中科院院士劉忠范：石墨烯不能搞大煉鋼鐵式“大躍進(jìn)”

　　記者：那石墨烯未來的發(fā)展可能是怎樣的呢?

　　劉忠范：我給石墨烯材料設(shè)計(jì)了三種可能的未來。第一種未來類似于碳纖維，不至于日常生活離不開它，但在某個(gè)行業(yè)中擔(dān)當(dāng)著殺手锏級(jí)的角色。現(xiàn)實(shí)的石墨烯材料并不等同于未來的石墨烯材料，檔次還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。但是，隨著石墨烯材料的制備水平無限接近于理想情況，成為某個(gè)行業(yè)的殺手锏級(jí)應(yīng)用絕非不可能。

　　第二種未來類似于塑料。二十世紀(jì)初發(fā)明的塑料現(xiàn)在已經(jīng)無處不在，極大地便利了人類的生活。這種可能性對(duì)于石墨烯材料來說，也不是夢想，它的潛在用途極其廣闊，盡管成為現(xiàn)實(shí)需要付出艱苦的努力。

　　第三種未來類似于硅材料。硅材料是集成電路的基石，將人類帶入了信息化時(shí)代，極大地改變了人類的精神生活。石墨烯的卓越特性如果全部挖掘出來并得以應(yīng)用，前途不可限量。在將來的某一天，造就一個(gè)“石墨烯時(shí)代”也不是幻想。

　　記者：哪一種最有可能是石墨烯的發(fā)展方向呢?

　　劉忠范：這幾種可能性都有，但我認(rèn)為最現(xiàn)實(shí)的是第一種，即類似于碳纖維的未來。假如能夠把石墨烯材料做到極致，擁有最好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，強(qiáng)度是鋼的200倍，誰會(huì)不用呢?石墨烯材料的發(fā)展路徑將與碳纖維類似，隨著性能的不斷提升，標(biāo)號(hào)不斷提升，用途也越來越大。

　　我的團(tuán)隊(duì)致力于研制未來的石墨烯材料。我們相信，制備決定未來。希望通過我們的不謝努力，為未來的石墨烯產(chǎn)業(yè)打好材料基礎(chǔ)。未來的石墨烯產(chǎn)業(yè)有多大，取決于是否有人能夠把原材料做到極致，而不是將就著用，我的團(tuán)隊(duì)愿意擔(dān)當(dāng)這個(gè)大任。

　　記者：就比如說真能按照第一種碳纖維的發(fā)展方式，石墨烯的哪種性能可能會(huì)發(fā)揮極致的作用呢?

　　劉忠范：這還不太好說，或者說看不太清楚。個(gè)人覺得石墨烯作為熱管理材料很有前途，相對(duì)來說也比較簡單，作為散熱材料和發(fā)熱材料是一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的方向;其次是石墨烯力學(xué)性能的應(yīng)用，作為復(fù)合材料的重要組成部分，用作輕質(zhì)高強(qiáng)材料;第三個(gè)前景是其優(yōu)良的電學(xué)特性的應(yīng)用，抗靜電、觸摸屏、甚至未來的集成電路材料等，尤其在柔性器件、智能穿戴器件領(lǐng)域?qū)⒂兄鴱V闊的應(yīng)用前景。

　　記者：雖然目前下游市場的應(yīng)用并沒有打開，但是各地的產(chǎn)業(yè)和園區(qū)在不斷推出，你去很多地方調(diào)研過，目前這些產(chǎn)業(yè)園區(qū)實(shí)際上是什么情況?

　　劉忠范：這種石墨烯產(chǎn)業(yè)園區(qū)就像一個(gè)百貨商場，里面有很多攤位，有賣鞋的、有賣衣服的、還有賣帽子的，琳瑯滿目。每個(gè)園區(qū)建立之后，需要招商引資，需要吸引諸多從事石墨烯研究開發(fā)的團(tuán)隊(duì)進(jìn)駐，自然很難做到統(tǒng)一布局，統(tǒng)一意志，因此也難以避免簡單重復(fù)現(xiàn)象，導(dǎo)致特色不清晰。而每個(gè)小攤主基本上屬于小微個(gè)體戶，很難堅(jiān)持核心技術(shù)的研發(fā)工作，理想被現(xiàn)實(shí)所淹沒是正常的事情。

　　若不改目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，石墨烯核心領(lǐng)域或被國外占領(lǐng)

　　記者：目前國外的石墨烯產(chǎn)業(yè)是什么情況呢?

　　劉忠范：國外也在做，而且很多有實(shí)力的大企業(yè)參與其中，并起著主導(dǎo)作用，例如韓國三星公司從本世紀(jì)初就開始布局，擁有近500個(gè)石墨烯核心專利。我注意到，在國外特別現(xiàn)實(shí)的石墨烯產(chǎn)品反而宣傳的很少，而宣傳報(bào)道的大多屬于未來型技術(shù)。這一點(diǎn)與我們差別很大，我們很少做未來的布局，而滿足于炒作現(xiàn)在的石墨烯商品。

　　顯然，面向未來的東西都是在探索殺手锏級(jí)的用途，一旦突破就將是顛覆性的。另外，還有專利保護(hù)的問題。雖然目前中國的石墨烯專利占全球第一，但真正的核心專利究竟占多少是個(gè)大大的問號(hào)，值得大家重視。

　　記者：現(xiàn)在國外做這塊研究的都是些巨型企業(yè)嗎?

　　劉忠范：國外很多有實(shí)力的大企業(yè)都有前瞻性的布局，當(dāng)然并非沒有小微企業(yè)和新企業(yè)做石墨烯。我們的石墨烯玩家常常是新成立的小公司，在石墨烯淘金熱中建立起來的，缺少技術(shù)積淀和綜合研發(fā)實(shí)力，其競爭力可想而知。

　　記者：這些國外大公司對(duì)石墨烯的研究主要集中在哪一領(lǐng)域?

　　劉忠范：我們現(xiàn)在看到的常常都是比較遙遠(yuǎn)的和感覺不太靠譜的東西。但是，這些看似不靠譜的東西如果搞定的話，就是顛覆性的，成為未來石墨烯產(chǎn)業(yè)的核心競爭力。

　　記者：如果中國沒有這種大型企業(yè)來做這件事的話，這塊市場可能又會(huì)被國外給占掉了?

　　劉忠范：這么說吧，我們到現(xiàn)在為止，哪個(gè)新技術(shù)真正源于自己的獨(dú)創(chuàng)?絕大多數(shù)時(shí)候，都是別人有重大突破，我們?cè)偃?fù)制。正因?yàn)檫@樣，我經(jīng)常會(huì)反問，為什么期待石墨烯材料會(huì)特殊呢?

　　如果不是做法和觀念的改變，憑什么石墨烯會(huì)成功呢?相對(duì)于我們這些小作坊式的石墨烯玩家，一旦國外大企業(yè)在某個(gè)方面取得突破，跑到中國來投資建廠，一次投10億美元，你根本競爭不過，一切的努力都可能會(huì)付之東流。我們現(xiàn)在需要改變做法。不能提倡大煉鋼鐵和群眾運(yùn)動(dòng)式的方式。要發(fā)揮制度優(yōu)勢，整體布局，體現(xiàn)國家意志和企業(yè)意志。不能僅僅關(guān)注立即賺錢的東西，要布局未來的核心技術(shù)。

　　記者：不過，中國也有像華為這樣的大公司在做這一塊的研究。

　　劉忠范：是的，但華為還局限于把石墨烯用到手機(jī)上，這也不會(huì)是石墨烯的主流發(fā)展方向。就現(xiàn)狀而言，讓中國的企業(yè)做大規(guī)模的投入不太現(xiàn)實(shí)，需要國家發(fā)力，整體布局，有序發(fā)展，這是中國的強(qiáng)項(xiàng)。

　　此外，現(xiàn)在大家在認(rèn)識(shí)上有一個(gè)極大的誤區(qū)，有石墨礦的地方都發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)。客觀地講，從石墨礦出發(fā)制備石墨烯僅僅是粉體石墨烯制備技術(shù)的一個(gè)選項(xiàng)，而且也未必是最佳選項(xiàng)。因?yàn)槭V有很多伴生雜質(zhì)，很難提純，制備過程常常產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染，所以綜合各種因素未必劃算。雖然我們國家的石墨礦占全球探明儲(chǔ)量的75%以上，但我們的純化技術(shù)很差，賣出去的價(jià)格也就千把塊錢一噸，然后人家提純之后再賣給我們就到了幾十萬甚至上百萬元一噸。我們連這個(gè)技術(shù)都沒解決，要做更高端的石墨烯材料可想而知。

　　總而言之，如果不改變當(dāng)前的發(fā)展模式，未來的石墨烯核心產(chǎn)業(yè)還會(huì)被他人占領(lǐng)，這絕非危言聳聽，須引起人們的高度重視。