成会明：石墨烯应用的路非常长，需要大规模研究开发

中国发展网 记者刘丹阳报道 10月13日，中国科学院院士成会明在中国发展50人论坛-石墨烯专题研讨会，暨安德烈德通石墨烯金秋茶话会上发表致辞，他在演讲中指出，石墨烯应用的路非常长，还需要我们共同努力，从制备的角度、转移工艺方法的研究，到与器件器配工艺的研究还有应用的研究，我们还有很长的路要走，但是我们的目的是希望大规模应用于清洁能源、微电子、光电子、环境、航空航天等这些领域，需要我们致力于研究开发。

中国科学院院士成会明 安然摄影

以下为成会明演讲实录：

尊敬的盖姆教授，大家早上好。非常感谢肖总邀请我出席这次论坛，一开始肖总跟我联系的时候，让我来参加与亲爱的盖姆教授的茶话会，我认为是一个非常轻松的事，所以我就答应来了。但是三天前肖总跟我联系说要做一个报告，应该要讲应用技术，这就比较难了，其实我还是比较偏重于基础的。

时间也比较短，我就根据我掌握的一些资料准备了一个简单的报告，希望大家批评指正。我们都知道石墨烯具有很多很优异的性能，我一直使用这张片子，这张片子被我使用了100多次了，这是盖姆教授2009年的一张片子，大家可以看到石墨烯的各类性能都是我们现在人类已知材料，所以基本上都是最高级，从热性能到电性能，到其他性能，比如说不可渗透性，比如说延展性等等，当然石墨烯也是一个最薄的材料。既然有这么优秀的性能，大家都对石墨烯抱有非常大的期望，认为石墨烯可以在方方面面找到它可能的应用，从电子到光调制器件，到传感，到显示，到能源器件，复合材料等等多方面。我应该也是在国内从实验上研究石墨烯比较早的一个团队，因为我们大概从2006年开始做石墨烯的研究，所以也是希望能够使石墨烯在很多领域应用。

但是如果真正谈起应用的话，制约的因素还是很多的，我们要应用的话，不仅跟材料的质量，也跟材料的成本有很多的关系，而且不同的应用，实际上我们需要不同种类的材料，比如说低成本制备的更多在涂层、添加剂、复合材料等应用，CVD制备的高质量的石墨烯可能更多在器件等方面的应用，我今天把应用分成两大类，一类是CVD制备的，比较适合于器备的，也是女石墨烯，另外就是男石墨烯。

石墨烯可以是粉体的，可以是浆料，也可以是薄膜，还可以是组装体，比如相对比较宏观的三维的结构，因此可以在很多领域从能量、储存转换到生物医药与人类健康，到环境保护，到传感，这些都是跟我们人类日常生活密切相关的，当然在工业领域有很多应用，比如说复合材料，这个有可能在运载工具，热管理在微电子器件，当然石墨烯本身可以用作电子器件或者光电子器件。

具体到国内应用的话又有很多细分，因为时间关系，我不能跟大家一一的介绍。

但我们的目标大概可以归纳到这边，大家可以看到，如果是复合材料的话，我们是希望发展多功能的，也希望它可能性能更好，韧性更高，对于能量转换我们希望它价格比较低一点，而且是高效、可持续的。对于器件来说，我们更多的是着重于柔性或者可穿戴，当然是低能耗，对于传感，特别是生物传感和健康的话，我们希望它能够更敏感，而且也更安全。

石墨烯现在谈论的很多，做的也很多，我们国内工业园也很多，企业就非常多了，但是确实正如徐参事提出来的，不要把他们都关联到石墨烯，把这个市场搞乱。

下面我简单介绍我刚才讲的CVD薄膜石墨烯可能的一些应用和粉体的。目前来说，国内有三家比较有代表性的生产CVD石墨烯的企业，一个是无锡的德飞（音），他们现在已经可以规模生产，他们目前更多的是针对这样一些领域，一个是触碰屏可穿戴电子用的一些显示，还有用CVD生产的薄膜做一些健康制品，特别是深圳的希望科技用了很多他们的产品。大家可以看到这个薄膜的电阻还是比较低的，可以看到柔性还是比较好的。我们也在这方面做了很多工作，因为我们应该是在国内最早开展石墨烯研究的，但是由于CVD生产石墨烯薄膜市场还没有打开，所以我们技术仍然还在实验室，我们从生产到制备到器件开展了一系列的技术，拥有了几十项相关的专利，从制备到转移到器件。

另外一家代表性的企业就是重庆龙飞（音），他们采取了跟德飞不太一样的技术方式，也可以大规模的生产石墨烯，他们目前针对的是可穿戴电子，电子芯，比较有意思的是他们最近在开发远红外宽频带，用于国家安全领域方面，我觉得这个应用可能还是比较有意思的应用。我们也在用石墨烯薄膜，希望在柔性显示和能源器件里面用，这个是欧莱的，大家简单看到这个性能好于现在商业化的欧莱产品，效率相对来说是非常高的。

深圳的希望科技，也做了很多跟健康相关的产品，我不知道今天门外给大家的赠品是哪个公司的，应该也是跟健康相关的制品，据说现在销路还不错。我们刚才讲的CVD生长都是在薄膜上生长，需要转移，刘院士研发这个是直接在玻璃上生长，所以叫超级石墨烯玻璃，有可能用于智能窗户、智能汽车、发热，还有其他的一些应用，特别是他们最近开发了一个比较有意思的应用，就是在光纤上生长石墨烯，来提高相应的效率。

由于时间关系，我就再切入到粉体，粉体生产的话，应该说在我们国内的企业非常多，我也不了解所有这些信息，也不可能都列出来，在这儿列出来的是几家比较早期成立的企业，像宁波墨烯，他们2013年就有一个做粉体的企业，德阳是我们的技术成立的，2012年成立的企业，但是发展规模一直是属于匀速渐进性，2016年有30吨粉体的生产线，直到现在30吨粉体还卖不出去，所以我们还需要好好的努力。无锡的第六元素，东莞的红纳（音），包括青岛的德通，这都是规模比较大的。这个是我们在四川德阳2010年建成的30吨粉体的生产线，我们这个方法应该说得到了石墨烯的质量还是比较好的，粉体的应用最早开发的就是导电添加剂，德通也在这个领域进行开拓，据说他们去年卖了一万吨。

我们这个四川德阳西碳，利用我们自己生产的石墨烯主要致力于人类界面材料的开发，他们开发了两款材料，10个瓦每米每K（音），一个是15瓦每米每K（音），这是用户用我们的产品和用其他产品的对比，我们15瓦的热阻是好于一些厂家20瓦的热阻的，就是说我们产品的性能还是很好，当然我们也做一些涂层，比如这个主要用于LED散热的涂层，效果也是比较好。

东南大学的孙立涛（音）教授他们致力于开发防雾霾口罩，他们做了研究对比，他们开发的口罩房雾霾性能远远好于国内外厂家的性能，主要的优势是他们可以较长时间的具有抗雾霾的功能，而其他的厂家，你看一个小时以后基本上功能就下降的比较多了。还有石墨烯在轮胎里面的应用，这个是第六元素提供的材料，大家可能成本增加不多，但是效果还是非常显著的，我们在青岛也有这个方面的开发。这个是防腐蚀方面的应用，今天有专门介绍防腐蚀的，这个是第六元素他们在海上风电塔用来抗腐蚀的演示。

石墨烯粉体应用的话除了上面的应用，还有一个就是说薄膜，就是我们怎么把粉体组装成薄膜，我们最近开发了一个连续的离心铸造系统，我们这个方法可以非常快速的制备薄膜，不同的厚度，非常好的均匀性，并且定向性也非常好，不仅可以做石墨烯，还可以做其他的材料，并且我们还可以做比较厚的薄膜，比如100个微米的薄膜。

因为时间关系，我就简单给大家介绍这么多，实际上应用的路非常之长，还需要我们共同努力，从制备的角度、转移工艺方法的研究，到与器件器配工艺的研究还有应用的研究，我们还有很长的路要走，但是我们的目的是希望大规模应用于清洁能源、微电子、光电子、环境、航空航天等这些领域，需要我们致力于研究开发。

我感谢我的同事，特别是任文才（音）博士，我们一起做石墨烯十多年，同时感谢这些资助机构，除了国家的，我们还有深圳市政府的支持，深圳市政府也支持盖姆（音）教授和我一起在深圳建了一个石墨烯中心。我非常喜欢这张片子，这张片子是清华大学的范守山（音）院士经常用的，就是我们作为材料科学家要有所发现，研究新材料，更重要的是要把新材料变成有用的材料，这样才能为我们国家的经济或者人类的发展做出应有的贡献，所以让我们共同努力，谢谢大家。