人們較多地關注石墨烯大概始于2010年。這一年諾貝爾物理學獎頒給了在石墨烯材料方面進行卓越研究的兩位科學家。之后的幾年里，有關石墨烯的報道不絕于耳。石墨烯在我國發(fā)展的現(xiàn)狀如何呢？前不久在京舉行的中加石墨烯產(chǎn)業(yè)及應用研討會透露，盡管石墨烯產(chǎn)業(yè)化面臨著技術、市場、成本等問題，但利好的是石墨烯有望入選“十三五”新材料重大專項，石墨烯研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化也將會在“十三五”科技發(fā)展規(guī)劃中占據(jù)一定的位置。

石墨烯是由碳原子構成的只有一層原子厚度的二維晶體。石墨烯被稱為“新材料之王”，集優(yōu)異的力學、電學、熱傳導、阻隔性等材料性能于一體，可替代傳統(tǒng)材料，并能促成眾多技術革命，具有不可估量的應用前景。

在石墨烯無與倫比的材料性能被認可之后，石墨烯制備技術研發(fā)不斷升溫，各路資本熱烈追逐。然而，與上游研發(fā)熱、資本追逐熱等形成鮮明對比的是，下游的規(guī)模化應用卻頻繁遇冷。這其中到底是何緣由？石墨烯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的路徑有哪些？國家還需要出臺哪些支持政策？業(yè)界還需要在哪些方面努力？

用“一半是火焰，一半是海水”來形容當前石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的境況毫不為過——一邊是制備技術研發(fā)不斷成熟，呈現(xiàn)出資本熱、學術熱，另一邊是規(guī)模化應用頻頻遇冷，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展亟待突破。

然而，石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的這種境況有望很快被打破，石墨烯產(chǎn)業(yè)化正步入黎明前夕。

6月16日，中加石墨烯產(chǎn)業(yè)及應用研討會如期在北京中信證券大廈舉行。此次研討會不僅吸引了我國石墨行業(yè)的專家學者和企業(yè)代表，而且得到了中國非金屬礦工業(yè)協(xié)會石墨專業(yè)委員會和加拿大駐華大使館商務處的大力支持。

據(jù)研討會透露，盡管石墨烯產(chǎn)業(yè)化面臨技術、市場、成本等問題，但利好的是石墨烯有望入選“十三五”新材料重大專項，石墨烯研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化也將在“十三五”科技發(fā)展規(guī)劃中占一定位置。

無獨有偶。中國石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟近日召開新聞發(fā)布會稱，由于制備和應用技術制約，石墨烯目前還不能大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，但石墨烯產(chǎn)業(yè)化前景可期。

據(jù)中國石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟預計，目前全球石墨烯年產(chǎn)能達到百噸級，未來5年~10年將達到千噸級。到2020年，全球石墨烯市場規(guī)模將超1000億元，其中中國占比50%~80%，中國將在全球石墨烯產(chǎn)業(yè)中起到主導和核心作用。

“新材料之王”的魅力

石墨烯是由碳原子構成的只有一層原子厚度的二維晶體，石墨烯一層層疊起來就是石墨。實際上，石墨烯本就存在于自然界，只是難以剝離出單層結構。

2004年，英國物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功從石墨中分離出石墨烯，證實其可以單獨存在。石墨烯被發(fā)現(xiàn)后，業(yè)界對于石墨烯的研發(fā)不斷升溫，2010年諾貝爾物理學獎的頒布更是將行業(yè)推向了高潮。

作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“新材料之王”，集優(yōu)異的力學、電學、熱傳導、阻隔性等材料性能于一體，可替代傳統(tǒng)材料，并能促成眾多技術革命，具有不可估量的應用前景。甚至，科學家預言石墨烯將“徹底改變21世紀”，極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術新產(chǎn)業(yè)革命。

目前，石墨烯相關的技術研發(fā)已被列入美國、英國、中國、日本和韓國等國家的新材料領域重點支持項目。與其他國家相比，這些國家的石墨烯產(chǎn)業(yè)化開發(fā)處于相對前列。

事實上，2012年以來，我國政府對于石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直保持高度關注和重視。

2012年1月，工信部發(fā)布《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，將前沿新材料作為發(fā)展重點，積極開發(fā)納米粉體、石墨烯等新材料。

2014年9月，科技部發(fā)布“863科技發(fā)展計劃”，將石墨烯研發(fā)作為其中一個重點支持的內容。2014年11月，國家發(fā)改委、財政部、工信部出臺了《關鍵材料升級換代工程實施方案》，明確到2016年，推動新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需的石墨烯等20種左右重點新材料實現(xiàn)批量穩(wěn)定生產(chǎn)和規(guī)模化應用。

2015年以來，我國對石墨烯的政策支持力度更是明顯加碼。2月，工信部下發(fā)了《關于印發(fā)2015年原材料工業(yè)轉型發(fā)展工作要點的通知》，要求制訂石墨烯等專項行動計劃，組建碳纖維、石墨烯、稀土等新材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新中心，重點突破共性技術、專用裝備、高端品種的制約。5月和10月，國務院分別發(fā)布了《中國制造2025》和《<中國制造2025>重點領域技術路線圖》，提出了石墨烯產(chǎn)業(yè)“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”的發(fā)展目標，對石墨烯中長期發(fā)展路線進行了部署，并納入《新材料產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》。11月，國家工信部、發(fā)改委、科技部下發(fā)《關于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》，提出到2018年石墨烯材料制備、應用開發(fā)、終端應用等關鍵環(huán)節(jié)良性互動的產(chǎn)業(yè)體系基本建成，到2020年形成完善的石墨烯產(chǎn)業(yè)體系，實現(xiàn)石墨烯材料標準化、系列化和低成本化。

今年5月5日，備受業(yè)界關注的《石墨烯材料的術語、定義及代號》國家標準（征求意見稿）在中國國家標準化管理委員會官網(wǎng)正式公布，并向社會公開征求意見。這標志著我國首個石墨烯國家標準制定取得重要進展。

業(yè)內預計，中國國際石墨烯資源產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟今年9月將正式成立，同時上海石墨烯產(chǎn)業(yè)技術功能型平臺將正式運作。

產(chǎn)業(yè)化為何頻頻遇冷

可以說，在石墨烯被發(fā)現(xiàn)，以及優(yōu)越的材料性能被認可之后，其被業(yè)界追捧的程度可用“無與倫比”來形容。

隨后數(shù)年，石墨烯制備技術研發(fā)不斷升溫，各路資本粉墨登場，熱烈追逐。華麗家族、德爾未來、東北證券、中國寶安、中泰化學等上市企業(yè)紛紛通過收購、入股等形式進軍石墨烯領域。

然而，與上游研發(fā)熱、資本追逐熱等形成鮮明對比的是，其下游規(guī)模化應用卻頻頻遇冷。

“目前，石墨烯行業(yè)存在冷熱不均的局面，一是學術界、資本界、媒體的熱與產(chǎn)業(yè)界的冷；二是政府招商的熱與落地配套政策的冷；三是中國群眾式的熱和發(fā)達國家注重長遠的冷。”在中加石墨烯產(chǎn)業(yè)及應用研討會上，工業(yè)和信息化部賽迪研究院原材料工業(yè)研究所所長肖勁松表示。

肖勁松認為，目前資本市場將石墨烯捧成了“上帝材料”，但國內研究缺少有價值的、專業(yè)的研發(fā)成果，上市公司大都是處于虧損狀態(tài)，石墨烯市場虛火過旺，產(chǎn)業(yè)界的態(tài)度是“不見兔子不撒鷹”。

據(jù)肖勁松介紹，2011年以來，我國研究人員發(fā)表的論文總數(shù)和專利申請數(shù)量已經(jīng)穩(wěn)居世界第一位。截至目前，中國申請石墨烯領域專利2200多件。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全國有80多所國內一流大學和研究機構涉足石墨烯研究。

他分析稱，當前石墨烯產(chǎn)業(yè)化存在技術、市場以及成本三個主要問題，比如關鍵性技術尚未獲得實質性突破，下游應用領域研發(fā)落后，產(chǎn)業(yè)應用技術缺乏指導，前期研發(fā)投入資金量大且周期長等。