2010年10月5日，瑞典皇家科学院宣布将2010年诺贝尔物理学奖授予在曼彻斯特大学工作的科学家、荷兰籍的安德烈·海姆和拥有英国及俄罗斯双重国籍的康斯坦丁·诺沃肖洛夫师生二人，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。图为海姆和诺沃肖洛夫。 （新华社 金仲文 摄）
在去年10月欧洲两位科学家通过研究石墨烯获得诺贝尔奖后，短短几个月，石墨烯因其引发新一轮材料革命的潜质正在全球受到热捧。而当6月14日四川金路树脂股份有限公司宣布与中科院合作开发石墨烯后，国内各路大军的石墨烯热达到高潮。
看上去，在这个被誉为将引发新材料产业革命、有可能改变下游产业格局的新产品上，国内企业与国外同时起步了。但是，CCIN记者在最近就此进行采访时，不少专家和企业负责人都表示，对石墨烯的投资风险很大，业内应该慎重。
革命性的石墨烯
CCIN记者采访了多位专家和企业相关技术人员后了解到，石墨烯是由单个碳原子呈六边形排列而形成的一种纳米级材料，因为只有一个碳原子层，其约0.34纳米的厚度相当于头发直径的二十万分之一。就是这样一种肉眼根本看不到的材料，却因其在导电性、韧性等方面的突出特性有望在半导体产业、光伏产业、锂离子电池、新一代显示器等传统领域和新兴领域带来革命性的突破。
首先，石墨烯有望让计算机处理器的运行速度快数百倍。硅作为目前半导体产业的最重要原料，有着“微电子大厦的基石”之称，而这块基石一旦被石墨烯取代，计算机的运行速度将产生质的飞跃。
中科院物理所从事石墨烯研究的张广宇研究员告诉CCIN记者，由于受到材料本身属性的限制，在室温下硅基处理器的运行速度达到3GHZ后就很难继续提高。硅的载流子迁移率（即载流子在电场作用下运动速度快慢的量度）仅为1000~2000cm2/Vs，而石墨烯的这个指标能够达到几十万甚至上百万，是迄今发现的载流子迁移率最高的物质之一。这一特性意味着一旦石墨烯能够取代或部分取代硅，计算机处理器运行速度有望达到100GHZ甚至1000GHZ。
其次，石墨烯有望引发触摸屏和显示器产品的革命，制造出可折叠、伸缩的显示器件。张广宇说，石墨烯既透明又导电的特点，使得它作为透明导电膜的潜力非常大，而透明导电膜正是触摸屏和LED显示屏的重要组成部分。
据了解，目前这类产品中的透明导电膜材料主要是氧化铟锡，但是氧化铟锡相对于石墨烯韧性较差，在折叠或是拉伸时会影响影像效果。石墨烯取代氧化铟锡后能制成可折叠、甚至伸缩的显示器件。目前国外科研机构对石墨烯在这个领域的应用研究比较热，进展也较大。去年诺贝尔奖颁布之前，韩国三星公司和成均馆大学的研究人员已经制造出由多层石墨烯和玻璃纤维聚酯片基底组成的柔性透明显示屏。一旦这种触摸屏能够实现量产，研究人员认为，从理论上来讲人们可以卷起手机，然后像铅笔一样将其别在耳后。
再次，石墨烯可以推动超级电容器发展，使得同等体积的电容扩充5倍以上的容量。目前全球超级电容器已经在数码相机、电动车系统、变配电站、智能水表、太阳能发电和风能发电等领域开始使用。
据了解，超级电容器是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，能够在几秒钟内完成充电，容量能够达到几百甚至上千法拉。超级电容器是通过导体表面来存储电荷，适合电子聚集的有效表面积越大，容量就越大。而石墨烯具有超大的比表面积，单层石墨烯的比表面积能达到2630平方米/克，是极为理想的超级电容器储能材料。实验表明，使用石墨烯作为电极的超级电容器能够产生相同体积电容器6倍以上的容量。
此外，石墨烯还能大幅提高锂离子电池性能。目前石墨类碳材料已经成为锂电池最主流的电极材料，石墨烯加入锂电池电极中能够大幅提高导电性能。实验证明，将石墨烯应用于锂电池的负极材料中，其比容量可以达到540mAh/g以上，如果在其中掺入碳纳米管后，负极的比容量可以达到730mAh/g，而目前普通的人造石墨负极的比容量只有370mAh/g。
除此之外，石墨烯因其超出钢铁数十倍的强度也有望被用于制造纸片般薄的超轻型飞机材料、超坚韧的防弹衣，和“太空电梯”的缆线，在这些领域将引发革命性的突破。
追捧热潮此起彼伏
石墨烯如此神奇的特性，在其因诺贝尔奖声名鹊起后，国内随即掀起了一波又一波追捧热潮。让人觉得，似乎在这个革命性的新产品上，中国企业要引领世界潮流了。
从去年诺贝尔奖颁布至今，但凡与石墨烯沾上边的上市公司，不管是借机炒作还是果有其事，无一不成为市场热捧的焦点。
去年10月底，中国宝安集团子公司深圳贝特瑞新能源材料股份有限公司一位高管在某论坛宣布公司涉足石墨烯后，中国宝安股价从10月18日的10.75元逆势高扬，一个多月后一度涨至19.16元的高点；今年1月19日，中国宝安又宣布已完成石墨烯制备工艺的小试，并已提交了一项该产品相关技术发明专利，次日该股即在低开低走的大盘中迅速冲击涨停，领先大盘走出调整。
继中国宝安之后，甘肃方大炭素新材料有限公司、中钢集团吉林炭素股份有限公司、ST南风、安徽力合股份有限公司等传言涉及石墨烯概念的上市公司，都轮番出现股价飙涨。石墨烯在国内受追捧的程度由此可见一斑。
在涉及石墨烯的股票受追捧的同时，国内也有不少企业争先宣布正在攻关或已经能生产出石墨烯。一时间，石墨烯已经成为企业发展潜力巨大前景广阔的代名词。
对石墨烯如此高的关注度与市场对该产品巨大市场潜力的判断密不可分。据长江证券分析师陈志坚估计，仅在集成电路行业，如果石墨烯能够取代1/10的硅，就将带来5000亿元以上的市场容量，如果能在其他领域也得到广泛应用，将有望形成一个万亿元的产业。
到目前为止，国内已有3家从事纳米材料开发的企业宣称能够制造石墨烯，他们分别是南京吉仓纳米科技有限公司、泰州巨纳新能源有限公司和厦门凯纳石墨科技有限公司。
吉仓公司公布的消息显示，该企业一次生产十几克石墨烯，且今年下半年产品才能达到工艺级水平要求。巨纳公司则透露公司因与韩国三星公司有研究上的合作，目前加底衬的石墨烯尺寸已经可以达到20多厘米，产能每季度约有100克。
凯纳公司总经理助理方崇卿在接受CCIN记者采访时则宣称，该公司已经实现了石墨烯微片的规模生产。“我们从2007年已经开始石墨烯微片的开发，是国内首家从事石墨烯微片相关产品生产及研发的产品提供商。”方崇卿说。
除了纳米企业，化工行业内也有企业已把研发和生产石墨烯作为企业产业结构调整的方向。聚氯乙烯生产企业金路树脂6月14日就宣布与中科院金属所合作开发石墨烯技术。
金路树脂的一位技术专家在接受CCIN记者采访时表示，这次涉足石墨烯是公司着手调整公司产业结构，实现产业和产品升级的一次探索。
据了解，金路树脂将投资1500万元委托中科院金属所重点开发石墨烯基透明导电膜、三维网络散热材料和动力电池用电极材料3个项目，合同开发周期为两年半。
最大风险在于应用
在国内日渐高涨的石墨烯热潮中，企业和媒体更多关注的是石墨烯能否实现量产、如何量产的问题，似乎量产与否直接决定了国内石墨烯产业的发展水平。但这种热捧背后的巨大风险远不止量产这么简单。
“国内要发展石墨烯产业不应抓住石墨烯的量产不放，而是应该放在对石墨烯下游应用的研究开发上。”张广宇认为，国内在生产石墨烯上已经有了很多年的研究经验，生产石墨烯的很多技术都是现成的，只要企业与相关科研机构合作，在现有技术上再摸索一下，实现量产的难度并不大。
“量产的目的还是为了供应下游需求，下游没起来，量产了又有什么用？”张广宇表示，即使下游产业发展起来，市场所需要的石墨烯数量也不会以吨来衡量，“石墨烯是单原子层的，要是量产几吨的话，把整个地球都铺满了。1千克石墨烯也够一家显示屏生产企业用上很多年了。”
“石墨烯下游应用技术才是国内外最大的差距所在，也是我们急需突破的领域。国内在石墨烯上做基础研究比较多，但是在石墨烯应用研究还是跟国外发达国家有比较大的差距。因此，国内石墨烯产业能否发展起来，关键还要看应用技术的开发。”张广宇说。
他的说法是有根据的。据CCIN记者了解，在去年韩国三星用石墨烯制出一块柔性触摸屏后，近期诺基亚和IBM公司都加快开发石墨烯应用技术。
诺基亚日前宣布正用石墨烯开发柔软概念机Morph。该公司主持的石墨烯旗舰计划已于5月4日启动，诺基亚正与4个诺贝尔得奖人合作以进一步研发石墨烯科技，目标是将“最有前景的材料在现实世界中加以应用”。
与此同时，美国《大众科学》网站近日也报道称，美国IBM公司的科学家已研制出了首款由石墨烯圆片制成的集成电路，向开发石墨烯计算机芯片前进了一步。
“据我所知，国内还没有1家真正可以用石墨烯做出实用产品的企业。”张广宇说。
长江证券的石墨烯产业报告也明确指出，石墨烯产业最大的瓶颈在于还没有形成完整的产业链，目前仍没有一种可以应用石墨烯的产品能够规模化生产。因此他们判定，在8-10年内石墨烯无法形成产业化。
即使号称涉足此产业的企业也不忌讳这一点。南京吉仓和泰州巨纳就明确表示，虽然已能够生产出石墨烯，但石墨烯离实现产业化还很遥远。
“单纯卖石墨烯，说得形象点就跟开个煤球厂卖煤球是一样的。”一位化工行业专家进一步提醒，石墨烯产业也有高端和低端之分，国内企业从起步阶段就应该努力瞄准高端，在下游应用上发力。否则将来在石墨烯的市场应用形成气候的时候，我们仍会处于产业链的最低端。
石墨烯是由碳原子以蜂巢状排列构成的。图为放大后的石墨烯结构图。 （美国麻省理工提供）
