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歐洲兩位科學(xué)家通過研究石墨烯獲得諾貝爾獎(jiǎng)后，短短幾個(gè)月，石墨烯因其引發(fā)新一輪材料革命的潛質(zhì)正在全球受到熱捧。而當(dāng)四川金路樹脂股份有限公司宣布與中科院合作開發(fā)石墨烯后，國內(nèi)各路大軍的石墨烯熱達(dá)到高潮。
看上去，在這個(gè)被譽(yù)為將引發(fā)新材料產(chǎn)業(yè)革命、有可能改變下游產(chǎn)業(yè)格局的新產(chǎn)品上，國內(nèi)企業(yè)與國外同時(shí)起步了。但是，CCIN記者在最近就此進(jìn)行采訪時(shí)，不少專家和企業(yè)負(fù)責(zé)人都表示，對(duì)石墨烯的投資風(fēng)險(xiǎn)很大，業(yè)內(nèi)應(yīng)該慎重。
革命性的石墨烯
CCIN記者采訪了多位專家和企業(yè)相關(guān)技術(shù)人員后了解到，石墨烯是由單個(gè)碳原子呈六邊形排列而形成的一種納米級(jí)材料，因?yàn)橹挥幸粋�(gè)碳原子層，其約0.34納米的厚度相當(dāng)于頭發(fā)直徑的二十萬分之一。就是這樣一種肉眼根本看不到的材料，卻因其在導(dǎo)電性、韌性等方面的突出特性有望在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、鋰離子電池、新一代顯示器等傳統(tǒng)領(lǐng)域和新興領(lǐng)域帶來革命性的突破。
首先，石墨烯有望讓計(jì)算機(jī)處理器的運(yùn)行速度快數(shù)百倍。硅作為目前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的最重要原料，有著“微電子大廈的基石”之稱，而這塊基石一旦被石墨烯取代，計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度將產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。
中科院物理所從事石墨烯研究的張廣宇研究員告訴CCIN記者，由于受到材料本身屬性的限制，在室溫下硅基處理器的運(yùn)行速度達(dá)到3GHZ后就很難繼續(xù)提高。硅的載流子遷移率(即載流子在電場作用下運(yùn)動(dòng)速度快慢的量度)僅為1000~2000cm2/Vs，而石墨烯的這個(gè)指標(biāo)能夠達(dá)到幾十萬甚至上百萬，是迄今發(fā)現(xiàn)的載流子遷移率最高的物質(zhì)之一。這一特性意味著一旦石墨烯能夠取代或部分取代硅，計(jì)算機(jī)處理器運(yùn)行速度有望達(dá)到100GHZ甚至1000GHZ。
其次，石墨烯有望引發(fā)觸摸屏和顯示器產(chǎn)品的革命，制造出可折疊、伸縮的顯示器件。張廣宇說，石墨烯既透明又導(dǎo)電的特點(diǎn)，使得它作為透明導(dǎo)電膜的潛力非常大，而透明導(dǎo)電膜正是觸摸屏和LED顯示屏的重要組成部分。
據(jù)了解，目前這類產(chǎn)品中的透明導(dǎo)電膜材料主要是氧化銦錫，但是氧化銦錫相對(duì)于石墨烯韌性較差，在折疊或是拉伸時(shí)會(huì)影響影像效果。石墨烯取代氧化銦錫后能制成可折疊、甚至伸縮的顯示器件。目前國外科研機(jī)構(gòu)對(duì)石墨烯在這個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究比較熱，進(jìn)展也較大。去年諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C布之前，韓國三星公司和成均館大學(xué)的研究人員已經(jīng)制造出由多層石墨烯和玻璃纖維聚酯片基底組成的柔性透明顯示屏。一旦這種觸摸屏能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)，研究人員認(rèn)為，從理論上來講人們可以卷起手機(jī)，然后像鉛筆一樣將其別在耳后。
再次，石墨烯可以推動(dòng)超級(jí)電容器發(fā)展，使得同等體積的電容擴(kuò)充5倍以上的容量。目前全球超級(jí)電容器已經(jīng)在數(shù)碼相機(jī)、電動(dòng)車系統(tǒng)、變配電站、智能水表、太陽能發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電等領(lǐng)域開始使用。
據(jù)了解，超級(jí)電容器是介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲(chǔ)能裝置，能夠在幾秒鐘內(nèi)完成充電，容量能夠達(dá)到幾百甚至上千法拉。超級(jí)電容器是通過導(dǎo)體表面來存儲(chǔ)電荷，適合電子聚集的有效表面積越大，容量就越大。而石墨烯具有超大的比表面積，單層石墨烯的比表面積能達(dá)到2630平方米/克，是極為理想的超級(jí)電容器儲(chǔ)能材料。實(shí)驗(yàn)表明，使用石墨烯作為電極的超級(jí)電容器能夠產(chǎn)生相同體積電容器6倍以上的容量。
此外，石墨烯還能大幅提高鋰離子電池性能。目前石墨類碳材料已經(jīng)成為鋰電池最主流的電極材料，石墨烯加入鋰電池電極中能夠大幅提高導(dǎo)電性能。實(shí)驗(yàn)證明，將石墨烯應(yīng)用于鋰電池的負(fù)極材料中，其比容量可以達(dá)到540mAh/g以上，如果在其中摻入碳納米管后，負(fù)極的比容量可以達(dá)到730mAh/g，而目前普通的人造石墨負(fù)極的比容量只有370mAh/g。
除此之外，石墨烯因其超出鋼鐵數(shù)十倍的強(qiáng)度也有望被用于制造紙片般薄的超輕型飛機(jī)材料、超堅(jiān)韌的防彈衣，和“太空電梯”的纜線，在這些領(lǐng)域?qū)⒁l(fā)革命性的突破。
追捧熱潮此起彼伏
石墨烯如此神奇的特性，在其因諾貝爾獎(jiǎng)聲名鵲起后，國內(nèi)隨即掀起了一波又一波追捧熱潮。讓人覺得，似乎在這個(gè)革命性的新產(chǎn)品上，中國企業(yè)要引領(lǐng)世界潮流了。
從去年諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C布至今，但凡與石墨烯沾上邊的上市公司，不管是借機(jī)炒作還是果有其事，無一不成為市場熱捧的焦點(diǎn)。
中國寶安(行情,資金,股吧,問診)集團(tuán)子公司深圳貝特瑞新能源材料股份有限公司一位高管在某論壇宣布公司涉足石墨烯后，中國寶安股價(jià)從10.75元逆勢(shì)高揚(yáng)，一個(gè)多月后一度漲至19.16元的高點(diǎn);后中國寶安又宣布已完成石墨烯制備工藝的小試，并已提交了一項(xiàng)該產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)發(fā)明專*，次日該股即在低開低走的大盤中迅速?zèng)_擊漲停，領(lǐng)先大盤走出調(diào)整。
繼中國寶安之后，甘肅方大炭素新材料有限公司、中鋼集團(tuán)吉林炭素股份有限公司、ST南風(fēng)、安徽力合股份有限公司等傳言涉及石墨烯概念的上市公司，都輪番出現(xiàn)股價(jià)飆漲。石墨烯在國內(nèi)受追捧的程度由此可見一斑。
在涉及石墨烯的股票受追捧的同時(shí)，國內(nèi)也有不少企業(yè)爭先宣布正在攻關(guān)或已經(jīng)能生產(chǎn)出石墨烯。一時(shí)間，石墨烯已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展?jié)摿薮笄熬皬V闊的代名詞。
對(duì)石墨烯如此高的關(guān)注度與市場對(duì)該產(chǎn)品巨大市場潛力的判斷密不可分。據(jù)長江證券分析師陳志堅(jiān)估計(jì)，僅在集成電路行業(yè)，如果石墨烯能夠取代1/10的硅，就將帶來5000億元以上的市場容量，如果能在其他領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用，將有望形成一個(gè)萬億元的產(chǎn)業(yè)。
到目前為止，國內(nèi)已有3家從事納米材料開發(fā)的企業(yè)宣稱能夠制造石墨烯，他們分別是南京吉倉納米科技有限公司、泰州巨納新能源有限公司和廈門凱納石墨科技有限公司。
