近兩年,石墨烯相關(guān)產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)如火如荼發(fā)展,石墨烯制備生產(chǎn)企業(yè)如雨后春筍。部分做石墨烯采暖產(chǎn)品的企業(yè)宣傳其石墨烯膜電采暖技術(shù)是5-7層石墨烯粉跟漿料配成的固化后的石墨烯膜,通電后碳原子產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng),發(fā)熱效率高、成本低,而且還是養(yǎng)生的遠(yuǎn)紅外線,清潔能源不污染環(huán)境等。
我們的產(chǎn)品都是石墨烯材料的,不同于舊材料碳纖維、碳晶,產(chǎn)品使用成本低、壽命長(zhǎng),且性能更優(yōu)于傳統(tǒng)的取暖設(shè)備。插電即可在3秒內(nèi)迅速升溫,1分鐘內(nèi)室內(nèi)溫度達(dá)到數(shù)十?dāng)z氏度。”
一位做石墨烯采暖產(chǎn)品的劉女士說(shuō)不過(guò),有消費(fèi)者質(zhì)疑不少?gòu)S家宣傳的產(chǎn)品中可能根本不含石墨烯,商家也拿不出相關(guān)的檢測(cè)報(bào)告。當(dāng)記者讓劉女士提供產(chǎn)品的“石墨烯檢測(cè)報(bào)告”時(shí),對(duì)方也稱“不提供檢測(cè)報(bào)告”。
這個(gè)被成為“新材料萬(wàn)能之王”的行業(yè),目前究竟是否如市場(chǎng)所說(shuō)是真正意義上的“黑金”?在各廠家一窩蜂涌入該行業(yè)時(shí),在市場(chǎng)對(duì)石墨烯行業(yè)“淘金熱”的背后,還存在什么問(wèn)題?
技術(shù)成熟度低 定義不明晰
公開資料顯示,石墨烯是從石墨材料中剝離出來(lái)、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。石墨烯一層層疊起來(lái)就是石墨,厚1毫米的石墨大約包含300萬(wàn)層石墨烯。作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料,石墨烯被稱為“黑金”“新材料之王”。
中國(guó)電科55所所長(zhǎng)、微波毫米波單片集成和模塊電路重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任高濤介紹,石墨烯獨(dú)特的結(jié)構(gòu)讓其更導(dǎo)電、更傳熱、更堅(jiān)硬、更透光,在電學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)、光學(xué)等性能優(yōu)異。基于石墨烯導(dǎo)電導(dǎo)熱的高轉(zhuǎn)化率,熱力行業(yè)將目光轉(zhuǎn)向石墨烯,并出現(xiàn)了石墨烯電采暖。
一位多年從事石墨烯采暖產(chǎn)品研究與制備的王先生告訴記者,石墨烯水性電加熱材料是利用水性樹脂、導(dǎo)電材料以及其他助劑做成的溶液狀的電加熱材料,可以均勻地涂布在曲面、不規(guī)則形狀的物體表面進(jìn)行加熱,相比傳統(tǒng)的電加熱材料,石墨烯水性電加熱材料具有附著力好、加熱效率高、安全性高(不會(huì)發(fā)生觸電反應(yīng))等特性,可廣泛應(yīng)用到煤改電清潔能源取暖、農(nóng)業(yè)溫室大棚、特色養(yǎng)殖、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。
但是總體上,石墨烯技術(shù)成熟度還比較低。目前,石墨烯水性電加熱材料的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性還比較差,存在升溫速度慢、電熱輻射轉(zhuǎn)化率低、溫度分布不均勻、使用壽命短等問(wèn)題。”王先生說(shuō)。
一方面是技術(shù)成熟低,另一方面是對(duì)石墨烯材料術(shù)語(yǔ)的定義也還不明晰。
“國(guó)家對(duì)石墨烯材料術(shù)語(yǔ)、定義代號(hào)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)頒布,更不用說(shuō)是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)了。市場(chǎng)上所謂的石墨烯產(chǎn)品的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),其實(shí)只是某個(gè)地區(qū)團(tuán)體或行業(yè)制定的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。”國(guó)家石墨烯產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心一位趙姓工作人員告訴法治周末記者。
他解釋道,該中心可通過(guò)相應(yīng)的設(shè)備檢測(cè)產(chǎn)品,看是否含有類似石墨烯表征的東西,但不會(huì)直接斷定它是石墨烯,更不會(huì)說(shuō)它就是石墨烯產(chǎn)品,另外石墨烯的純度、品質(zhì)怎么樣?功效如何?到底怎么樣才算是好的?都沒(méi)有一個(gè)明晰的定義。
浙江大學(xué)高分子系教授高超也表示:
現(xiàn)實(shí)的石墨烯材料與理想還差得很遠(yuǎn)。高品質(zhì)、大批量的石墨烯原料問(wèn)題暫時(shí)沒(méi)有根本解決,還需進(jìn)行大量技術(shù)攻關(guān)。有些技術(shù)如單層氧化石墨烯、石墨烯單晶等在實(shí)驗(yàn)室制備成功了,但實(shí)現(xiàn)工程化、連續(xù)性、低成本、高效穩(wěn)定制備還有較長(zhǎng)的路要走。只有真正高品質(zhì)的石墨烯量產(chǎn)了,顛覆性應(yīng)用才會(huì)出現(xiàn)。
國(guó)家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)缺位
除了術(shù)語(yǔ)和定義代號(hào)不明晰以外,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)缺位也是石墨烯行業(yè)目前的現(xiàn)狀。例如,前述劉女士雖然在做石墨烯產(chǎn)品,卻無(wú)法提供檢測(cè)報(bào)告。
一直從事電采暖加工和制造的趙先生告訴法治周末記者,目前,大多數(shù)商家宣傳的是高科技材料石墨烯電采暖產(chǎn)品,但是能否達(dá)到石墨烯取暖參數(shù),如發(fā)熱量、轉(zhuǎn)換率、直射率等,就不一定了,“有的產(chǎn)品根本沒(méi)有放石墨烯原料或者放了一點(diǎn)根本起不了作用。對(duì)于石墨烯,國(guó)家還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),真正的石墨烯可能造價(jià)會(huì)很貴”。
法治周末記者采訪了中關(guān)村石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的相關(guān)負(fù)責(zé)人班建偉,他介紹稱,其所在的聯(lián)盟正組織相關(guān)專家、企業(yè),起草了一些石墨烯電熱膜的標(biāo)準(zhǔn),即怎么鑒定是石墨烯,怎么檢測(cè),產(chǎn)品發(fā)布需要哪些具體的強(qiáng)制性指標(biāo)等,目前還沒(méi)有公布,“如果公布,也只是北京市的一個(gè)團(tuán)體性標(biāo)準(zhǔn)”。
他還告訴記者,中國(guó)國(guó)際石墨烯產(chǎn)業(yè)資源聯(lián)盟,雖然也有自己的石墨烯電熱膜相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),但還停留在比較初級(jí)的階段。
”關(guān)于石墨烯產(chǎn)品,還沒(méi)有制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。石墨烯產(chǎn)品目前并沒(méi)有大規(guī)模投入市場(chǎng)運(yùn)營(yíng),市場(chǎng)上打著石墨烯高科技產(chǎn)品噱頭,過(guò)度炒作的商家會(huì)比較多。”班建偉說(shuō),從2015年開始,我國(guó)在逐漸制定關(guān)于石墨烯行業(yè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但目前處在公開征求意見階段。
據(jù)了解,中國(guó)率先發(fā)布了石墨烯系列“地方性標(biāo)準(zhǔn)”,并首次明確了石墨烯三維構(gòu)造粉體材料的名詞術(shù)語(yǔ),首次規(guī)范了石墨烯三維構(gòu)造粉體材料的原料、技術(shù)、生產(chǎn)裝備及檢測(cè)方法。
國(guó)家質(zhì)檢總局黨組成員、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委主任田世宏在2017年召開的中英石墨烯標(biāo)準(zhǔn)化合作工作組會(huì)議上表示,要加強(qiáng)雙方在石墨烯材料領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化合作,攜手參與制定石墨烯國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
過(guò)度炒作值得警惕
法治周末記者在網(wǎng)上搜索“石墨烯采暖”,發(fā)現(xiàn)各種公司的招商引資廣告遍布視野。例如,聲稱“源自德國(guó)頂尖技術(shù)石墨烯,科技新材料采暖市場(chǎng)領(lǐng)航者”的南京“暖億家”;以石墨烯應(yīng)用為主的互聯(lián)網(wǎng)+采暖品牌公司“杭州白熊科技”等。
“現(xiàn)在國(guó)內(nèi)真正做石墨烯的企業(yè)其實(shí)沒(méi)有幾家,很多都是原來(lái)做石墨等碳材料的企業(yè),甚至完全不相關(guān)的企業(yè),都在打著石墨烯的旗號(hào),或者炒作股票,或者爭(zhēng)取國(guó)家基金,其實(shí)真正做石墨烯并且能賺錢的企業(yè)幾乎沒(méi)有。”清華大學(xué)材料學(xué)院微納力學(xué)中心教授朱宏偉說(shuō)。
劉忠范院士指出,我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)總體基礎(chǔ)不錯(cuò),發(fā)展態(tài)勢(shì)良好,但也出現(xiàn)了很多一哄而上和炒作過(guò)度的亂象,石墨烯產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展的模式仍然有待探索,石墨烯業(yè)內(nèi)人士要有擔(dān)當(dāng)精神和工匠精神,扎扎實(shí)實(shí)面向產(chǎn)業(yè)做技術(shù),勇于對(duì)行業(yè)各類不良現(xiàn)象說(shuō)不。。