自12年前首次被人工制出,，將在電子信息、新材料,、新能源、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域顯現(xiàn)廣闊應(yīng)用前景的石墨烯帶入工業(yè)化生產(chǎn)領(lǐng)域,，成了全球的努力目標(biāo),。
因此，當(dāng)華為中央研究院瓦特實(shí)驗(yàn)室于第57屆日本電池大會上宣布“推出業(yè)界首個高溫長壽命石墨烯基鋰離子電池”時,，國內(nèi)一片沸騰,。盡管后來的事實(shí)表明，此“石墨烯基電池”非“石墨烯電池”,，但絲毫不影響人們對華為在石墨烯領(lǐng)域取得突破的期待,。
石墨烯電池是“泡泡”嗎
自2015年10月23日華為與英國曼徹斯特大學(xué)達(dá)成石墨烯應(yīng)用研究項(xiàng)目后，大家就期待著華為推出“顛覆性”成果,，但是誰都明白,，沒那么容易。
實(shí)際上,，華為在日本電池大會上宣布的是“石墨烯助力的高溫鋰離子電池”的創(chuàng)新,，研究成果來自以突破關(guān)鍵技術(shù)、提升現(xiàn)有鋰電池的性能天花板為目標(biāo)的瓦特實(shí)驗(yàn)室,，而非來自曼徹斯特大學(xué)的應(yīng)用研究項(xiàng)目,。
根據(jù)華為瓦特實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家李陽興的解釋，華為此次推出的計(jì)劃用于沙漠,、陽光直曬等高溫極端環(huán)境的移動網(wǎng)絡(luò)基站,，高溫電池中，石墨烯起到的作用是高效散熱，而非電池的正極或負(fù)極材料,。
據(jù)了解,，在該高溫電池中，石墨烯主要配合正負(fù)極,，在電極材料內(nèi)部搭建了一個導(dǎo)電導(dǎo)熱的腳手架,，降低了內(nèi)阻，提升了散熱,。好比混凝土中加入鋼筋來增加強(qiáng)度,，味精加到菜里提升味道，石墨烯配合正負(fù)極材料,，將儲能功能發(fā)揮更好,。
盡管這不是石墨烯電池，但據(jù)華為提供的信息,，這款新電池的性能已可秒殺目前市面上的大部分鋰電池,，“實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,，以石墨烯為基礎(chǔ)的新型耐高溫技術(shù)可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?！?/p>
華為的高溫電池讓人們對石墨烯電池又有了新的向往,，石墨烯電池在大眾、媒體的眼中已經(jīng)是“超級電池”般的存在,，但某新能源企業(yè)市場總監(jiān)吳曉汶說：“石墨烯電池到現(xiàn)在也沒嚴(yán)格的定義,。在別的方向我不敢下結(jié)論，在電池領(lǐng)域,，尤其是鋰電池方向,，‘石墨烯電池’，基本還屬于妄想,?！?/p>
關(guān)于石墨烯電池取得的進(jìn)展不計(jì)其數(shù)，其中不乏聲稱即將開發(fā)出成型產(chǎn)品,，甚至已經(jīng)有了成型產(chǎn)品,，但隨后就沒有了下文。吳曉汶表示,，采用石墨烯作為電池材料,，無論是成本，還是工藝,，目前仍有許多內(nèi)在以及外在的問題需要解決,，也正因此，石墨烯電池?zé)o數(shù)次面世,，又無數(shù)次不見蹤影,。
石墨烯產(chǎn)業(yè)有望進(jìn)入井噴期
盡管石墨烯電池不被看好,，但它在其他領(lǐng)域的應(yīng)用前景值得期待。
例如,，石墨烯材料對手機(jī)意義重大,，如果手機(jī)大量采用石墨烯技術(shù)，意味著一場如同智能機(jī)對功能機(jī)替代的革命,。
據(jù)業(yè)界展望,，如果手機(jī)芯片使用石墨烯材料制造，性能大幅提升的同時功耗將大幅下降,；如果將石墨烯用于手機(jī)電池的兩極,，續(xù)航能力將是普通電池的十多倍，智能手機(jī)一天一充將成為歷史,；如果用石墨烯制作電容裝置,，它的充放電速度是鋰電池100倍—1000倍，幾分鐘就能完成智能手機(jī)充電,；石墨烯具有輕,、薄、幾乎完全透光,、強(qiáng)度大,、柔韌性好等特點(diǎn)，若能用在手機(jī)上,，我們將能夠用上卷起的柔性屏幕,。
雖然這一切僅僅是想象，但業(yè)界領(lǐng)袖型企業(yè)無不對石墨烯技術(shù)全力投入,。
2014年,，任正非在接受媒體采訪時聲稱，未來10至20年內(nèi)會爆發(fā)一場技術(shù)革命,，“我認(rèn)為這個時代將來最大的顛覆,，是石墨烯時代顛覆硅時代”，“現(xiàn)在芯片有極限寬度,，硅的極限是七納米,，已經(jīng)臨近邊界了，石墨是技術(shù)革命前沿,?？梢灶A(yù)見的未來10到20年，這才是真正的變革,?！?/p>
不僅僅是華為，三星、蘋果,、諾基亞在石墨烯領(lǐng)域激烈競爭已經(jīng)愈演愈烈,，諾基亞取得專利的最引人矚目的一項(xiàng)應(yīng)用就是使用石墨烯制作高性能超薄相機(jī)傳感器（石墨烯對光線搜索的敏感度超過現(xiàn)在攝像機(jī)所使用的成像傳感器千倍）。
在今年的世界移動大會石墨烯峰會上,，代表全球通信運(yùn)營商權(quán)益的全球貿(mào)易協(xié)會GSMA負(fù)責(zé)人說：“目前全球石墨烯年產(chǎn)能已達(dá)到百噸級,，GSMA聯(lián)盟預(yù)計(jì)，未來五年到十年,，石墨烯年產(chǎn)能將達(dá)到千噸級,。到2020年，石墨烯產(chǎn)業(yè)化規(guī)模將取得突破,。其中,，新能源市場規(guī)模將突破534億元，復(fù)合材料市場規(guī)模將突破372億元,，電子信息行業(yè)市場規(guī)模將突破267億元,。”
中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟今年7月發(fā)布的《2016全球石墨烯產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告》（以下簡稱《報(bào)告》）中稱,，石墨烯研發(fā)成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速,，截至目前，相當(dāng)數(shù)量的研發(fā)項(xiàng)目已經(jīng)順利完成并進(jìn)入商業(yè)化準(zhǔn)備期,，石墨烯產(chǎn)業(yè)有望進(jìn)入井噴發(fā)展期,。
中國正處于石墨烯“淘金”熱潮
中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟預(yù)測,，石墨烯產(chǎn)業(yè)目前還處于初級階段,，預(yù)計(jì)到2020年，全球石墨烯才形成完整產(chǎn)業(yè)鏈,，市場規(guī)模將達(dá)1000億元,，中國占比達(dá)50%至80%，將在全球石墨烯行業(yè)中起到主導(dǎo)和核心作用,。
從2011年起,，中國學(xué)者發(fā)表的石墨烯相關(guān)學(xué)術(shù)論文已居世界首位，中國申請的石墨烯專利已占到全球總數(shù)的40%,。同時,，中國也在引領(lǐng)著石墨烯材料的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)動，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),，目前國內(nèi)有300余家企業(yè)從事石墨烯產(chǎn)品和生產(chǎn)設(shè)備開發(fā),，主要集中在石墨烯原材料、鋰離子電池導(dǎo)電添加劑,、超級電容器,、防腐涂料、電加熱和健康器材、觸摸屏等領(lǐng)域,。
但是,，中關(guān)村石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長、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院士不止在一個場合表達(dá)了他對國內(nèi)石墨烯行業(yè)“烯流滾滾”的擔(dān)憂,，在他看來，石墨烯擁有光明的未來,，但眼下我們更需要耐心和堅(jiān)持,，需要踏踏實(shí)實(shí)的努力。
劉忠范院士在12月8日召開的中國國際碳材料大會上坦言：“我國雖然擁有最龐大的石墨烯研發(fā)隊(duì)伍,，但研發(fā)力量還相對分散,，小作坊式的無序發(fā)展成為目前石墨烯產(chǎn)業(yè)的主要特點(diǎn)。而產(chǎn)業(yè)園區(qū)的建設(shè)也顯得盲目冒進(jìn),，簡單重復(fù)比較多,。”
中國正處在石墨烯淘金熱之中,，全國各地都在建設(shè)石墨烯產(chǎn)業(yè)園,。劉忠范院士9月12日在第五屆中國科技政策論壇的主旨報(bào)告中提供的數(shù)據(jù)顯示，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),，這種打著石墨烯旗號的產(chǎn)業(yè)園接近20個,，有發(fā)達(dá)地區(qū)，也有欠發(fā)達(dá)地區(qū),，堪稱一場石墨烯產(chǎn)業(yè)化運(yùn)動,。
“盡管我國石墨烯市場熱度很高，但整體來講只重視低端產(chǎn)出,，輕視對未來石墨烯產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的關(guān)注,。”劉忠范強(qiáng)調(diào),，由于研發(fā)合作能力不足,，關(guān)鍵制備技術(shù)沒有得到解決，整體開發(fā)與應(yīng)用水平處于低端化,，制約了石墨烯在更多領(lǐng)域的應(yīng)用,。