使得‘石墨烯電池’這個技術接近於不存在。”王昕直言。

此外,一些企業粗制濫造生產的東西沒有人要,到處忽悠,使得市場對石墨烯的認知模糊,而當不成熟的產品盲目投放到市場,會帶有很大潛在風險,同樣是以電池生產為例,使用安全性究竟如何仍需要不斷測試。

產業化路徑

在石墨烯產業化方面,國外大公司的推動力量尤為明顯。以韓國為例,由於石墨烯在三星的主營業務領域均有著重大的應用前景,因此對於石墨烯的研究應用極為重視,不僅成立了自己的研發中心,還和韓國成均館大學合作,積累了大批石墨烯相關的技術專利。

而在美國擁有IBM、英特爾、波音等大公司,有利的創業環境催生了眾多小型石墨烯企業,形成了較為完整的產業鏈,覆蓋從制備及應用研究到石墨烯產品生產,直至下遊應用全環節,加速了石墨烯的產業化和應用進程,產業布局呈多元化。

在中國“企業+研發機構+孵化器+加速器”的發展模式尚在摸索起步階段,石墨烯產業化技術路線和產業化路線及產業發展的階段目標、重點任務、重大工程等仍需要進一步明確。

下遊應用反饋到科研方面,下遊應用商到底需要什麽性能的產品,能夠接受的價格是怎樣,想要應用於哪些領域,科研機構才能更具針對性地進行研發。

“只有得到下遊應用需求的支撐,石墨烯產業才能真正散發出生命力和可持續性。”王昕表示。

空有 產能 銷量 低迷 石墨 產業鏈 產業 脫節
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石墨烯虛火 90%公司 預計被淘汰

與明星材料石墨烯沾邊的企業,近期股價大漲,甚至一度漲停。但自從2004年被發現以來,石墨烯至今並沒有如科學界所預言“掀起一場席卷全球的顛覆性新技術、新產業革命”。

“石墨烯產業發展目前仍主要停留在研發階段,政策導向對當地石墨烯產業發展具有重大的甚至是決定性的影響,也引導著政府和產業資金的流向。”在青島舉辦的2016年中國國際石墨烯創新大會上,東旭光電副總經理、碳源匯谷董事長王忠輝直言。

雖然石墨烯因其獨特的優點被廣為看好,應用前景十分廣闊,但是多數投資機構仍然因看不清趨勢,搞不懂狀況,而謹慎出手。“前期風險較大,技術發展不是很順利,在前面的階段見到曙光是非常不容易的,堅持到終點的也基本上就剩半條命了。”王忠輝告訴《第一財經日報》記者。

直到2015年習近平主席參觀曼徹斯特大學國家石墨烯研究院,並充分肯定了石墨烯,政府隨之出臺了一系列相關政策,在政策和資本的雙重驅動下,石墨烯領域小有成果,進入石墨烯的投資機構越來越多。

“越來越多的產業往里面湧,包括講故事的,但現在還處於概念普及階段。”深圳力合天使創業投資管理有限公司(下稱“力合天使”)總經理張東寶向《第一財經日報》表示。力合天使從2009年開始投資石墨烯領域,先後投資了常州第六元素材料科技股份有限公司、常州二維碳素科技有限公司、深圳烯旺智能服飾科技有限公司。

炒概念不會長久

獲取單層石墨烯的制備難度非常高。目前,國內能夠制備出單層石墨烯的企業屈指可數,絕大多數是兩層、三層甚至是多層石墨烯,從嚴格意義上講,並不能稱之為“石墨烯”。

很多企業存在炒概念的嫌疑,畢竟石墨烯這一新興材料具有廣闊前景,加之國家政策扶持,因此該領域成為一些投機者的撈金池,近期就有一些企業因涉及石墨烯而股價大漲。

“小企業、上市公司都有炒作嫌疑,整個市場處於狂熱的狀態,新生市場出現濫竽充數的情況也是可以理解的。但長久而言,只有把石墨烯定位成產業升級和轉型的新方向,才能真正有所突破。”王忠輝告訴《第一財經日報》。

隨著國家層面的不斷支持,中國石墨烯產業發展取得了很多成績,截至2015年,我國申請的石墨烯專利技術已約占全球石墨烯專利技術的三分之一,並且相繼推出了高品質石墨烯制備、石墨烯基鋰電池、石墨烯柔性顯示屏、石墨烯防腐塗料等產品,但也存在著石墨烯制備品質不高、產品同質化嚴重、缺乏實質性應用突破等一些關鍵問題。

下遊應用乏力

石墨烯發展的核心在於下遊應用,但目前來看,下遊應用市場以高校和科研機構的小規模實驗為主,市場需求不足,難以推進研發制備技術提高。目前,石墨烯下遊需求端並沒有打開,然而企業有向原材料生產紮堆的趨勢,一方面可以加強原材料的量產,另一方面,又會造成供給遠遠大於需求。

力合天使投資的一家公司主要生產發熱理療產品,能夠滿足其需求的石墨烯薄膜生產商僅有兩三家。“那麽多生產原料不知道往哪用。如果能找到應用方向會非常好,如果只是為了迎合投資者,產能再多也是沒意義的。沒有應用,一切都是瞎掰。”張東寶告訴《第一財經日報》記者。

科研和產業存在脫節,應用端企業和制備企業也沒有很好地連接,打通整個產業鏈形成產業閉環勢在必行。“加強科研院所和企業互動,真正讓科研院所的研發方向和研發成果與企業發展的實際訴求形成良好匹配、研以致用。”王忠輝強調。

低端應用降低產業門檻

國外一些大企業像三星、IBM、諾基亞、英特爾等都積極布局石墨烯產業,推動石墨烯研發和應用,與國外不同,我國少數龍頭企業雖然也關註到了石墨烯領域,但中小企業居多。

在張東寶看來,大企業的定位相對高端,研發成果不易顯現。小企業的決策機制更為靈活,但受限於資金規模,小企業不太穩定,風險會更大,“一百家剩兩三家就不錯了,很多項目一看就判死刑了,很多投資石墨烯制備的都不太行。”

由於資金問題,從事石墨烯材料的小企業多從難度較小的應用做起,低端應用難度相對較小,更容易實現生產。在王忠輝看來,“適度的挑戰性是必要的,如果太過低端就會拉低產業形象,降低產業門檻。”

“目前國內企業中除了兩家企業實現了應用於LED行業的石墨烯產品的小規模生產外,其余研究機構及企業均只能小批量生產,產品也主要用於研究機構的研究,且應用主要集中在複合材料、觸摸屏等少數應用,半導體等高端應用尚未開發。”弗若斯特沙利文全球合夥人兼大中華區總裁王昕博士告訴記者。

技術是最大風險

投資石墨烯產業,技術是最大的風險。當前存在魚龍混雜的現象,各家企業自吹自擂,鑒別真假還需要一段時間。其次,資金方面也存在風險,很多小型企業因資金問題無法持續發展。

“企業規模小,所以沒有人敢投,然而缺乏資金又會導致企業規模小,這會形成惡性循環。”王忠輝呼籲更多的龍頭企業進入,“開始的時候燒錢沒關系,最終這個產業是要靠燒錢做起來的,扛得起失敗才行。”

商業模式也是投資人看重的關鍵因素。張東寶向《第一財經日報》表示:“我們想把項目、基金和人連接在一起,投資看重的還是技術和商業模式,有很多創業者不懂商業模式,定位不夠清晰。”

未來投資方向

在張東寶看來,我國的大企業分為國企和混合所有制企業,國企涉足石墨烯領域需要決策和審批,相對動力不足;而民營企業都有各自的業務出發點,更多地考慮投入產出比。目前已有公司嘗到了甜頭,未來會有越來越多的大公司參與到石墨烯領域。

作為天使投資人,張東寶更看好中小企業。“中小企業決策快,機制體制更加靈活,但是太多的創業項目是看不到希望的,創業者需要理性考量,畢竟優秀的項目還是極少數的。”張東寶坦言。

對未來石墨烯領域的投資趨勢,王忠輝認為要形成多層次的投資體系,“如果大家都在快看到曙光的時候才投,就會導致很多企業在見不到曙光的時候就死掉了。”

在國家的基礎研發層面,要有相應的資金對接,開發共性的技術,攻關一些難點。當企業的技術已經成熟需要繼續發展的時候,再做大就需要更多的產業資本進入,各個環節都需要資金,只是需求的量有所不同,投資類型也有所不同。

石墨 虛火 90% 公司 預計 淘汰
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石墨烯醫療應用還沒走出實驗室

被譽為“新材料之王”的石墨烯,不僅在電子產品、新能源電池、航空航天領域引起社會的關註,在醫療領域也被視為引發下一次醫療革命的關鍵。

近日,捷克奧洛穆茨大學的科研團隊宣布利用石墨烯研制出了世界上最小的金屬磁鐵,可以應用於核磁共振成像、水處理、生物化學和電子等多個領域。鑒於石墨烯更大表面積、生物適應性、化學穩定性等特征,在藥物傳送、癌癥治療和生物傳感等方面,石墨烯被寄予厚望。

體外檢測

生物傳感是一項正在快速發展的新技術,在醫學應用中,利用石墨烯作為傳感器進行體外檢測是重要的研究和應用方向。

“目前,石墨烯在醫療領域的研究剛剛起步,部分停留於理論層面,少數可以實驗研究,只有作為傳感器進行體外檢測的功能有望推向產業化應用。”在青島舉辦的2016年中國國際石墨烯創新大會上,上海交通大學轉化醫學研究院副院長崔大祥接受了《第一財經日報》的獨家專訪。

石墨烯和其他納米粒子相結合,作為一種傳感器用於體外疾病檢測已經得到了臨床實驗的論證。上海交通大學的科研團隊在這方面取得了一定突破,他們實驗論證了呼氣檢測和唾液檢測的應用。

呼出氣體中的腫瘤標誌物或者疾病標誌物非常少量,因此對檢測的靈敏度要求極高。和傳統的常規檢測相比,石墨烯可以使檢測的靈敏度提高至少三個數量級,有些甚至可以達到單分子檢測。

據透露,崔大祥所在的團隊已經開發出了通過呼氣來檢測胃癌的傳感器,而且技術比較成熟,團隊將進一步研究肺癌和其他腫瘤的檢測。

“經過我們論證,呼氣檢測應該可以成為繼血常規、尿常規和大便常規的第四大常規檢測,呼氣更加方便,而且無創,隨時隨地、及時檢測身體變化。”崔大祥表示。

此前在2015年,湖北中醫藥大學納米生物傳感中心張國軍教授團隊與針灸骨傷學院王華教授團隊合作,用電化學方法在針灸針的針尖表面分別沈積金納米顆粒與石墨烯,構建納米針灸傳感針。

據悉,這樣的納米針灸傳感針不僅穩定性好,而且對PH敏感,對多巴胺等神經遞質也有良好的檢測靈敏度與選擇性,可用於機體多巴胺的檢測。

體內治療

除了體外檢測,目前的研究還涉及石墨烯用於藥物遞送載體、腫瘤治療、抗菌殺菌、人工植入設備等方面。但不可忽視的是體內治療應用目前仍處於早期階段,風險較大。“石墨烯醫療將最先應用在體外檢測,體內治療遙遙無期,很可能會死掉。”對於體內治療崔大祥表現得並不樂觀。

石墨烯可以用於藥物傳送,這主要得益於其較大的表面積允許將大量藥物傳送至體內的特定區域。石墨烯氧化物可作為一種抗癌藥劑來對抗特定癌細胞。配合當前的療法,可能使腫瘤收縮,遏制癌癥發展速度,以及治療後的複發。

實驗證明,石墨烯可以用作免疫組劑,輔助其他藥物提高治療效果。石墨烯和肌氨酸偶聯以後能夠激發體內的免疫細胞分泌更多的細胞因子,而細胞因子對腫瘤具有殺傷作用,而且對免疫力有明顯的提高。但是這項技術到人體應用仍然有一段距離。

“現在技術是可以做到的,最大的問題是安全性。”崔大祥表示。

由於石墨烯傳導性好,可以將它修飾在電極的表面,插到神經里,對老年癡呆等電刺激治療有一定的幫助。此前密歇根理工大學研究人員將石墨烯引入3D打印神經組織,開發出一種高分子材料來培養組織,利用石墨烯作為導電體。

在今年1月份,英國劍橋大學研究人員成功將石墨烯電極植入小鼠腦部,並直接與神經元連接。在研究人員進行實驗後發現,利用石墨烯材料制造的電極能安全地與腦部神經元連接,且連接後這些神經元可正常傳遞電波信號,將腦電波信號傳遞給外界,讓外界更為清晰明了地了解腦部活動並修複感知功能。

這項技術未來可用於修複截肢、癱瘓,甚至帕金森氏癥患者的感知功能,協助他們更好地康複,例如可以借助機械臂來接收腦電波信號,進行抓取動作。

不管是藥物傳送還是腫瘤治療,這些體內治療的應用還停留在實驗研究層面。石墨烯用於體內治療的安全性問題一直是該研究最大風險所在。一旦無法從體內排出,會進入到肝肺內部,對細胞形成刺激,引起病變。

“體外檢測會最先應用,由於安全性問題,體內應用除了做電極,其他載體應用可能會越來越少。如果不能證明在體內被降解或排泄,肯定也會死掉的。”崔大祥坦言。

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華為有新突破!推出首個高溫長壽命石墨烯基鋰離子電池

據華為技術有限公司官方微信,近日,華為中央研究院瓦特實驗室在第57屆日本電池大會上宣布在鋰離子電池領域實現重大研究突破,推出業界首個高溫長壽命石墨烯基鋰離子電池。實驗結果顯示,以石墨烯為基礎的新型耐高溫技術可以將鋰離子電池上限使用溫度提高10℃,使用壽命是普通鋰離子電池的2倍。

華為瓦特實驗室首席科學家李陽興指出,石墨烯基高溫鋰離子電池技術突破主要來自三個方面:在電解液中加入特殊添加劑,除去痕量水,避免電解液的高溫分解;電池正極選用改性的大單晶三元材料,提高材料的熱穩定性;同時,采用新型材料石墨烯,可實現鋰離子電池與環境間的高效散熱。

“高溫環境下的充放電測試表明,同等工作參數下,該石墨烯基高溫鋰離子電池的溫升比普通鋰離子電池降低5℃; 60°C高溫循環2000次,容量保持率仍超過70;60℃高溫存儲200天,容量損失小於13%”, 李陽興表示。

這一研究成果將給通信基站的儲能業務帶來革新。在炎熱地區使用該高溫鋰離子電池的外掛基站工作壽命可達4年以上。石墨烯基鋰離子電池也將助力電動車在高溫環境下持久續航,以及無人機高溫發熱下的安全飛行。

華為 有新 突破 推出 首個 高溫 壽命 石墨 烯基 鋰離子 電池
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華為石墨烯電池研究獲突破:壽命是鋰離子電池2倍

12月1日消息,近日,華為中央研究院瓦特實驗室在第57屆日本電池大會上宣布在鋰離子電池領域實現重大研究突破,推出業界首個高溫長壽命石墨烯基鋰離子電池。實驗結果顯示,以石墨烯為基礎的新型耐高溫技術可以將鋰離子電池上限使用溫度提高10℃,使用壽命是普通鋰離子電池的2倍。

華為瓦特實驗室首席科學家李陽興博士指出,石墨烯基高溫鋰離子電池技術突破主要來自三個方面:在電解液中加入特殊添加劑,除去痕量水,避免電解液的高溫分解;電池正極選用改性的大單晶三元材料,提高材料的熱穩定性;同時,采用新型材料石墨烯,可實現鋰離子電池與環境間的高效散熱。

“高溫環境下的充放電測試表明,同等工作參數下,該石墨烯基高溫鋰離子電池的溫升比普通鋰離子電池降低5℃; 60°C高溫循環2000次,容量保持率仍超過70%;60℃高溫存儲200天,容量損失小於13%”, 李陽興博士表示。

這一研究成果將給通信基站的儲能業務帶來革新。在炎熱地區使用該高溫鋰離子電池的外掛基站工作壽命可達4年以上。石墨烯基鋰離子電池也將助力電動車在高溫環境下持久續航,以及無人機高溫發熱下的安全飛行。

去年,華為瓦特實驗室在第56屆日本電池大會(The 56th Battery Symposium in Japan)上發布了5分鐘即可充滿3000mAh電池48%電量的快充技術成果,引起業界廣泛關註。據李陽興博士透露,華為快充電池已經商用,並將於今年12月底正式對外發布超級快充手機。

華為 石墨 電池 研究 突破 壽命 鋰離子
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石墨烯抗菌防霧霾口罩研制成功 可阻擋96%PM2.5

據科技日報報道,記者在浙江大學常州工業技術研究院舉辦的新聞發布會上獲悉,該研究院的孵化企業——常州納美生物科技有限公司,依托浙大常州工研院納米醫藥研究中心暨常州市高新區諾貝爾獎工作站,成功研制出超強石墨烯PM2.5抗菌防霧霾口罩,經國家權威檢測部門檢測PM2.5過濾效率達96.4%,對大腸桿菌的抑菌率達99.8%。

該研究院科研管理部主任薛馳介紹,公司研發的新型多功能防護口罩采用最新型功能化石墨烯無紡布濾芯,具備超強的物理隔塵、PM2.5和PM10隔絕功能、抗菌性能,還可以過濾花粉和其他粉塵。其抗霾機理是利用石墨烯對PM2.5及以下的微小顆粒的吸附作用。尤其利用多層的石墨烯,可以牢牢地將微小顆粒“困住”。同時,石墨烯本身具有優良的抗菌性,其抗菌機理是石墨烯與細菌的細胞膜有強力作用,能切割細菌的細胞膜,並大量抽取細胞膜上的磷脂分子。

石墨 抗菌 防霧 口罩 研制 成功 阻擋 96% PM2
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新方法可“喚醒”石墨烯超導性能 拓展應用範圍

一個國際團隊近日在英國學術刊物《自然·通訊》發表報告說,他們找到一種新方法來“喚醒”石墨烯的超導性,如果相關技術發展成熟,將極大地拓展這種材料的應用範圍。

據新華社報道,石墨烯是從石墨材料中剝離出來的、只由一層碳原子組成的二維材料。它具有輕薄、強韌、導電、導熱等性能,是被工業界寄予厚望的新一代材料。科學家一直相信這種材料可具有超導性,但此前還沒找到方法證實。

英國劍橋大學等機構的研究人員將石墨烯與一種名為“鐠鈰銅氧化物”的超導材料搭配展開實驗,成功“喚醒”了石墨烯中“沈睡”的超導性。實驗顯示,石墨烯呈現的超導性並非來自外部,“鐠鈰銅氧化物”的作用僅僅是作為一種輔助材料來激發石墨烯內在的超導性。

超導是指一些材料在特定條件下電阻完全消失的現象,這時電流在材料中流動會沒有損耗,不會出現能量損失和發熱。超導現象在電子產業等方面有廣泛應用前景,但相關技術離大規模實際應用還有許多問題要克服。

石墨烯作為超導體將打開很大的想象空間。據研究人員介紹,“被喚醒”後的石墨烯能夠用於制造超級計算機等方面。

方法 喚醒 石墨 超導 性能 拓展 應用 範圍
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北京碳世紀科技公司發布全球首款石墨烯五號電池

2月21日消息,據中新網報道,全球首款石墨烯鋰離子五號充電電池問世。從事石墨烯技術研發的北京碳世紀科技有限公司21日在北京發布這款石墨烯鋰離子五號充電電池。

與普通五號幹電池、充電電池相比,這款石墨烯電池可循環使用3萬次,能夠在零下45攝氏度至60攝氏度的環境下使用,普通電池無法達到這種性能。此外,該款電池能夠實現量產,當日的產品發布也代表其正式投入市場。

碳世紀董事長閆立群介紹說,此次該企業發布的電池是直接將石墨烯作為電極材料的骨架,以此增加正極材料強度。同時,讓石墨烯成為正極的“骨骼”,整體提升鋰電池壽命,提高微觀導電性和電池的安全性能。這是真正意義上在電池領域運用石墨烯的一個嘗試。

循環使用三萬次、能夠在零下45攝氏度的環境中使用等,均是石墨烯為電池賦予的新性能。據了解,普通鎳氫電池工作環境為零至40攝氏度,普通鋰電池工作環境為零下10攝氏度至40攝氏度。當電池在超出工作環境範圍溫度時,就會造成電池電壓過低、達不到電器用電要求,最直接的表現是關機或停用。

自2004年被科學家發現以來,針對石墨烯的研究已有12年。不過,作為“新材料之王”,人們期待石墨烯帶來的顛覆性改變尚未發生。盡管性能優於普通電池,但此次發布的五號電池也並沒有如一些人所期望的那樣實現極速充電,或者超大電量等革命性突破。

針對此前市場熱議的“充電8分鐘能跑1000公里”的“超級電池”,閆立群對中新社記者表示,這種說法來自於西班牙科學家,是實驗室里推導出的數據,在現實中根本無法想象。

北京 世紀 科技 公司 發布 全球 首款 石墨 烯五 五號 電池
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東旭光電:“超極燈”點亮全球石墨烯創新大會向世界彰顯產業雄心

來源: http://www.nbd.com.cn/articles/2017-09-24/1150325.html

隨著16盞大功率LED燈的光束射向主席臺,東旭光電(000413.SZ)石墨烯應用新品“超極燈”瞬間點亮了2017中國國際石墨烯創新大會的現場。9月24日上午,中國石墨烯產業化應用和投資領軍企業東旭光電在2017中國國際石墨烯創新大會上正式推出其匠心打造的石墨烯散熱大功率LED照明系列新品——“超極燈”。這一應用石墨烯材料、並以智能模塊支撐智慧城市運營的系列照明產品一經發布,便迅速成為了本屆大會的明星產品。

“超極燈”新品發布會啟動儀式

國務院參事、國家發改委能源局原局長徐錠明、國家半導體照明工程研發及產業聯盟副秘書長馮亞東、浙江大學山東工業技術研究院院長曹衍龍、中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟秘書長李義春、牡丹江副市長齊忠彥、棗莊市政府副秘書長孫永等行業內知名專家學者及政府領導參加了“超極燈”發布會,並到創新大會的東旭光電展廳——智慧城市體驗中心參觀,紛紛對公司石墨烯應用新品點贊。

李義春指出,東旭光電近年來相繼推出充電應用、照明應用等系列石墨烯應用落地產品,代表了國內石墨烯產業發展的主流,充分發揮了石墨烯在推動國內傳統產業轉型方面的重要作用。

東旭光電副總經理、石墨烯事業負責人王忠輝表示:“隨著東旭越來越多的石墨烯產品面世,廣泛的市場讓我們更加聚焦——石墨烯已經成為構建智慧城市的重要材料與基石。”

王忠輝宣講東旭光電石墨烯產業發展戰略

“超極燈”現場“打擂”

中國國際石墨烯創新大會是全球石墨烯最重要的會議之一,被譽為全球石墨烯秋季盛會。同期,大會還將舉行2017中國國際石墨烯材料應用博覽會,展示全球石墨烯前沿應用成果,助力產業化應用。

作為國內石墨烯產業化應用的領軍企業,東旭光電繼去年以全球首款石墨烯基鋰離子電池產品“烯王”實現產業化落地後,此次又以石墨烯散熱大功率LED照明系列新品“超極燈”的發布震動業界。

徐錠明參事參觀“超極燈”

媒體參觀東旭光電石墨烯智慧城市體驗中心

據了解,此次發布的新品是基於石墨烯的可逆液晶相變材料(RLCP)技術突破而實現的,其核心功效在於散熱和導熱。因此,東旭光電LED燈具的內置照明模組體積比傳統LED模組大幅縮小3/4,重量減少1/3,光效提升20%以上,且節電率提高20%-30%。如與傳統鈉燈相比,更可實現80%以上的節電率。

在現場演示環節,鈉燈、傳統LED燈、石墨烯散熱大功率LED燈一經啟動,東旭光電推出的“超極燈”產品亮度明顯更亮、配光也更加均勻。

據現場專業測量儀器顯示,現場測試的三款路燈的功率分別為125W、45W和31W,車燈的功率則分別為177W、36W和21W,即東旭光電的“超極燈”在功率遠低於其他兩款燈的前提下,取得了更好的光效。

“這個數據顯示他們之間的差距已經很大了。”陳威博士現場給我們算了一筆賬,一款31W的石墨烯散熱大功率LED路燈每年相比125W的鈉燈節省75%的能耗、更減少295KG的二氧化碳排放量;而一款21W的石墨烯散熱大功率LED車燈相比177W鹵素車燈節省38H充電時間,更減少222KG的二氧化碳排放量。

陳威博士現場主持“超極燈”打擂臺

“該技術具有較高壁壘,目前暫未發現市場上有同類技術出現。”東旭光電旗下明朔科技創始人陳威博士在產品發布會上自豪的表示,為應對不同需求,模仿傳統鈉燈黃光色譜推出的石墨烯散熱大功率LED黃光燈目前僅中國獨有,國內也僅東旭光電能夠實現。

據悉,東旭光電在黑龍江大慶市的路燈改造項目中已首次采用模擬傳統鈉燈光色的“全光譜黃光、高光效”石墨烯散熱LED模組。

值得關註的是,該“石墨烯散熱大功率LED模組”技術(產品)不僅獲得2016年度中國國際石墨烯創新創業大賽一等獎,還成功入選北京市發改委等七個部門聯合下發的節能低碳技術產品及示範案例推薦目錄、工信部全國電子節能環保重點推薦產品。近期明碩科技更是以該技術(產品)斬獲首屆iGlobal中澳創新創業大賽總決賽三等獎。

多元產品緊盯萬億市場

事實上,在此次發布之前,明朔科技的石墨烯散熱大功率LED照明系列新品就已得到市場認可和歡迎,並衍生出包括石墨烯散熱大功率LED路燈、車燈、工礦燈、汽車旅行燈甚至隧道燈等系列產品,幾乎遍布各類消費市場。

據了解,明朔科技目前已完成20萬盞石墨烯散熱大功率LED路燈升級改造,在北京、黑龍江、湖南、浙江、海南等省市完成樣板項目,其中北京城市副中心通州區路燈改造項目已成為全國標桿項目。

東旭光電以石墨烯“智聯”路燈構建智慧城市

除了日益多元的照明產品,東旭光電還將目標瞄準了智慧城市的構建,緊盯這一規模萬億的市場。該公司將石墨烯散熱大功率LED路燈定位為整個智慧城市的管理平臺,采用模塊化結構設計,並留有多個通用接口,可集成各種信息設備技術,具備智慧照明、WIFI熱點、環境信息采集、安防及道路智慧監控、信息發布、應急可視報警等多種功能,使得城市道路照明達到“智聯”狀態。

同時,東旭光電還在此次產品發布會上推出了“石墨烯智聯LED車燈”,可與智慧路燈互聯,共同構建智慧城市。另一方面,也有望與東旭光電的新能源汽車業務實現產業協同。

據悉,東旭光電在無錫鴻山物聯網小鎮、上海楊浦濱江已開始石墨烯LED路燈物聯網應用實踐,通過LoRa擴頻通訊技術實現單燈控制和對井蓋、垃圾桶以及停車的監控等物聯網場景應用。

豐富的產品線和優異的性能,使東旭光電系列產品在發布會備受追捧。大會現場,東旭光電與牡丹江市政府簽署了《石墨烯新材料產業基地合作協議》和《石墨烯大功率LED照明模組智能制造暨智慧城市運維項目投資合作協議》。根據後者,項目全部建成後將成為黑龍江省第一個集石墨烯新材料、節能環保、C2M定制化生產、大數據智慧城市控制平臺等概念於一體的智慧工廠。

同時,明朔科技還與中興克拉科技(蘇州)有限公司簽署戰略合作協議,雙方為共同開拓以石墨烯路燈為載體,以CLAA標準及產業鏈為基礎的LoRa物聯網市場,搶占市場高點,將就LoRa城市級物聯網覆蓋及應用項目展開合作。

此外,明朔科技還與著名學府浙江大學簽署合作協議,以浙大雄厚科研資源為依托,建立石墨烯路燈智能工廠“聯合實驗室”和“院士工作站”,從而在科技研發、技術轉移轉化等方面進行深度合作。


明朔科技與浙江大學簽署合作協議

東旭的石墨烯雄心

王忠輝表示,按照東旭光電宏大的石墨烯產業戰略布局,公司此次展出的系列新品和簽約的合作項目都將陸續落地,從而將公司的石墨烯產業化應用帶入一個嶄新階段。

事實上,東旭光電的石墨烯戰略規劃頗具雄心,早在2014年就開始在石墨烯領域進行周密布局,通過產業發展和投融資並舉的“內生+外延”雙輪驅動模式進行拓展。

3年前,東旭光電與北京理工大學就成立了石墨烯技術研究院,正式開啟石墨烯產業應用業務。2015年,東旭光電與北京理工大學聯合投資成立旭碳新材,成功研發了石墨烯透明導電膜、石墨烯電熱膜、散熱膜等產品。

東旭光電石墨烯散熱膜

2016年3月,東旭光電控股上海碳源匯谷。當年7月,東旭光電石墨烯基鋰離子電池“烯王”驚艷出世,成為公司石墨烯產業化應用的代表產品。僅僅7個月後,東旭光電再次推出“烯王”第二代,15分鐘可充滿5000mAh,且已實現在共享電單車等小型動力工具的應用。作為動力電池領域的革命產品,“烯王”可廣泛應用於無人機、可穿戴設備、電動汽車等多種領域。

東旭光電石墨烯基鋰離子電池產品“烯王”

2017年5月,東旭光電與江西理工大學共同投資成立旭江科技,開展碳納米材料在柔性可折疊鋰離子電池及其它應用領域的研發和產業化,成功研發了石墨烯碳納米管複合柔性電池等產品。

而在此之前的2017年3月,東旭光電收購明朔科技,並基於對石墨烯散熱技術的突破,成功開發出石墨烯大功率LED照明模組,從而衍生出石墨烯散熱大功率LED照明系列新品。

8月底,東旭光電並購申龍客車項目獲證監會審批通過,標誌著申龍客車正式納入東旭光電序列,完成了東旭石墨烯產業化應用的關鍵一環。公司由此布局完成了從石墨烯材料-石墨烯包覆磷酸鐵鋰正極材料-石墨烯基鋰離子電池-新能源汽車的完整產業鏈閉環路徑。這大大提升了東旭石墨烯與新能源汽車兩大核心產業的協同與創新,增強了各自的競爭優勢。

由此,東旭光電一方面擁有了旭碳新材、碳源匯谷及明朔科技三家技術研發與產業轉化平臺,構建了石墨烯電采暖、石墨烯基鋰離子電池、石墨烯節能照明三個系列產品,填補了國內外石墨烯應用的多項空白;另一方面以東旭華清作為石墨烯投融資平臺,通過江蘇泰州、四川德陽兩只石墨烯產業基金加速在全球範圍內整合和並購優質石墨烯技術和資源。

因此王忠輝指出,東旭光電在石墨烯應用領域創造了兩個生態,一個是從石墨烯基鋰離子電池到新能源汽車的產業鏈閉環,另一個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。未來,東旭光電將進一步增強兩大核心產業的協同與創新,構建從儲能電池到新能源汽車到石墨烯散熱大功率LED照明設備再到物聯網、智慧城市的石墨烯應用產品體系,進而支撐整個東旭光電的轉型升級與業績騰飛。

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