鉅大LARGE | 點擊量:2023次 | 2018年06月15日
新材料的到來:華為進軍石墨烯領(lǐng)域
10月23日上午,華為在英國對外宣布與曼徹斯特大學(xué)合作研究石墨烯的應(yīng)用,共同開發(fā)ICT領(lǐng)域的下一代高性能技術(shù)。該項目合作期初定為兩年,研究如何將石墨烯領(lǐng)域的突破性成果應(yīng)用于消費電子產(chǎn)品和移動通信設(shè)備。
石墨烯只有一顆原子厚度,是世界上最薄、導(dǎo)電性能最強的材料,被業(yè)內(nèi)視為下一個材料領(lǐng)域的顛覆者。很多人第一次聽聞它還是來自于華為創(chuàng)始人任正非的一次媒體采訪。任正非說,未來10~20年內(nèi)會爆發(fā)一場技術(shù)革命,這個時代將來最大的顛覆事件,是石墨烯時代取代硅時代。而在最新發(fā)布的2014年華為年報中,華為在行業(yè)趨勢展望的環(huán)節(jié)再一次著重提及了石墨烯在材料領(lǐng)域的價值。
對于為何如此看好石墨烯,任正非對此的解釋是,現(xiàn)在芯片有極限寬度,硅的極限是七納米,已經(jīng)臨近邊界,而石墨烯已經(jīng)開始觸及技術(shù)革命前沿。
比如芯片領(lǐng)域。早在2011年,IBM沃森研究中心的科學(xué)家就在《Science》上發(fā)文宣布,他們成功研制出了首款由石墨烯圓片制成的集成電路,這一成果也被評為了2011年全球十大科學(xué)新聞之一,它標(biāo)志著石墨烯在計算機芯片上的應(yīng)用前進了一大步。原因在于,由這類集成電路制成的芯片可以改進手機和無線電收發(fā)機的信號,或許可以使手機能在通常認(rèn)為無法接收信號的地方工作。
再比如電池領(lǐng)域。目前市場上,以特斯拉為代表的電動車正不斷擴大對鋰電池的需求,然而電動車充電時間長仍然是未能解決的難題,而在智能電子設(shè)備行業(yè),由于智能手機、相機、游戲機等領(lǐng)域也需要大量的鋰電池。在這種情況下,石墨烯可作為新型的鋰電池負(fù)極材料,解決續(xù)航能力的問題??茖W(xué)家稱,石墨烯具有極高的比表面積,因此化學(xué)反應(yīng)速度和材料利用率更高,同時由于導(dǎo)電和導(dǎo)熱性比較好,石墨烯更有利于鋰離子的擴散傳輸。
由于具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì),石墨烯甚至可以在光伏、航天、特種、顯示器等傳統(tǒng)行業(yè)和新興行業(yè)的應(yīng)用中發(fā)揮作用。
目前,曼徹斯特大學(xué)國家石墨烯研究所是石墨烯研究和商用的領(lǐng)先機構(gòu),已有40多家企業(yè)與曼徹斯特大學(xué)的235名研究人員合作開展石墨烯和相關(guān)二維材料的研究。英國國家工程和物理科學(xué)研究委員會和歐洲區(qū)域發(fā)展基金分別出資3800萬英鎊和2300萬英鎊建立了曼徹斯特大學(xué)國家石墨烯研究所。
華為董事、高級副總裁陳黎芳表示:“英國有著強大的科技基礎(chǔ)研究基因,華為很高興能與曼徹斯特大學(xué)共同開展HIRP(華為創(chuàng)新研究計劃)旗艦項目,研發(fā)多項前沿技術(shù)。曼徹斯特大學(xué)是石墨烯研究的大本營,擁有先進的技術(shù)和設(shè)備,我們在石墨烯領(lǐng)域的合作,將為未來信息通信行業(yè)發(fā)展、構(gòu)建更美好的全聯(lián)接世界,提供至關(guān)重要的基礎(chǔ)性支撐?!?br/>
英國財政大臣喬治?奧斯本則表示:“作為英國政府對石墨烯9000萬英磅研發(fā)投資的一部分,今年早些時候,我非常榮幸為曼徹斯特大學(xué)國家石墨烯研究所揭幕。今天華為和該研究所的合作,是對英國在石墨烯科技方面領(lǐng)先地位的充分認(rèn)可,也為科學(xué)和創(chuàng)新在建設(shè)英國北方動力方面所起的重要作用提供了典范?!?br/>
曼徹斯特大學(xué)國家石墨烯研究所總監(jiān)詹姆士?貝克表示:“通過與華為這樣的全球領(lǐng)先科技企業(yè)合作,我們有望將石墨烯的研究成果應(yīng)用于日常用品。這種合作伙伴關(guān)系將極大地促進英國商業(yè)的發(fā)展并吸引外資。我們很期待與華為合作開發(fā)消費電子產(chǎn)品和移動通信設(shè)備的新材料?!?br/>
但業(yè)內(nèi)專家指出,從歷史的角度來看石墨烯從其誕生至今也不過10年左右。2004年石墨烯的科學(xué)研究還處于萌芽階段,而到了2010年石墨烯發(fā)明者獲得了諾貝爾獎之后,一切有關(guān)石墨烯的基礎(chǔ)科研工作才正式展開。而行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展必須依托于石墨烯的量產(chǎn),《第一財經(jīng)日報》記者注意到,目前石墨烯的生產(chǎn)基本還處于實驗用研究層面,并未大規(guī)模量產(chǎn)用于商業(yè)用途。
這里面原因有兩方面,一方面在技術(shù)上尚未找到獲得大面積單晶石墨烯的工業(yè)合成法,另一方面在市場上石墨烯下游產(chǎn)業(yè)鏈尚未形成,目前還處于前期專利布局期,對石墨烯需求最大的也僅僅是各大科研院所和實驗室,并沒有大量石墨烯投入產(chǎn)業(yè)化運營。
由于無法量產(chǎn),石墨烯制備成本也一直居高不下。此前石墨烯價格高達5000元/克,比黃金還貴十幾倍。“那瓶貌不驚人的東西比黃金還貴,幾克石墨烯粉末就價值幾十萬人民幣,我們坐飛機的時候都是分開幾個人進行運送,怕被安檢沒收?!币幻鍪┭芯康膭?chuàng)業(yè)公司曾經(jīng)如此形容。
“打破行業(yè)沉寂或許還需要看巨頭公司?!痹谌握强磥?,在石墨烯時代,邊沿機會還是硅時代的領(lǐng)先公司?!辈豢赡芡耆珣{空出來一個小公司,然后就領(lǐng)導(dǎo)了時代脈搏,而且石墨烯這個新技術(shù)在世界上的發(fā)展也不是小公司能做到的。”任正非說。
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