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石墨烯市场资本乱象丛生 真假难辩

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-07-16  来源:中国碳谷网  作者:中国碳谷网  浏览次数:3025
核心提示:石墨烯与石墨不仅仅是一个“烯”的差别——10年前英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,从石墨中用胶带粘贴的方法最先分离出石墨烯,但目前能产业化的石墨烯主要是从甲烷、乙炔等含碳气体中获取,而不是石墨。

  中国碳谷网讯 石墨烯与石墨不仅仅是一个“烯”的差别——10年前英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,从石墨中用胶带粘贴的方法最先分离出石墨烯,但目前能产业化的石墨烯主要是从甲烷、乙炔等含碳气体中获取,而不是石墨。

  石墨烯是一种由碳原子紧密排列成六边型,呈蜂巢晶格的二维晶体,即石墨的单原子层薄片,厚度只有0.35个纳米。但它顶着极强导电性、超高强度、高韧性、较高导热性能等数层光环,被誉为将在半导体、光伏、储能、航天等领域带来一次材料技术革命,市场潜在规模至少在万亿元以上。

  有着题材绝好的故事,石墨烯近半年来成为中国资本市场上的新宠儿,在投资者尚未弄清石墨烯与石墨、石墨烯粉到底是什么关系时,一场关于它的资本盛宴已经豪华开启。

  巨大诱惑:热炒石墨烯

  去年初,欧盟委员会将石墨烯列为仅有的两个“未来新兴技术旗舰项目”之一,计划提供10亿欧元用于资助石墨烯材料研究的计划。随后,中国在石墨烯制备领域也取得了产业化的突破。

  2013年2月,中航工业航材院宣布,突破制备大尺寸、高质量石墨烯薄膜的技术难题,在铜箔表面制备出超过12英寸的石墨烯薄膜。5月,国内首条年产量达3万平方米的石墨烯薄膜生产线在江苏常州投产。同年11月,常州第六元素材料科技股份有限公司年产100吨氧化石墨(烯)、石墨烯粉体生产线投产。12月,宁波年产300吨规模的石墨烯粉体生产线正式落成投产;同月,南江集团投资的1000万片大面积单层石墨烯薄膜生产线正式启动。

  巨大的潜在市场价值,以及有可能带来的又一次技术革命,触动了嗅觉灵敏的资本市场,五花八门的石墨烯概念和石墨烯可能应用被热炒。石墨烯晶体管、石墨烯海水淡化、石墨烯电池、甚至是石墨烯防弹背心等,无论是实验室产品,还是理论愿景,只要和石墨烯沾边,都被资本市场赋予现实价值。

  一系列有关石墨烯的股票出现数波上涨行情。“上周科学家发表一篇关于石墨烯离子筛性能的文章,本周资本市场就会联想到海水淡化的市值,随即相关股票暴涨。这完全是进行资本炒作的疯狂节奏。”中国石墨烯产业技术创新战略联盟副秘书长钟财富说,对此他已经有些坐立不安。

  然而,炒作还在继续。一些企业在石墨烯概念上投上一部分资金,甚至不投资,只要产品和石墨烯挂上钩,在市场炒作下,企业的市值就能大幅增长,从而占有更多资金或弥补实体业务不足。仅6月18日,石墨与石墨烯概念炒作,相关概念股吸金就高达近20亿元。

  一字之差:谬以千里

  “人们能够轻易从讲故事中获得财富,谁还会投资企业。”正在被石墨企业频频打搅的史小军表示。资本对于石墨烯概念的炒作,不仅脱离了产业实际,甚至出现了伪科学倾向,尤其是“石墨烯的发展将依托于石墨资源”的说法更是让业内人士倍感荒诞。

  二维碳素科技公司总裁金虎说的更加明确:“石墨烯是一种功能型材料,对工艺、设备要求很高,对资源消耗很少。虽然石墨烯最早是从石墨中发现的,但是产业化制备石墨烯薄膜主要是以甲烷、乙炔等含碳气体为原料,目前石墨烯薄膜生产与石墨半点关系也没有。”

  而石墨烯粉体虽然由石墨生产,但是对资源的耗费量很少。目前全球生产石墨烯所需的石墨仅仅1000-2000吨。即使未来石墨烯得到广泛应用,生产规模扩大100倍,一个普通年产10万吨的石墨矿就足以满足全世界用量。更关键的是,在石墨烯粉体的生产中,石墨所占成本不到1%,完全可以采用人工石墨替代。

  “资本市场将石墨烯的产业稀缺性和资源稀缺性进行混淆是完全的误导。”金虎苦笑。

  除了石墨烯和石墨混淆外,针对石墨烯材料的误解比比皆是。

  金虎介绍,目前石墨烯主要分两种:单原子薄膜石墨烯以及石墨烯粉体。

  石墨烯的极强导电性、强度、透光性和导热性等特性,只是单原子厚度石墨烯的微观性能。当下伪石墨烯概念炒作,却将石墨烯的微观性能夸大为宏观性能。

  “资本市场上长久以来流传着一张保鲜膜厚的石墨烯能撑起一头大象,以及石墨烯强度极高,是钢铁强度数百倍的说法。其实这都是在偷换概念,用石墨烯制造防弹衣、太空绳更是宣传炒作。”瑞典查尔莫斯理工大学、欧洲石墨烯旗舰计划牵头大学教授孙捷对此苦笑,石墨烯所谓的高强度,是指在相同宏观厚度假设条件下,通过简单数学推算后得出的强度差异。

  石墨烯的厚度只有0.35纳米,即使是1毫米厚的钢板,也是石墨烯厚度的200多万倍。即使考虑到石墨烯强度较高,也要几千层石墨烯叠加在一起才相当于1毫米钢板所能承受的力量。

  然而,石墨烯一旦叠加大约超过10层,就会丧失大多数独有特性,重新变成石墨。因此,用石墨烯制造防弹衣、太空绳,这几乎不可能实现。

  “对于石墨烯的导热特性也存在同样的偷换概念。”孙捷解释。尽管石墨烯导热系数是铜的十几倍,但是石墨烯只有一个原子厚,这决定了石墨烯无法用于大型器件散热,而更适合极微小器件散热。

  此外,关于用石墨烯制作超级电缆的说法也存在误导。石墨烯超高导电率的说法并不准确,其也是建立在假设基础上的数字游戏。

  决定物体导电率的因素有两个:电子运动的速度和自由运动电子的数量,导电率与两者的乘积成正比。尽管石墨烯的电子运动速度是铜的600多倍,但是单原子层能携带的自由电子数量实在太少。电子在石墨烯上,就如同万人长跑,却只有一条跑道,人们跑再快,单位时间内也跑不过去几个人。

  孙捷介绍,由于石墨烯能承载的电流太小,导电率比相同面积的普通铜带导线要差很多,并不适合制造普通电缆、导线。其电子迁移率高的优势,主要适用于微电路。

  “石墨烯作为半导体的替代材料也不要想象得过于乐观。”孙捷表示,目前石墨烯半导体还处于理论假设和概念宣传阶段。石墨烯的特性更接近于导体,目前通过掺杂实现石墨烯的半导体在学术理论中还有不小的问题。而氧化石墨烯虽然能够表现出半导体的特性,但性能差强人意。石墨烯成为硅半导体的替代材料,在20-30年内难以实现。

 
 
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