劉忠范院士建議以“研發(fā)代工”模式推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化
“未來的石墨烯產(chǎn)業(yè)將建立在石墨烯材料的‘殺手锏級(jí)’應(yīng)用基礎(chǔ)上，而不是僅僅作為‘萬金油式’的添加劑。須關(guān)注石墨烯材料可能帶來的新產(chǎn)業(yè)以及推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代的變革性技術(shù)，這將是未來石墨烯產(chǎn)業(yè)的主體。”這是中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)納米科學(xué)與技術(shù)研究中心主任劉忠范在日前舉辦的重質(zhì)油國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成立30周年學(xué)術(shù)研討會(huì)暨2019精細(xì)化工催化聯(lián)盟年會(huì)上提出的觀點(diǎn)。
“高品質(zhì)的石墨烯原材料是石墨烯產(chǎn)業(yè)的基石。現(xiàn)實(shí)的石墨烯材料尚不足以支撐起未來的石墨烯產(chǎn)業(yè)?？芍^是‘理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感’?！眲⒅曳侗硎?，目前，在工業(yè)化生產(chǎn)上，我國科學(xué)家已經(jīng)制備出了電子材料級(jí)高品質(zhì)石墨烯材料——4英寸單晶石墨烯晶圓，但是石墨烯“殺手锏級(jí)”的應(yīng)用仍在探索中，尚未找到獨(dú)特的、不可或缺的產(chǎn)品。
石墨烯新材料的產(chǎn)業(yè)化之路是條漫長而崎嶇的道路。
最薄、最輕、最強(qiáng)、最硬、極佳的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，讓石墨烯獲得了“新材料之王”的稱號(hào)。在關(guān)于石墨烯的第一篇熱點(diǎn)文章發(fā)表后，各界的關(guān)注度迅速上升。截至2018年年底，在工商部門注冊(cè)的營業(yè)范圍包含石墨烯相關(guān)業(yè)務(wù)的企業(yè)數(shù)量已達(dá)6619家。
“目前，炒作的高峰期已經(jīng)過去了，經(jīng)過市場(chǎng)的建設(shè)，當(dāng)前狀況有所緩和。有高潮就會(huì)有低潮，我們擔(dān)心下一個(gè)階段便會(huì)迎來低潮。這個(gè)時(shí)候需要行業(yè)以及企業(yè)的堅(jiān)持，才可能會(huì)真正形成一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈?！眲⒅曳吨赋?。
“目前，石墨烯在質(zhì)量、性能穩(wěn)定性、制造裝備以及價(jià)格等方面仍有巨大的改善空間，需要不懈的努力和不屬不撓的堅(jiān)持，沒有捷徑可言?！眲⒅曳墩f，“材料方面的研究，我堅(jiān)持了十年，對(duì)于這十年的感受是‘理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感’。因?yàn)槔硐氲氖┦峭昝赖亩S蜂窩狀單晶純碳材料，而現(xiàn)實(shí)的石墨烯是由單晶脆片堆積起來的含缺陷多晶薄膜或分體。”
對(duì)于制備生產(chǎn)及性能提升方面，劉忠范建議打造“研發(fā)代工”新模式，該模式相對(duì)于傳統(tǒng)的產(chǎn)品零部件生產(chǎn)代工模式，可以針對(duì)特定企業(yè)的研發(fā)需求成立專用的“研發(fā)代工中心”，開展一對(duì)一的“異地”研發(fā)服務(wù);并通過全過程利益捆綁，長期穩(wěn)定地服務(wù)于企業(yè)的高技術(shù)研發(fā)，共同打造品牌產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化落地的無縫銜接。
產(chǎn)業(yè)化模式方面，劉忠范則建議有三種模式可以借鑒。一是碳纖維模式，用在特定的范圍里;二是塑料模式，作為通用材料進(jìn)行大范圍應(yīng)用;三是硅材料模式，作為信息化時(shí)代重要基石來應(yīng)用。