石墨烯需在制备与应用领域持续突破(2)
刘忠范表示，再过10年左右，石墨烯薄膜材料或将成为主流应用材料，用其制备的水氧阻隔膜、分离膜、缓冲层、透明电极、触控屏、射频器件等，将逐渐从实验室走向产业化。因此从材料的形态上讲，从粉体材料到纤维材料，再到薄膜和晶圆材料，或许可以被视为石墨烯材料可预见的发展历程。
同时，石墨烯材料产业还面临着一系列技术挑战。王玉倩举例道，目前石墨烯大规模生产成本仍然较高，需要寻找更加经济高效的方法；石墨烯的制备需要更好地控制其结构和性能，以满足不同应用的需求；石墨烯的生产和处理过程中可能会产生环境污染和废弃物处理问题，需要研究环保的生产方法。尽管石墨烯具有许多优异的特性，但如何在实际应用中利用好这些特性还需要更多的研究和探索。
为产业寻求“杀手级应用”
我国是世界第二大石墨资源国，已探明的石墨资源储量为2.6亿吨，石墨基础储量约占全世界总储量的33%，具有良好的产业发展基础。
2015年，工业和信息化部、国家发展改革委、科技部等三部委联合发布的《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》，成为我国石墨烯领域首个国家层面的纲领性文件。近年来，一系列石墨烯材料产业的相关扶持政策陆续出炉。今年8月，工业和信息化部、国务院国资委印发《前沿材料产业化重点发展指导目录（第一批）》，石墨烯名列其中。
无论是石墨烯材料的基础研究还是产业化，中国都已走在世界前列。经过近10年的发展，国内石墨烯材料市场中，部分下游应用领域取得突破，如石墨烯导电剂已在新能源汽车市场得到广泛应用。
随着国家“煤改电”等清洁能源政策的推动，全国已有几十个城市出台了扶持政策，使石墨烯电加热行业进入高速发展期。此外，石墨烯防腐涂料、石墨烯改性纺织品、石墨烯改性合金材料等应用也在不断发展成熟，中国成为石墨烯材料市场下游应用开发力度最大的国家。
同时值得注意的是，欧美石墨烯材料市场的下游应用多为光电器件、传感器等高精密仪器。这些仪器对石墨烯材料的要求高，因此常采用“自下而上”法制备石墨烯材料。而我国市场上的石墨烯材料大部分采用“自上而下”法，通过氧化还原反应制备，虽然成本低、产量大，但由于质量尚有待提高，因此难以在集成电路等高精密度产品中应用。
“我们起个大早，赶了个晚集。”刘忠范说，这也是他一直呼吁要寻找石墨烯“杀手级应用”的原因。在他看来，“杀手级应用”是建立在日趋完美的高性能石墨烯材料基础上的。“我们需要原创性的基础研究，也需要精益求精的研发和持续不断的投入。”刘忠范认为。
(责编：杨曦、陈键)
