石墨烯：從“工業(yè)味精”到“工業(yè)維生素”

石墨烯，厚度僅0.35納米，這個(gè)世界上最薄的材料，如今正丈量著常州這座創(chuàng)新智造城的新高度。用“搬家公司”的市場(chǎng)化思維匯聚世界“最強(qiáng)大腦”，用項(xiàng)目經(jīng)理人等全新模式開辟科技體制改革試驗(yàn)田，協(xié)調(diào)政府、市場(chǎng)“兩只手”貼合科技與經(jīng)濟(jì)“兩張皮”。以江南石墨烯研究院為核心，武進(jìn)西太湖畔已集聚石墨烯領(lǐng)域的人才團(tuán)隊(duì)24個(gè)，孵化培育企業(yè)21家，一座“東方碳谷”初露崢嶸。

選準(zhǔn)主攻方向，“東方碳谷”迅速崛起

“這是真的嗎?真是用石墨烯做的手機(jī)?”諾貝爾獎(jiǎng)得主康斯坦丁·諾沃肖洛夫爵士意外收到江南石墨烯研究院名譽(yù)院長(zhǎng)馮冠平的禮物——全球首款石墨烯觸屏手機(jī)。

這款手機(jī)來(lái)自二維碳素科技有限公司，走進(jìn)石墨烯生長(zhǎng)機(jī)理研究實(shí)驗(yàn)室，只見一層透明的薄膜上，有淡淡的墨跡，如果不仔細(xì)看，還真看不出來(lái)。用這種薄膜制成的觸屏手機(jī)，屏幕更清澈、透明，還能自由彎曲，照片中的一汪清泉仿佛就在眼前，伸手可掬。副總裁彭鵬說(shuō)：“石墨烯的厚度是0.35納米，可以替代蓋板玻璃和傳感器，使未來(lái)的手機(jī)更薄，視覺效果更好。”

選中一個(gè)主攻方向，讓新興產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有:全球第一家石墨烯研究機(jī)構(gòu)——江南石墨烯研究院、全球首款手機(jī)用石墨烯電容觸摸屏;年產(chǎn)3萬(wàn)平方米石墨烯透明導(dǎo)電薄膜生產(chǎn)線、全國(guó)首條石墨烯基超級(jí)電容器生產(chǎn)線、國(guó)內(nèi)石墨烯行業(yè)首家新三板掛牌企業(yè)……目前，西太湖已經(jīng)集聚石墨烯企業(yè)70家，其中原材料制備企業(yè)6家，下游應(yīng)用企業(yè)51家，新三板掛牌企業(yè)2家，年產(chǎn)值預(yù)計(jì)突破20億元。

常州市副市長(zhǎng)、武進(jìn)區(qū)委書記史志軍說(shuō)，武進(jìn)已率先在全國(guó)形成集石墨烯設(shè)備研發(fā)、原料制備與應(yīng)用研究、產(chǎn)品生產(chǎn)、下游應(yīng)用的完整上下游產(chǎn)業(yè)鏈。抓住武進(jìn)被國(guó)務(wù)院確定為全國(guó)首批、全省唯一的“雙創(chuàng)”區(qū)域示范基地的機(jī)遇，發(fā)揮新時(shí)期“店小二”精神，把石墨烯產(chǎn)業(yè)打造成代表江蘇一流水平、參加世界產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。

引進(jìn)最強(qiáng)大腦，人才家底變產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)

對(duì)接7位歐盟石墨烯旗艦計(jì)劃參與專家，全面推進(jìn)與英國(guó)曼徹斯特、以色列、美國(guó)、瑞典等先進(jìn)國(guó)家和地區(qū)加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)合作，常州正以世界眼光全球融智。

德州大學(xué)博士瞿研既是研究院副院長(zhǎng)，又是“第六元素”董事長(zhǎng)。他說(shuō)，我們用化學(xué)方法制備石墨烯的生產(chǎn)工藝，被馮冠平老師率先看中，引導(dǎo)我回國(guó)轉(zhuǎn)化。落戶常州后，又得到了當(dāng)?shù)卣αχС郑铀倭藙?chuàng)業(yè)成功。就連我的導(dǎo)師、美國(guó)著名石墨烯領(lǐng)域?qū)W者RodRoff教授來(lái)第六元素考察時(shí)，都贊嘆不已。

目前，第六元素成功登陸新三板，真正讓石墨烯從實(shí)驗(yàn)室的瓶瓶罐罐走上了工業(yè)化流水線，建成年產(chǎn)100噸石墨烯/氧化石墨烯生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)2016年突破5000萬(wàn)元，沙特基礎(chǔ)工業(yè)等世界巨頭紛紛找上門來(lái)成為客戶。

為了刺激新興產(chǎn)業(yè)從“休眠態(tài)”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;激活態(tài)”，合力形成催化劑效應(yīng)，西太湖科技產(chǎn)業(yè)園與石墨烯專利擁有“大戶”清華大學(xué)合作組建未來(lái)石墨烯興趣團(tuán)隊(duì);與東南大學(xué)、中科院蘇州納米所、哈工大、南京工業(yè)大學(xué)、常州大學(xué)等16家大學(xué)大院建立穩(wěn)定的合作關(guān)系。石墨烯產(chǎn)研院院長(zhǎng)張朝暉介紹說(shuō)，研究院采取持股孵化、聯(lián)合攻關(guān)等專業(yè)服務(wù)，讓企業(yè)輕資產(chǎn)運(yùn)行，已建成1.4萬(wàn)平方米的綜合性研發(fā)基地，建有13個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和1個(gè)分析測(cè)試中心，擁有儀器設(shè)備160多臺(tái)套，孵化培育企業(yè)21家，做到“縱向有鏈、橫向有群”，精準(zhǔn)地找出“子鏈”，把石墨烯這一“材料之王”的特性發(fā)揮出來(lái)。

讓人才家底轉(zhuǎn)化成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，需要科技金融的精準(zhǔn)滴灌。西太湖科技產(chǎn)業(yè)園擁有由政府引導(dǎo)的投資、創(chuàng)業(yè)基金3只，其中江蘇省新材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)業(yè)投資基金總規(guī)模達(dá)5億元;企業(yè)自主設(shè)立的石墨烯創(chuàng)投基金1只，總規(guī)模20億元。國(guó)內(nèi)外知名創(chuàng)投機(jī)構(gòu)紛紛伸出橄欖枝，碳元科技與君聯(lián)資本、金沙江創(chuàng)投，第六元素與力合創(chuàng)投、賽伯樂基金、軟銀賽富等，都創(chuàng)下了產(chǎn)業(yè)佳話。

石墨烯研究院希冀建立一種介于政府、科研院所、企業(yè)、事業(yè)單位之間“四不像”管理體制，學(xué)習(xí)德國(guó)弗朗霍夫等世界級(jí)研究院的運(yùn)行優(yōu)勢(shì)，集成產(chǎn)、學(xué)、研的雜交優(yōu)勢(shì)，但目前體制仍屬于事業(yè)單位，尤其在投資進(jìn)出、股權(quán)變動(dòng)等存在不少掣肘，在科技成果轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域進(jìn)一步厘清負(fù)面清單，還有不少路值得探索。

擴(kuò)大應(yīng)用場(chǎng)景，從“工業(yè)味精”到“工業(yè)維生素”

一個(gè)透明薄片，最高可至100℃，可用于保暖、理療、加熱;一幅山水畫，可使屋子里迅速變暖。從實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)生活，石墨烯系列產(chǎn)品正在以“接地氣”的姿態(tài)滲入日常生活。2015年10月烯旺科技全球首款石墨烯智能發(fā)熱服發(fā)布，創(chuàng)下京東當(dāng)年穿戴設(shè)備眾籌紀(jì)錄。

中醫(yī)診脈一向都靠人的感應(yīng)和經(jīng)驗(yàn)，今后可以像做心電圖一樣，憑借小小的儀器就能通過(guò)脈搏的波形圖來(lái)完成診脈了。在二維碳素科技股份有限公司，記者體驗(yàn)了一個(gè)石墨烯壓力傳感器手環(huán)，打開手機(jī)APP，脈搏波動(dòng)曲線隨即出現(xiàn)在屏幕上。

“學(xué)術(shù)界關(guān)注石墨烯的時(shí)候關(guān)注的是性能，而產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的是石墨烯的性價(jià)比。所以，產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中尋找石墨烯性價(jià)比合適的應(yīng)用成為關(guān)鍵，石墨烯也有望從工業(yè)味精成為無(wú)所不在的工業(yè)維生素。”馮冠平說(shuō)。

石墨烯目前已知的運(yùn)用價(jià)值主要體現(xiàn)在五個(gè)領(lǐng)域：儲(chǔ)能技術(shù)、柔性顯示器、高精度傳感器、快速導(dǎo)熱導(dǎo)電技術(shù)以及阻隔滲透技術(shù)。常州及武進(jìn)區(qū)斥資20億元打造常州石墨烯科技產(chǎn)業(yè)園，已實(shí)現(xiàn)了在可穿戴電子設(shè)備觸控屏、發(fā)熱散熱產(chǎn)品、重防腐涂料、壓力傳感器件、油水分離等領(lǐng)域的應(yīng)用。

如何將“碎片化”的支持?jǐn)Q成合力?西太湖科技產(chǎn)業(yè)園管委會(huì)副主任張銘說(shuō)，發(fā)動(dòng)社會(huì)力量，緊盯大型國(guó)企和知名民企，重點(diǎn)圍繞光伏、散熱、導(dǎo)電油墨、軌道交通、涂料等領(lǐng)域開展應(yīng)用研發(fā)，在技術(shù)上有實(shí)實(shí)在在的突破，在全國(guó)形成石墨烯的領(lǐng)先、標(biāo)桿地位，在“十三五”期間形成顛覆性的世界級(jí)技術(shù)，聚集優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)，形成創(chuàng)新策源地。

解決下游應(yīng)用，需要下游企業(yè)和石墨烯企業(yè)緊密合作。常州二維碳素與深圳貝特萊電子科技合作，聯(lián)合發(fā)布了全球首款應(yīng)用石墨烯應(yīng)變感應(yīng)原理的3D觸控解決方案，把石墨烯應(yīng)變感應(yīng)傳感器應(yīng)用到壓力觸控領(lǐng)域，改變了石墨烯一度只是簡(jiǎn)單替代傳統(tǒng)材料的局面。目前，聯(lián)想也與二維碳素簽署合作協(xié)議，共同推動(dòng)智能可穿戴設(shè)備的應(yīng)用開發(fā)。