一次美国走访学习的经历，让工信部赛迪研究院原材料所所长肖劲松陷入沉思：“中美在石墨烯发展方面有很大差异，跟国内的狂热相比，美国很多理性的认知对我们来说甚至是具有颠覆性的。”
作为一种前沿材料，石墨烯近年来在我国发展迅速，企业数量不断增加。与此同时，各地也积极出台相关政策推动石墨烯行业的发展。在今年1月举行的国家科学技术奖励大会上，就有5个石墨烯相关项目获奖。
但是，我国石墨烯产业似乎又陷入了一种毁誉参半的尴尬境地。相比美国，我国石墨烯应用方向更趋于复合材料、功能材料等低端化领域。不仅如此，我国虽有很多企业都声称已实现石墨烯大规模生产，但市场却频繁遇冷，企业盈利更是遥遥无期。
“当前，国内轰轰烈烈的大跃进式的石墨烯运动是不可取的。未来的石墨烯行业是建立在石墨烯材料的杀手锏级应用基础之上，而不是作为一个万金油式的添加剂。”针对国内陷入“七年之痒”的石墨烯行业，北京石墨烯研究院执行院长魏迪提醒道。
中美差异的反思
石墨烯发现者2010年获得诺贝尔物理学奖后，全球就掀起了石墨烯研发热潮。但是，公众对石墨烯新材料的热捧，也导致了石墨烯产业虚火过旺。相比美国，我国石墨烯更是呈现出一片虚假繁荣的景象。
实际上，石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是很多层石墨烯。当时获得诺贝尔奖的专家发现了石墨烯强度高、韧性强等优异性能，主要就是体现在单层结构上。
“石墨烯在单层结构上随着层数的增加，诸多优越性都将降低。10层以上性能就大打折扣，甚至都不能再称为石墨烯。”肖劲松表示，“美国强调的就是单层石墨烯，而我国把10层以下的都称为石墨烯，甚至把类石墨烯的产品也叫石墨烯，鱼目混珠的现象比较严重。”
除了概念与标准的不同，在制备方法上中美也有差异。肖劲松表示，美国主要采用化学气相沉积法和外延生长法，这两种方法虽然生产成本高且不容易量产，但是却能够制备出高品质的单层石墨烯。我国虽然在研发上也有采用上述两种方法，但在产业化上，90％都是采用成本低、可大规模生产的氧化还原法。
肖劲松通过调研美国相关机构发现，美国对石墨烯有一个技术程度评价的等级，1～4级属于实验室研发阶段，5～6级属于逐渐趋向于产业化阶段，7～9级才属于技术较成熟的产业化阶段。美国产业界普遍认为，目前石墨烯仍以实验室研发阶段为主，技术成熟度为3～4级，尚不适合大规模生产，整个石墨烯市场仍处于萌芽状态。
而反观中国，大部分科研院所都急于将并不成熟的技术推向市场，很多企业都声称石墨烯已经实现大规模生产，地方政府也通过制定产业发展规划设立产业基金，建立产业园区、产业联盟等，加大产业化应用推广。但实际上，企业大规模盈利仍然遥遥无期。
另外，北京国知专利预警咨询有限公司总经理于立彪表示，在专利数量上，虽然我国与美国都位列前三甲，但美国的专利质量水平普遍很高，且申请主体以IBM、英特尔等大型跨国公司为主。而我国专利申请主体以高校、科研院所为主，企业仅占30％左右。
肖劲松也指出，美国专利布局重点在集成电路、晶体管、传感器、信息存储、增强复合材料等领域，注重对整个产业链的全面布局和保护。而我国很多是为了专利而专利，整体重量轻质，近半数集中在复合材料领域，其次为储能水处理器、传感器，缺乏系统性。
寻找杀手锏级应用
目前，资本对于石墨烯的热情正在退潮，很多第一批关注石墨烯的企业也在逐渐淡出。“工业化批量制备的石墨烯的各项性能和理想状态差距很大，所谓‘一片石墨烯能撑起一头大象’‘一克石墨烯展开可铺满一个足球场’等的预期，基本都实现不了。”中关村石墨烯产业联盟副秘书长班建伟说。
针对我国石墨烯产业的处境，在近日召开的“2018中国国际石墨烯产业发展论坛暨中关村石墨烯产业联盟年会”上，肖劲松提醒，一定要谨防我国石墨烯行业陷入低端陷阱。
“从国家层面，整个石墨烯产业要朝着附加值高的方向发展，别折腾到最后都是为别人做嫁衣。国内的石墨卖五六千元一吨，结果出口到日本经过加工再买回来，就成了6万多元一吨。”肖劲松指出。
对于石墨烯的应用，壹行研创始人厉俊介绍道，其主要有三大领域，一是电子领域，包括透明导电膜、柔性电子器件、传感器等；二是储能领域，包括超级电容、太阳能电池等；三是传统的赋能材料，使材料具有散热、抗摩擦、抗腐蚀等性能。
魏迪表示，当前，国内市场上包括服饰、涂料、复合材料、吸附润滑产品以及石墨烯锂电、石墨烯手机触摸屏等，都代表着我国石墨烯的主流产品，但与国外相比仍然有所滞后。
“欧盟石墨烯旗舰计划启动了17个新的石墨烯研究项目，他们关注的是石墨烯的超级汽车、物联网传感器、可穿戴设备和健康管理、数据通信、能源技术以及复合材料等前沿、未来的领域。”魏迪说。
在肖劲松看来，我国石墨烯急需找到杀手锏级的应用和特殊利用的市场，为此他建议我国要重新审视和评估石墨烯行业发展的方向和阶段，避免方向性的错误和偏差，尽快研究制定我国石墨烯技术成熟路线图。
