石墨烯曾經(jīng)是資本市場(chǎng)的熱門(mén)概念，和市場(chǎng)給與的巨大期望相比，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展一直不大。
4月10日，中國(guó)科學(xué)院院士，全國(guó)政協(xié)常委，九三學(xué)社中央副主席，北京石墨烯研究院院長(zhǎng)劉忠范圍繞“新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的底層邏輯：石墨烯的創(chuàng)新實(shí)踐”對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和未來(lái)前景做了分享。
石墨烯目前很多領(lǐng)域還處于基礎(chǔ)研究階段，離產(chǎn)業(yè)化還比較遠(yuǎn)，從制備等方面看還有很多不足，而且污染大，產(chǎn)能利用率低。
石墨烯被譽(yù)為21世紀(jì)的戰(zhàn)略性新興材料。從2004年被兩位英國(guó)物理學(xué)家通過(guò)撕膠帶的方式獲得，其優(yōu)越性能被大眾認(rèn)識(shí)，2010年這兩位科學(xué)家被授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。圍繞石墨烯，國(guó)內(nèi)發(fā)表多篇論文，遠(yuǎn)超美國(guó)，而且和石墨烯有關(guān)的公司注冊(cè)量一直在增加。
劉忠范認(rèn)為，石墨烯應(yīng)該借鑒日本東麗研究碳纖維的案例，長(zhǎng)期埋頭科研，下苦功夫一點(diǎn)一滴慢慢突破。
他表示，粉體石墨烯一般用石墨剝離出來(lái)，不能用膠帶，是一個(gè)化工過(guò)程，最簡(jiǎn)單是濃硫酸加上高錳酸鉀強(qiáng)氧化，把它一層層攪拌，可以撕開(kāi)，但是很難控制，大片小片不統(tǒng)一，質(zhì)量不佳。1公斤石墨烯需要50噸的水和50公斤的濃硫酸，會(huì)帶來(lái)大量的環(huán)境污染問(wèn)題。
薄膜石墨烯是用爐子燒，通常用銅箔，通上天然氣1000攝氏度然后長(zhǎng)出1層石墨烯，單層面積不大，也很難撕下來(lái)。
根據(jù)2022年數(shù)據(jù)，粉體石墨烯產(chǎn)能是2.5萬(wàn)噸，薄膜石墨烯產(chǎn)能是540萬(wàn)平方米左右，但前者利用率是7%左右，后者利用率是0.23%，大量的產(chǎn)能過(guò)剩，都是政策亂導(dǎo)向帶來(lái)的。
劉忠范2019年花了半年時(shí)間走遍全國(guó)14個(gè)省29個(gè)城市，實(shí)地考察了上百家企業(yè)。考察的結(jié)果是國(guó)內(nèi)石墨烯產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不足。
國(guó)外更多關(guān)注真正體現(xiàn)石墨烯新材料特性的未來(lái)型技術(shù)研發(fā)，而中國(guó)則大多關(guān)注近期的實(shí)用性產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)企業(yè)主要以初創(chuàng)期的中小微企業(yè)為主，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重，高端研發(fā)方面相對(duì)欠缺。
他表示，未來(lái)如果不改變這種急功近利的思維方式，中國(guó)在石墨烯等硬科技領(lǐng)域還會(huì)不斷出現(xiàn)“卡脖子”問(wèn)題。
他認(rèn)為，一種新材料要想站住腳必須有離開(kāi)它不行的用途，也就是殺手锏應(yīng)用，石墨烯產(chǎn)業(yè)的低成本規(guī)模化制備技術(shù)、低成本的批量剝離轉(zhuǎn)移技術(shù)等都沒(méi)解決。
他認(rèn)為，產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、市場(chǎng)和科學(xué)不是一回事，各有各的范圍和責(zé)任，科學(xué)是天馬行空，需要的是自由，應(yīng)該交給學(xué)術(shù)共同體。從某種意義上講，政府不能離科學(xué)前沿太近，否則會(huì)帶來(lái)巨大的決策風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)破壞學(xué)術(shù)生態(tài)。
產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)需要敢吃螃蟹的創(chuàng)新生態(tài)和公平競(jìng)爭(zhēng)的文化土壤。政策的導(dǎo)向必須以繁榮市場(chǎng)為準(zhǔn)則，這是有為政府必須承擔(dān)的重任。
劉忠范帶頭成立北京石墨烯研究院，同時(shí)成立了北京石墨烯研究院有限公司，在做石墨烯的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化孵化。在其帶領(lǐng)下，裝備制造等都做了革新，4英寸單晶晶圓可年產(chǎn)將近2萬(wàn)片，去年裝備銷(xiāo)售達(dá)到1500萬(wàn)元，另外由于石墨烯很難剝離，就直接在工程材料表面高溫生長(zhǎng)石墨烯，不剝直接用，叫蒙烯材料，該材料找到了產(chǎn)業(yè)化方向，其年產(chǎn)值目前有幾千萬(wàn)元。