石墨烯能替代硅吗?石墨烯能替代石油吗?石墨烯能制造处超级电池吗? 2014年6月华为创始人任正非在一次媒体采访时说:“未来10~20年内会爆发一场技术革命颠覆时代,石墨烯时代将取代硅时代。”一向低调的任正非突然高调为石墨烯“代言”,说明华为早已准备押宝在这场新材料的竞赛中。 果然,2015在习主席访英期间,华为与英国曼彻斯特大学共同宣布将在石墨烯领域展开研究。曼彻斯特大学就是发现石墨烯的两位英国科学家工作的地方。 由于石墨烯的研制成本非常高,被业内人士称为“黑金”,所以石墨烯的玩家基本上还是一些科技巨头,包括英特尔、三星、IBM等。现在华为也终于加入到这一阵营。 石墨烯对芯片性能的提升非常明显,因为石墨烯良好的导热性,其芯片主频理论可以达到300GHz,远远高于硅芯片,而且在功耗方面也比硅芯片要好。如果华为在石墨烯的研发上有所斩获,那么其手机处理器的竞争力将大幅提升。 1、石墨烯时代将在多远的将来取代硅时代?华为能够在这个划时代的变革中走到哪里?真的能够成为石墨烯时代的引领者吗? 宁波江丰电子材料股份有限公司董事长姚力军:人类的生产资料在不断变化,第一次生产资料主要是煤炭,第二次工业革命是钢铁,到了新型革命,生产资料就变成了芯片,硅是做芯片的最主要的基础材料。你的二代身份证,你的手机,你的汽车,你的钥匙里边都会有很多很多的芯片,而硅就是芯片的载体材料。 现在任正非先生困惑的是什么呢?芯片现在接近瓶颈期了。芯片有一个摩尔定律,大概每两三年,芯片的限宽,集成度会翻一番,人类经过了几十年的进步,限宽走到一个极限了。现在这个时代,谁掌握了尖端科技,站在科技的高峰上,实际上那个人一定是握着硅的,一定是握着芯片的。在某种意义上来说,芯片是需要一次跨越性的大变革,而石墨烯是其中的一个选择,路还很遥远,是一个非常大的战略性的高端产业。 常州第六元素材料科技有限公司董事长瞿研:华为是令人尊敬的一个伟大的公司,我们国内现在面临着一个很大的问题,公司普遍规模偏小,我们拿得出手的材料方面的企业是零。德国博世一年的研发经费是46亿欧元,中国有多少企业,一年能够投入46亿欧元。当然华为是其中之一,华为已经进入了半导体领域,目前来看石墨烯是最有可能作为半导体材料的。当然这个需要大量的投入。 中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春:任正非是一个成功的企业家,他把华为打造成国际知名企业,他这句话确实具有战略性的。后来华为找到了我们,希望加入到我们的联盟里面,并且还希望在联盟里头起重要作用,但是现在两年过来了,我其实内心有些失望,现在华为希望的,就是有什么好的技术能用在我们这儿,我觉得这个是企业需求,但是我们对于华为的需求不是这样的,我们是希望石墨烯有可能引发一些颠覆性技术的革命,华为作为中国这么有影响的,也算是一个科技创新的标杆性企业,应该整合一些国内外的团队,搞一个黑科技出来,中国就没有这样的一个企业来完成这种价值。我觉得任正非先生说的,他是作为一个战略家说的这个话,但是在华为的执行层来说是很实际的,又落到了传统中国企业怎么能降低我们的成本,怎么能增加我们产品的竞争力,而不是体现科技给人类带来改善的这种真正的创新。 中国科学院院士中国石墨产业发展联盟专家委员会成员刘忠范:人类文明发展至今,很多时代都是用材料作为标签的,比如:石器时代、青铜时代、铁器时代等,现在这个时代可以用硅时代来描述,因为硅材料是信息化的基础,未来有没有可能是石墨烯时代?这种可能性是有的,但肯定还非常遥远。但是最重要的是,我们要有一些颠覆性的想法,像华为等等这些具有一定实力的企业,应该要有一个团队,做一些前沿研究,做一些颠覆性的东西。 2、石墨烯能够制造出超级电池吗? 特斯拉CEO马斯克曾经表示:有了石墨烯,传统的能源汽车可以被取代了,未来装了石墨烯电池的汽车,续航能力可以达到1000公里,那么,石墨烯能够制造出超级电池吗? 智冲科技有限公司CEO丁锐:石墨烯现在非常火,但是我认为石墨烯电池要想取代传统新能源汽车用的比如锂电池,短时间能无法实现。石墨烯在快充、超级电容器等领域的性能是非常好的,是非常好的应用场景。 常州第六元素材料科技有限公司董事长瞿研:对于特斯拉CEO马斯克提出的新能源汽车续航能力达到1000公里,这个设想是非常好的,但是要注意他们做的是一个系统工程。要想达到续航1000电的目标,不光是用石墨烯做电池的问题,也不是说在锂电池负极或正极用到石墨烯做导电剂,也不是说做一个锂电池的问题,车身重量减小了,续航里程同样可以增加,所以,马斯克说的是特斯拉非常擅长的做的系统工程,从方方面面去优化,最后做出一个完美的成果。 3、石墨烯能够代替石油吗? 中国科学院院士中国石墨产业发展联盟专家委员会成员刘忠范:其实在这个问题上,大家大可不必杞人忧天。石墨烯和石油在功能上有根本的差别,他们干的活不一样,石墨烯最重要的是要找到自己的应用之路,这是最重要的。 4、充电五秒钟,使用半个月,这样的石墨烯手机能实现吗? 中国科学院院士中国石墨产业发展联盟专家委员会成员刘忠范:不管是手机使用一个月,还是汽车跑1000公里,都需要一定的能量。大家都去加油站加过油,要想加油加的快,有个途径,就是增大油箱的入口,手机充电也是同理,要想实现快充,就得增加充电的电流,在电压一定的情况下,大家想想这是这么概念,所以,有时候大家把很多概念、说法混淆一起,其实很多都是违反基本科学原理的。 世界多国巨资投入,石墨烯淘金潮到来!你准备好了吗? 石墨烯作为21世纪的新材料之王,它的出现引发了全世界的关注,近几年全球各国都在积极布局这一有望改变未来的领域,美国作为科技强国,自然不会错过这一难得的机遇,包括IBM、英特尔、波音等国际大公司等开始投入大量的科研力量进行石墨烯的研发,欧盟更是将石墨烯列为未来新兴技术旗舰项目之一,计划十年内提供10亿欧元资助,将石墨烯研究提升至战略高度。 在亚洲,石墨烯的发展也极其活跃,韩国预计2010年—2018年间,向石墨烯领域提供总额为2.5亿美元资助,三星则在手机及芯片的石墨烯应用上,投入巨大的研发力量。 日本众多企业如日立、索尼、东芝等也投入了大量资金和人力,从事石墨烯的基础研究以及应用开发。中国是目前石墨烯研究和应用开发最为活跃的国家之一,数据显示在所有国家中,中国无论专业论文数量还是石墨烯专利数量都是全球最多。全球第一条和第二条真正实现规模化的石墨烯生产线也诞生在中国。而国家主席习近平在最近两年也先后三次考察和调研石墨烯,并对石墨烯产业寄予厚望。石墨烯这座全世界眼中的巨型金矿,已经被追捧得炙手可热。如何走进这座金矿?如何挖掘这座金矿? 华人不乏掘金达人 深圳石墨烯协会会长冯冠平:我认为在中国在淘金的时机方面,掌握的是不错的,从全世界的范围里面,从事石墨烯的研究,华人大有人才。这几年,我从海外引进了很多达人,大部分都是具备这个条件。而且还有一个好处,这些达人回来,他知道金子怎么挖。我们国内的很多教授,因为他的导师没有挖过金子,所以学生也不会。 中国做石墨烯缺乏工匠精神 中国科学院院士中国石墨产业发展联盟专家委员会成员刘忠范:我觉得我们国家缺少一种工匠精神,做到极致。早年的碳纤维只能做自行车、钓鱼竿,但是现在的碳纤维却可以做航天飞机,回过头来我们说石墨烯,我们现在能做到的石墨烯,并不是未来的石墨烯,未来的石墨烯它能开辟的领域,要远远超出现在的想象。 问题是谁来做未来的石墨烯?如果我们有那么一支,有几支队伍,将来垄断了,就像碳纤维被人家垄断一样,垄断了这个原材料市场,你可以想象这是一个多大的产业。同样的道理,把石墨烯用到手机,或者用到集成电路上面去,真正从政府层面,从大企业,有实力的企业,真正去投入,有一个颠覆性的革命性的突破,那真是有可能形成一个非常大的产业。但是,我还没有看出来我们现在按照这种思路在做。我有信心,也不无担心。 中国石墨烯的高端应用已经落后 中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春:我们每年都带团出去,到国外考察,了解他们的研究进展。今年是3月底,我们很震惊,感到真正石墨烯的高端应用上,我们已经落后了,虽然我们在低端的产业上推进得很快。所以在这一块,瞄准未来颠覆性技术上,国家应该承担更大的责任,这是一个引领。 来源:烯碳资讯/央视网 责任编辑:张琪琦
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