中科院院士刘忠范：石墨烯不能搞大炼钢铁式“大跃进”2017-01-30 09:24 澎湃新闻网写在前面自2010年石墨烯的制备者获诺贝尔奖起，石墨烯在产业界的“热度”就一发不可收拾。因具有优良的光、电、力学等性能，石墨烯被称为“新材料之王”、“超级材料”等。近两年来，中国的石墨烯产业园区以及石墨烯基地在各地开花，各种各样所谓的“石墨烯”产品不断推出。同时，资本市场也在热炒石墨烯概念股，昔日私募大佬徐翔也曾通过热炒华丽家族（600503）等石墨烯概念股获利颇丰。针对当前石墨烯产业的发展现状及问题，澎湃新闻（www.thepaper.cn）于近日专访了中国科学院院士、北京大学化学学院教授刘忠范。刘忠范称，目前中国石墨烯产业发展出现了“一拥而上”的群众运动，类似当年“大跃进”时期的大炼钢铁行动。产业集中度也是问题，比如，国外做石墨烯的很多是大型企业，而中国基本上都是一些小型的初创企业。刘忠范对此表示担忧，他说目前石墨烯产业仅仅是产业化初级阶段，刚露出一点端倪，群众运动式的发展方式并不能有效带动石墨烯产业的发展。如果中国不改变当前石墨烯产业的发展方式，未来石墨烯领域的核心产业有可能会被国外占领。石墨烯产业的发展要有国家意志，国内的大企业尤其是央企要有战略布局。中科院院士刘忠范中科院院士刘忠范以下为专访全文：中国石墨烯产业一拥而上，类似“大跃进”时期的大炼钢铁运动澎湃新闻：你曾多次提到目前中国石墨烯产业发展一拥而上，有点像当年“大跃进”时期的大炼钢铁运动。目前石墨烯产业具体发展的具体情况如何，会让你有这样的看法。刘忠范：目前中国拥有世界上最为庞大的石墨烯研发队伍。从2011年起，中国学者发表的石墨烯论文已位居全球榜首，至今已遥遥领先；在专利申请方面，截至2016年9月30日，中国在全球的占比已超过68%。现在全国到处都在建石墨烯产业园和研发基地。我有一张石墨烯产业园分布地图，一直在不断更新之中，目前至少有二十几家了。最早在常州发起，继而宁波、重庆、青岛等地，呈星火燎原之势，从发达地区扩散到欠发达地区。最近一个时期，我到处呼吁不能这么做事，因为任何一种新材料都不可能靠群众运动去做。大家误认为石墨烯的门槛很低，进去就可以赚大钱，这是一个严重的认识误区。我经常讲，历史知道答案。迄今为止，什么材料是靠群众运动做出来的？如果说过去有过这种情形，那就是1958年的大炼钢铁。这段历史大家都知道，结果可想而知，浪费了大量的资源，造出了一堆废铁。现在的“造烯运动”也有这种感觉。人们的一个误解是石墨烯产业已经到了大发展阶段，遍地“黑金”。实际上，石墨烯材料才刚刚走出实验室，至多处于产业化初期，远非成熟，更不是遍地黄金，而是遍地陷阱。根据高德纳公司的技术成熟度曲线分析，石墨烯新材料应该处于泡沫顶峰期，承载了人们过度的期待。接下来将是所谓的死亡谷，因为从基础研究到成熟的技术，再到产业需要漫长的时间，不可能一蹴而就。从2004年的第一篇石墨烯热点文章至今，满打满算才十二年多一点，不能期待太高。实际上，石墨烯未来是否一定成为一个大产业，没人能够保证，因为有诸多不确定因素存在。中国的石墨烯行业存在很多不正常现象。股票市场盲目炒作，利用石墨烯名目圈钱；地方政府盲目上马，圈地建产业园；还有一批不负责任的石墨烯玩家炒概念，究竟有多少人真正关注石墨烯产业本身就不得而知了。这样做的结果是苦了那些真正想做事的人，因为大家的期待落空之后，就会从一个极端走向另一个极端，从盲目轻信，到全盘否定。就像当年炒作纳米，忽悠了快二十年。现在一说到纳米，很多人就摇头。任何一个新材料或新技术产业发展都没有那么简单，碳纤维就是一个很好的例子。早在20世纪60年代初，日本人就提出了工业化制备碳纤维的方法。到上世纪七十年代初，日本东丽公司才真正开始小规模的工业化生产，每月一吨左右而已。当时的碳纤维档次很低，只能做钓鱼竿。到2003年为止，东丽公司投入了1400多亿日元，一直在做亏本生意。直到波音公司把他们的碳纤维用到新一代大飞机上，转机才出现。要知道，这个时候的碳纤维已经不可同日而语，档次有了大幅度提升。从1971年到2003年，东丽公司坚持了32年，这就是工匠精神。假如没有东丽公司的坚持，很难说碳纤维产业多大，至少不会发展的这样迅速。所以说，一种材料是否能够催生一个产业，常常需要核心人物或核心企业在推，而不是群众运动式的淘金，因为在真正成为成熟的产业之前，还无金可淘。我们常常擅长于复制成熟的技术，而不是开发新技术，表现为过于浮躁和功利。碳纤维材料形成今天的产业走过了近半个世纪的旅程。石墨烯材料满打满算才十二年。不能说石墨烯产业一定需要半个世纪，但是十二年是绝对不可能的。“今天的石墨烯不等于未来的石墨烯”澎湃新闻：中国现在很多做石墨烯的公司都是小公司，一些初创企业，他们如何投入大量资金和精力去常年坚持做研发呢？刘忠范：确实，现在的石墨烯玩家大多是小微企业，基本上是个体户性质。这就决定了企业发展的功利性，否则无法生存。石墨烯产业需要国家意志和大企业参与，因为在产业化初期，需要大量的投入，小微企业是做不到的。澎湃新闻：就这么些年石墨烯的发展来看，中国是否出现了类似当年东丽公司的那种企业了吗？刘忠范：我还没有看到这种迹象，中国的企业文化也决定了很难出现像东丽公司这样的“一根筋”企业。当然，我们也有制度上的优势和顶层设计，动用国家力量去做大石墨烯产业。澎湃新闻：这两年出现了很多所谓的石墨烯衣服等产品，您怎么看？刘忠范：目前的石墨烯产品炒作成分太多，鱼目混珠，很难一概而论。尽管不能简单地说低端产品和高端产品，但至少当下炒作的东西不可能成为石墨烯产业的未来发展方向。如果这么简单，也就无所谓战略新兴材料了。打个比方说，我们炒菜时会加点味精调味，但我们不会说这道菜是味精，更不会说今天吃了味精。仅仅在某种材料里面加上一点石墨烯，或许会改变一些性质，但不会成为颠覆性的东西。澎湃新闻：现在石墨烯确实好像有种沦为“工业味精”的感觉，放哪都好使？刘忠范：这主要是被大家炒烂了，它的作用远不止如此。澎湃新闻：那石墨烯未来的发展可能是怎样的呢？刘忠范：我给石墨烯材料设计了三种可能的未来。第一种未来类似于碳纤维，不至于日常生活离不开它，但在某个行业中担当着杀手锏级的角色。现实的石墨烯材料并不等同于未来的石墨烯材料，档次还远远不够。但是，随着石墨烯材料的制备水平无限接近于理想情况，成为某个行业的杀手锏级应用绝非不可能。第二种未来类似于塑料。二十世纪初发明的塑料现在已经无处不在，极大地便利了人类的生活。这种可能性对于石墨烯材料来说，也不是梦想，它的潜在用途极其广阔，尽管成为现实需要付出艰苦的努力。第三种未来类似于硅材料。硅材料是集成电路的基石，将人类带入了信息化时代，极大地改变了人类的精神生活。石墨烯的卓越特性如果全部挖掘出来并得以应用，前途不可限量。在将来的某一天，造就一个“石墨烯时代”也不是幻想。澎湃新闻：哪一种最有可能是石墨烯的发展方向呢？刘忠范：这几种可能性都有，但我认为最现实的是第一种，即类似于碳纤维的未来。假如能够把石墨烯材料做到极致，拥有最好的导热性和导电性，强度是钢的200倍，谁会不用呢？石墨烯材料的发展路径将与碳纤维类似，随着性能的不断提升，标号不断提升，用途也越来越大。我的团队致力于研制未来的石墨烯材料。我们相信，制备决定未来。希望通过我们的不谢努力，为未来的石墨烯产业打好材料基础。未来的石墨烯产业有多大，取决于是否有人能够把原材料做到极致，而不是将就着用，我的团队愿意担当这个大任。澎湃新闻：就比如说真能按照第一种碳纤维的发展方式，石墨烯的哪种性能可能会发挥极致的作用呢？刘忠范：这还不太好说，或者说看不太清楚。个人觉得石墨烯作为热管理材料很有前途，相对来说也比较简单，作为散热材料和发热材料是一个很现实的方向；其次是石墨烯力学性能的应用，作为复合材料的重要组成部分，用作轻质高强材料；第三个前景是其优良的电学特性的应用，抗静电、触摸屏、甚至未来的集成电路材料等，尤其在柔性器件、智能穿戴器件领域将有着广阔的应用前景。澎湃新闻：虽然目前下游市场的应用并没有打开，但是各地的产业和园区在不断推出，你去很多地方调研过，目前这些产业园区实际上是什么情况？刘忠范：这种石墨烯产业园区就像一个百货商场，里面有很多摊位，有卖鞋的、有卖衣服的、还有卖帽子的，琳琅满目。每个园区建立之后，需要招商引资，需要吸引诸多从事石墨烯研究开发的团队进驻，自然很难做到统一布局，统一意志，因此也难以避免简单重复现象，导致特色不清晰。而每个小摊主基本上属于小微个体户，很难坚持核心技术的研发工作，理想被现实所淹没是正常的事情。若不改目前产业发展模式，石墨烯核心领域或被国外占领澎湃新闻：目前国外的石墨烯产业是什么情况呢？刘忠范：国外也在做，而且很多有实力的大企业参与其中，并起着主导作用，例如韩国三星公司从本世纪初就开始布局，拥有近500个石墨烯核心专利。我注意到，在国外特别现实的石墨烯产品反而宣传的很少，而宣传报道的大多属于未来型技术。这一点与我们差别很大，我们很少做未来的布局，而满足于炒作现在的石墨烯商品。显然，面向未来的东西都是在探索杀手锏级的用途，一旦突破就将是颠覆性的。另外，还有专利保护的问题。虽然目前中国的石墨烯专利占全球第一，但真正的核心专利究竟占多少是个大大的问号，值得大家重视。澎湃新闻：现在国外做这块研究的都是些巨型企业吗？刘忠范：国外很多有实力的大企业都有前瞻性的布局，当然并非没有小微企业和新企业做石墨烯。我们的石墨烯玩家常常是新成立的小公司，在石墨烯淘金热中建立起来的，缺少技术积淀和综合研发实力，其竞争力可想而知。澎湃新闻：这些国外大公司对石墨烯的研究主要集中在哪一领域？刘忠范：我们现在看到的常常都是比较遥远的和感觉不太靠谱的东西。但是，这些看似不靠谱的东西如果搞定的话，就是颠覆性的，成为未来石墨烯产业的核心竞争力。澎湃新闻：如果中国没有这种大型企业来做这件事的话，这块市场可能又会被国外给占掉了？刘忠范：这么说吧，我们到现在为止，哪个新技术真正源于自己的独创？绝大多数时候，都是别人有重大突破，我们再去复制。正因为这样，我经常会反问，为什么期待石墨烯材料会特殊呢？如果不是做法和观念的改变，凭什么石墨烯会成功呢？相对于我们这些小作坊式的石墨烯玩家，一旦国外大企业在某个方面取得突破，跑到中国来投资建厂，一次投10亿美元，你根本竞争不过，一切的努力都可能会付之东流。我们现在需要改变做法。不能提倡大炼钢铁和群众运动式的方式。要发挥制度优势，整体布局，体现国家意志和企业意志。不能仅仅关注立即赚钱的东西，要布局未来的核心技术。澎湃新闻：不过，中国也有像华为这样的大公司在做这一块的研究。刘忠范：是的，但华为还局限于把石墨烯用到手机上，这也不会是石墨烯的主流发展方向。就现状而言，让中国的企业做大规模的投入不太现实，需要国家发力，整体布局，有序发展，这是中国的强项。此外，现在大家在认识上有一个极大的误区，有石墨矿的地方都发展石墨烯产业。客观地讲，从石墨矿出发制备石墨烯仅仅是粉体石墨烯制备技术的一个选项，而且也未必是最佳选项。因为石墨矿有很多伴生杂质，很难提纯，制备过程常常产生严重的环境污染，所以综合各种因素未必划算。虽然我们国家的石墨矿占全球探明储量的75%以上，但我们的纯化技术很差，卖出去的价格也就千把块钱一吨，然后人家提纯之后再卖给我们就到了几十万甚至上百万元一吨。我们连这个技术都没解决，要做更高端的石墨烯材料可想而知。总而言之，如果不改变当前的发展模式，未来的石墨烯核心产业还会被他人占领，这绝非危言耸听，须引起人们的高度重视。责任编辑人：高一洋 PT009

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