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博达工贸:石墨烯真伪之辩

时间:2013年02月28日 作者:博达 点击:

博达工贸:石墨烯真伪之辩
      继2012年中国宝安(8.87,0.04,0.45%)引领出概念后,2013年石墨烯概念再度袭来,包括金路集团(8.19,0.20,2.50%)、华丽家庭等A股上市企业在过去的一个月中上涨幅度超过20%,而中航三鑫(4.54,-0.09,-1.94%)则在过去三个交易日中连拉三个涨停。

    在一系列华丽概念炒作的背后,1月底欧盟宣布,将授予芬兰手机巨头诺基亚[微博]13.5亿美元的经费,由后者在未来10年用于开发一种名为石墨烯(Graphene)的材料。

    “目前A股市场少有真正意义上的石墨烯,由于技术和成本的原因,除了触摸屏等低端应用外,石墨烯应用不会在2013年前启动。”2月25日,国内一位石墨烯专家告诉记者。

    “石墨烯”是目前世界上已发现的最薄、最坚硬的纳米材料,而且结构非常稳定,柔韧性很好,同时也是目前已知导电性、导热性最出色的材料。

    2004年,石墨烯被英国曼彻斯特大学的科学家安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃消洛夫发现,并由此让两位科学家在2010年登顶诺贝尔物理奖。同时,由于石墨烯厚度仅仅为一个碳原子,为世界上已知的最薄材料。

    该专家告诉记者,目前很多市场上炒作的石墨烯基本上是伪概念,或是存在于试验室中的产品,尚不具备工业商用价值。

    “这里有两个概念:石墨烯和石墨资源无关,工业化生产的石墨烯最主要的原料是富含碳的气体,如甲烷气体和乙炔气体;石墨烯是纳米材料,远比毛发轻,重量可以用毫克计算,用吨计算是滑天下之大稽。”该专家解释,目前国内工业化生产的石墨烯不超过两家,其中一家在常州,一家在深圳,“石墨烯在全球的年产量不超过10克”。

    石墨烯的伪概念

    墨西科技所做的并不是真正意义上的石墨烯,而是石墨微片

    上述专家坦言,如果以“大石墨烯”概念来概括,可分为:石墨微片、氧化石墨烯、石墨烯,但是,“从国际前沿的研究来看,从欧盟支持研究的角度来看,真正意义上的石墨烯仅有后者一种”。

    在A股上市公司中,华丽家族(6.05,0.09,1.51%)(600503)控股股东南江集团旗下有宁波墨西科技有限公司(下称墨西科技)。墨西科技由南江集团投资1亿元和中科院宁波材料所共同成立,并于2012年在宁波慈溪已启动建设年产300吨的“石墨烯”生产线。

    上述专家解释,墨西科技所做的并不是真正意义上的石墨烯,而是石墨微片。“石墨微片是减薄后的石墨,厚度多在10层以上,横向尺寸在微米级别,性质仍为石墨,并无石墨烯的奇特特性”。

    “石墨微片是有比较高的技术含量,因为提纯的技术比较难,但是其应用和石墨的应用领域比较重合,主要应用于锂电池领域,因为锂电池本身的负极就是石墨。”该专家表示。

    在石墨烯概念受到市场追捧中,不可忽略的是中国宝安(000009)旗下的贝特瑞新能源材料股份有限公司。2011年,贝特瑞发布公告称公司拥有石墨烯,称日产1公斤。

    “贝特瑞生产的是氧化石墨烯,它是通过石墨间插层,再经过剥离获得最低至单层的氧化石墨烯。氧化石墨烯尺寸是微米级别,它是一种导电添加物,经还原后有一部分石墨烯的功能。”该专家解释,氧化石墨烯和碳纳米管的应用相似,但效果没有碳纳米管好,优点在于成本较低、制备较为容易。

    金路集团(000510)的被炒作亮点在于它与中科院金属研究所合作进行石墨烯产业化的研发,主要方向是石墨烯基透明导电薄膜、三维网络散热材料和动力电池用电极材料三个方面。目前,年产1.5吨石墨烯的中试生产线于2012年11月中旬通过鉴定。

   “中科院金属研究所研制出的是7英寸的石墨烯,这是属于研究用的;中科院金属研究所另一石墨烯的研究是作锂电池方面的应用,但是在商业化应用方面,3-4年内不会有什么突破。”按该专家理解,这个1.5吨石墨烯的中试生产线,生产的应为氧化石墨烯。该论点未有中科院方面的官方回应。

    中航三鑫(002163)则受益于中航工业航材院的技术突破,后者宣布,掌握了衬底材料表面晶粒定向受控生长和化学气相沉积(CVD)反应气体分压配比等关键专利技术,在铜箔表面制备出超过12英寸的石墨烯薄膜;更大尺寸的石墨烯薄膜制备技术也已突破。

    上述专家表示,中航工业航材院12英寸的石墨烯薄膜是早已存在的技术,“并不稀奇。”事实上,12英寸的石墨烯在设备上的花费不会超过30万元,用实验室普通CVD即可制出,“难点在于大尺度石墨烯薄膜制膜”。

    石墨烯的真正面目

    13.5亿美元用于其未来10年的研究,“研究的方向应该在3年内都没有效益的”

    资料显示,石墨烯用途非常广泛,在晶体管、触摸屏、基因测序等领域,甚至可以应用在飞机材料、防弹衣等高端产业上。

    诺基亚研发中心主管詹妮·科维罗加(Jani Kivioja)表示:“就在我们讨论石墨烯之际,我们已经处在了一个临界点,期待着石墨烯革命的到来。之前,人们考虑生产低成本铁的方法,这带来了工业革命。然后是硅,现在该是石墨烯了。”

    作为石墨烯应用的第一步,目前石墨烯在工业上的应用主要在手机触摸屏方面,即以替代现有的ITO靶材,而三星[微博]已于近期生产出相关样品——使用石墨烯材料的手机可随意弯曲、捶打,并具有更长的待机时间、更清晰的屏幕分辨率。

    事实上,由于制备的困难,目前8平方英寸的石墨烯在市场上的售价为500美元,在业内素有“黑黄金”之称。实际上,石墨烯不但不黑,而且以97.3%的透光率在透明导电材料领域中傲视群雄。。

    上述专家解释,石墨烯由于是以单位原子为单位,故多以面积计算,如以重量算计,对角线30英寸可能就是0.1毫克左右,“以公斤或吨来计算的,都称不上是石墨烯”。

    “工业化的石墨烯,主要的原材料是99.999%的含碳高纯度甲烷或者乙炔。”上述专家表示,1000元可以买十多公斤高纯度甲烷,1克碳可以生产2000多平方米石墨烯,原材料成本并不高,但难就难在技术突破方面。

    该专家同时感慨,欧盟给诺基亚的13.5亿美元用于其未来10年的研究,“研究的方向应该在3年内都没有效益的”,而国内目前基础研究尚处薄弱,炒作风气却已尘嚣直上。