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南京理工大学教授汪信:聚焦石墨烯重点应用领域 强化产学研政企协作突围

   日期:2018-11-21     来源:新华社    浏览:4433    评论:0    
作为一种新材料,石墨烯引发了全球研究热潮。它以超薄和超强韧性著称,是传导热量的“高手”,它还是目前已知导电性能最出色并具有储能功能的材料,现在,石墨烯正悄然走进人们的日常生活。当前,我国石墨烯研发和产业化已经到达何种阶段?还存在哪些短板?政府、学界和企业如何把握下一步发展路径与方向?带着这些问题,中经社分析师专访了南京理工大学原副校长、教授、博士生导师汪信。

石墨烯正从基础研究向产业化应用过渡 业界需要耐心

石墨烯是目前发现的最薄、导电导热性能最强、最坚硬的新型纳米材料,被誉为“新材料之王”。

美国、欧盟、韩国等国家(地区)均将石墨烯作为抢占新一轮产业革命的战略制高点,在基础技术储备、高端应用研发方面竞争激烈。

我国石墨烯起步较早,从高校启动基础研究,到2011年江苏常州率先成立石墨烯研究院、2012年工信部首次明确提出支持发展石墨烯新材料至今,我国已成为全球石墨烯研究和应用开发最活跃的国家之一——中国石墨烯基础研发投入走在世界前列,专利申请数量世界第一,拓展的应用领域范围全球最广。

不过,汪信认为,当前我国石墨烯正处于从基础研究向应用和产业化过渡期,近两年会有较大的行业洗牌。整体上,石墨烯产业依然前景广阔。

他说,石墨烯是一种极具价值的新材料,要经历5年、10年甚至更长时间,才有可能实现广泛的市场应用。无论是政府、中小型企业、科技巨头,都需要耐心。

这种新材料的探索式前进,与当年尼龙迅速产业化有所不同。1937年,美国的卡罗瑟斯采用已二胺和已二酸合成出能拉丝的尼龙66,1938取得专利权,在1939年建立第一个量产工厂。当时,尼龙的最大用途仅是制作袜子,但“尼龙袜”颇受欢迎,市场需求巨大,投产后供不应求。正是当时尼龙的用途领域较窄,产业能集中力量做强做大,积累了大量的资本,拥有了开发其他方面应用的资金。发展到现在,尼龙仍然是各种领域非常重要的工程塑料。

石墨烯与尼龙不同,它“诱人”的优点太多,重点应用领域不够明确,资金、人力、物力投入都分散了,业界更需要耐心。

石墨烯不是“工业味精” 应聚焦重点领域应用

汪信表示,当前,我国石墨烯产业已经到了比较集中和需要洗牌的阶段。现在全社会存在一种观点,认为石墨烯是“工业味精”,放到哪儿“味道”都会更好,产品质量就会更高。

这种认知是不对的。

石墨烯技术涉及制备技术、技术应用等多个方面,而技术应用又涉及电子、航空、医药等各个领域,每个领域的技术攻关,都有不小的难度。

可以说,石墨烯是一个高门槛、需长期投入、收益暂时缓慢的行业。汪信认为,从大趋势来说,石墨烯产业必须谋求整体发展。但一定要先集中,做强石墨烯重点应用领域,继而带动整个产业发展。如果继续盲目发展,持续消耗资源、资金、人才,会留下很多烂摊子甚至是环境污染问题。

关于重点领域,汪信认为,一是可以在能源应用、特别是动力电池领域的应用和产业化方面下功夫。2016年,汪信教授课题组就利用氧化石墨的高比表面积和独特的二维结构,建立了氧化石墨烯和金属颗粒、金属(氢)氧化物、导电高分子三类杂化材料的通用制备方法,将有助于石墨烯在燃料电池、超级电容器和锂离子电池等能源领域的应用,目前团队正在与企业合作技术转移,加速项目产业化。未来,石墨烯在储能、超级电容器、锂电、动力电池有较好的应用前景。

二是能源以外的领域,如重防腐涂料、催化剂类、电子显示、医疗应用等。重防腐涂料、催化材料、电子显示等领域应用在江苏常州已经有不少成功案例。医疗领域,如果将石墨烯作为药物载体进入人体,目前仍有一些安全性问题待考量。

设置行业门槛 强化产学研政企协作突围

从基础研究向产业化应用过渡的复杂时期,石墨烯如何突围,尽快实现可持续发展?

汪信建议,一是需要政府适当管一管,设立一定门槛,行业发展也需要收一收。

石墨烯不是“灵丹妙药”,是有一定技术、资金和市场门槛才能进入的行业,建议政府适当控制批准相关项目,防止一窝蜂,避免造成资金、资源的浪费和环境污染。目前,建议从国家层面应尽快研究确定几个重点应用领域,集中资金攻克技术门槛,集纳合力,形成石墨烯的“国家品牌”。

二是产学研政企协作突围。我国石墨烯研究的主体主要是高校、科研院所等机构和少数企业,研究力量比较分散,而且偏重于理论研究,成果呈现出碎片化、同质化特征。要尽快实现石墨烯产业化,必须加强产学研政企协作,完善石墨烯研发、生产、应用的全产业链,推动技术创新与市场应用结合。对高校来说,既要做基础研究,也要和企业合作,做接地气的项目,助力石墨烯产业尽快突围。 
 

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