钟成
从2015年开始,石墨烯产业进入了爆发期,各种新产品不断涌现,并受到资本市场的高度追捧,政府规划明确表示支持,可以说是石墨烯产业进入了有史以来的黄金时期。目前,各种石墨烯相关应用不断涌现:“石墨烯涂料”通过了省部级鉴定,“石墨烯锂电池导电剂”出货量超过每月百吨,“石墨烯电热服装”获得市场高度认可,供不应求。这几种优秀的石墨烯应用产品,打开了长期以来大家对石墨烯的期望市场,取得了很好的销售业绩。据中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春介绍,2015年石墨烯相關产业国内产值达到5亿元,已经超过了2年前的预期。
但是与此同时,整个社会对石墨烯材料的质疑声也达到了巅峰,人们依然认为“杀手级应用”还没找到,石墨烯的影响力反而逐渐下降。从过去几年的经历中可以发现,自石墨烯获得诺贝尔奖以来,社会对这种材料的认识由早期的盲目崇拜,进入到了最近的怀疑甚至否定阶段。尤其是2016年上半年,由于石墨烯产业过度炒作造成的声誉破坏,加上石墨烯产品开发的滞后,上至国家部委,下到民间媒体,普遍认为石墨烯是过度炒作,甚至是名不副实的虚假概念。这种质疑声甚至造成很多石墨烯业内人士的困惑,更不要说资本、政府等非专业人士。似乎经过几年的开发,石墨烯产业的前景反而变得扑朔迷离了。
笔者认为,造成这一结果的来源,是石墨烯承载了太多它不应该承载的光环,所谓“希望越大,失望越大”。从2010年开始,似乎任何材料,甚至任何产品,只要加了石墨烯就会更好,会增加神奇的功能和性能。无论是申报课题还是研发产品,只要沾了石墨烯的边就容易找到投资,也容易得到各级政府的支持。由此导致“石墨烯+”的纷乱现象出现,很多完全没有必要甚至不能用石墨烯的产品或概念也纷纷出现。而地方政府对GDP和高技术产业政绩的追求,也让很多此类项目蒙混过关,堂而皇之地站在了各类会议和展览上。但是几年下来,人们发现石墨烯产业雷声大雨点小。除了几种行业一致认可的靠谱产品外,诸多的石墨烯概念产品长期处于研发中,就算是有产品问世的消息,也是新闻热而市场冷,并没有真正得到用户的认可。时间长了,大家自然对石墨烯这个材料本身开始质疑,怀疑石墨烯并不是之前炒作的那么神奇。
普通大众,甚至诸多媒体,往往过分看重石墨烯一些突出的性质参数,而忽略了这些性能优点的科学背景和应用前提。例如,对石墨烯导电导热性能的片面强调,使得诸如“石墨烯降温贴”“石墨烯内裤”等伪石墨烯产品爆热,过度消费了石墨烯这个概念。再比如,石墨烯在锂离子电池中的应用,也被扭曲成了“充电8min可以跑1 000km”这种荒谬的新闻炒作。当然这既是坏事,也是好事,至少促使人们开始关注石墨烯的真假概念,经过一轮大浪淘沙,也许真正好的石墨烯产品更容易脱颖而出。就产业发展的客观规律而言,任何一个产业的发展,都会经历早期的概念暴涨期,和随之而来的落差调整期。石墨烯也不例外,只是由于走得太快,波动幅度太大,造成了人们对它的爱恨交加。
如果抛开这种虚幻的光环来看石墨烯,它依然是一种非常优秀的纳米材料,有着诸多其他材料不具备的独特性质,在很多领域有着巨大的应用潜力。例如,在新能源领域,石墨烯在导电添加剂、光伏发电等方向上有着很大的潜力;在传感器领域,力学、光电、生物传感器,及其导电油墨印刷RFID在物联网等领域的应用,都有着极其巨大的发展空间;在电热领域,石墨烯的柔性、低功率发热性,以及与其他材料的复合能力都可以发展出各种各样的新产品。石墨烯的高比表面积、性能可修饰性、二维片状结构、分子阻隔性等等性质,是绝大多数其他材料无法比拟的。只不过,这种材料从发现到应用的时间太短,其实还有很多很多基础科学问题和技术问题没有解决,缺少根本性的规律和原理研究。由于对石墨烯自身的理解不够,因此造成了对石墨烯的应用几乎是盲人探路,只能采用简单的常识来猜测石墨烯的应用,采用盲目的尝试来探索石墨烯的方向。
石墨烯的应用,一定也只能是符合科学原理、在工艺工程上可实现、具有很好的性价比或创新性的产品。市场和用户看重的是产品的性质,而不是其中的成分,即使不用石墨烯,只要把产品性能和功能做到最好,就可以得到市场的接受。笔者建议,无论是从业的工程技术人员,还是媒体大众,一定要把“可以用石墨烯”的产品与“应该用石墨烯”的产品区分清楚,首先看的是产品的核心性质和关键功能是否满足用户的要求,而不是其中加入了某种神奇材料。
无论是技术产业界,还是资本、政府和相关行业,目前最需要的是给予石墨烯更多的关注、资源和耐心,以科学的态度和逻辑的方法,去深入研究开发与石墨烯匹配的工程技术与工艺方法。新材料产业与互联网、TMT不同,本来就是一个高投入、高风险、长时间的产业,以对待互联网的心态去做新材料,必然导致大起大落的波动,进而造成对石墨烯产业本身的伤害。可以类比的是,铁、陶、硅等等在人类历史上占据了重要地位的材料,无一不是经历的数十乃至上千年的发展,经过无数次尝试与错误,才最终找到了它们的“杀手级应用”,成为千家万户不可或缺的必需品。石墨烯短短十余年的发展,从发现到应用,走过了很多材料需要几个世纪才能走完的路,已经有了少数几个有前景的应用产品,其制备方法也经过多代发展,成本降低到市场可以接受的程度。我们相信石墨烯产业在下一个10年,会走得更稳更高,石墨烯会实现人们对它的所有合理期望,真正改变人类的生活。