让0.34纳米生出“500亿元厚度”
2015-05-20陆睿
陆睿
“石墨薄度极限是多少?”
2004年,英国物理学家安德烈·海姆和搭档康斯坦丁·诺沃肖洛夫跟石墨较上了劲。
上千次剥离试验后,一个惊人结果出现——石墨只剩下一层碳原子,厚度仅0.34纳米。
“石墨烯”就此诞生,安德烈和康斯坦丁因此斩获诺贝尔物理学奖。
一场席卷世界的新材料革命,开始在0.34纳米空间里酝酿。
重庆立志要做这场产业革命的引领者。
石墨烯纪元
2011年10月,美国密歇根大学。
博士后史浩飞提着行李,凝视一眼熟悉的校园后旋即转身,大步离开。
不久后,史浩飞到达重庆,成为中科院重庆绿色智能技术研究院的科研人员。
等待他的是一个新课题:石墨烯材料制备及其应用。
其时,石墨烯理论应用已经覆盖“电子信息产业的每个角落”——触摸屏、太阳能电池、电化学分光器件、可穿戴式设备……
有人如是评价:“石墨烯宣告了硅电子纪元的终结,以及一个全新纪元的开启。”
这个全新纪元的开启,将催生出一个上万亿美元的市场“蛋糕”。
谁能首先实现石墨烯产业化应用,谁就将引领“石墨烯纪元”——于是,席卷全世界的石墨烯产业化应用竞赛开始了。
而在这场竞赛中,重庆获得了先机。
2013年初,史浩飞和同事们的努力得到了回报——国内首款15英寸单层石墨烯薄膜及7英寸石墨烯柔性电子屏在重庆制备成功。
加上之前的研究成果,中科院重庆研究院已经储备石墨烯技术专利达40多项。
石墨烯产业化应用的第一个环节“基础研发”,就这样取得实质性突破。
产学研携手
与此同时,在国家级开发区——重庆市高新技术开发区,重庆金凤电子信息产业有限公司开始谋划一个大项目——筹备石墨烯产业园。
“我们要搞石墨烯了!”项目启动之际,员工们无比兴奋。
对这个新生事物的价值,重庆早已心若明镜,依照市委、市政府的市场规划:到2020年,石墨烯产业基地产值将达到500亿元。
如何实现这个宏大梦想?
市长黄奇帆支招——第一步,就是实现技术成果的产业化应用。
产业化应用,如何实现?
“构筑以应用企业为主体、科研机构深度参与、研产相结合的完全产业链。”黄奇帆说。
接受任务不久,金凤公司就听到一个令人振奋的消息——中科院重庆研究院取得了石墨烯技术重大突破。
金凤公司和高新区职能部门立即派人奔赴中科院重庆研究院,与之共谋产业化合作大计。
双方一拍即合。
接着,另一支重要力量也加入了石墨烯产业化应用阵营。
2013年2月7日,重庆江北国际机场,一架客机徐徐降落。
机舱门打开,上海南江集团常务副总裁林立新疾步走下舷梯。
“重庆的研究成果,使石墨烯产业化成为可能。”林立新说。
于是,南江集团想和重庆结盟,抢夺石墨烯应用高地。
当月底,南江集团和中科院重庆研究院签约,携手成立重庆墨希科技有限公司。
同年底,墨希公司宣布打造大面积单层石墨烯薄膜生产线项目。
一个由政府提供保障、科研部门提供技术支撑、企业开展产业化应用的“产业化共同体”开始了运转。
启动产业化
2014年初,深圳嘉乐派有限公司总裁王清决定:携手重庆墨希,生产全球第一款石墨烯量产手机。
“石墨烯技术尚处在实验室阶段,产业化应用堪忧。”消息传出,业界不无忧虑。
但王清态度果决:“我相信重庆墨希的实力。”
事实证明,他是对的。
携手王清之前,重庆墨希就明确了产业化的突破方向——电子显示屏和电池。
依照“盟约”,重庆墨希成立后,中科院重庆研究院将其石墨烯技术专利注入公司。
从此,史浩飞有了新头衔——重庆墨希科技有限公司首席专家。
针对突破方向,史浩飞和同事展开了一系列技术中试。
“实验室制备石墨烯成本高——如何使成本降到市场可接受的程度?”
“实验室制备石墨烯工艺不稳定——如何制订标准化工艺,以利于大规模生产?”
“实验室制备石墨烯良品率不高——如何提升良品率,使之符合消费者需要?”
…………
处在实验室阶段的技术,往往不能匹配产业化应用标准——要解决这些问题,就必须以市场标准为导向,通过中试环节进行适应性研发。
“刚开始时,每平方米石墨烯薄膜成本超过1000元。经过技术攻关后,我们把成本降到了100元以内。”史浩飞说。
随着各项技术相继达标,石墨烯产业化应用大道开始通畅。
2014年底,王清和重庆墨希正式缔约。
一场让他惊叹的“闪电战”旋即打响——仅仅3个月,首批3万部石墨烯手机就生产完毕,每部售价仅2499元。
“这样的实力,就是我和重庆墨希合作的原因!”王清笑了。
延展产业链
2014年,为招商引资,高新区招商团队往东南沿海跑了不下十趟。
如此奔忙,是为了达成一件大事——延伸石墨烯产业链。
如何延伸?
“把产品制造的上中下游形成产业链集群发展,让同类企业、同类产品集聚布局,让生产性服务业和生产性制造业这样不同性质的企业互动配合。重庆的汽车产业如此,电子信息终端产品如此,石墨烯产业也应如此。”黄奇帆说。
奔波一年,裴健团队成果颇丰——
2014年9月,新唐电科技有限公司入驻高新区,成为首家石墨烯手机整机生产商。
不仅仅是新唐电,以石墨烯材料为核心,重庆相继布局了基础材料、平板应用等产品链——
在显示触控方面,引进了松录科技、龙芯等企业。
在锂电池研发应用方面,引进了安德丰、韩国Nexcon等企业。
在墨烯合金铝材料研发方面,引进了顶豪科技。
…………
当2015年到来时,高新区已经吸引了7大应用项目入驻,包括5个电子显示屏项目、1个电池项目及1个手机整机项目。
至此,一个覆盖石墨烯“产学研用”各环节的产业化应用体系浮出水面——中科院重庆研究院从事基础前端研究,重庆墨希从事基础后端研究、中试和石墨烯薄膜等材料生产,其他应用企业根据自主项目,推动石墨烯特定产品产业化应用,2015年,入驻项目将形成产值50亿元。
一个500亿元级的新材料项目,就这样开始了奔跑。