石墨烯的極強導電性、強度、透光性和導熱性等特性,只是單原子厚度石墨烯的微觀性能。當下偽石墨烯概念炒作,卻將石墨烯的微觀性能夸大為宏觀性能。
“資本市場上長久以來流傳著一張保鮮膜厚的石墨烯能撐起一頭大象,以及石墨烯強度極高,是鋼鐵強度數百倍的說法。其實這都是在偷換概念,用石墨烯制造防彈衣、太空繩更是宣傳炒作。”瑞典查爾莫斯理工大學、歐洲石墨烯旗艦計劃牽頭大學教授孫捷告訴《中國經濟和信息化》記者,石墨烯所謂的高強度,是指在相同宏觀厚度假設條件下,通過簡單數學推算后得出的強度差異。
石墨烯的厚度只有0.35納米,即使是1毫米厚的鋼板,也是石墨烯厚度的200多萬倍。即使考慮到石墨烯強度較高,也要幾千層石墨烯疊加在一起才相當于1毫米鋼板所能承受的力量。
然而,石墨烯一旦疊加大約超過10層,就會喪失大多數獨有特性,重新變成石墨。因此,用石墨烯制造防彈衣、太空繩,這幾乎不可能實現。
“對于石墨烯的導熱特性也存在同樣的偷換概念。”孫婕解釋。盡管石墨烯導熱系數是銅的十幾倍,但是石墨烯只有一個原子厚,這決定了石墨烯無法用于大型器件散熱,而更適合極微小器件散熱。
此外,關于用石墨烯制作超級電纜的說法也存在誤導。石墨烯超高導電率的說法并不準確,其也是建立在假設基礎上的數字游戲。
決定物體導電率的因素有兩個:電子運動的速度和自由運動電子的數量,導電率與兩者的乘積成正比。盡管石墨烯的電子運動速度是銅的600多倍,但是單原子層能攜帶的自由電子數量實在太少。電子在石墨烯上,就如同萬人長跑,卻只有一條跑道,人們跑再快,單位時間內也跑不過去幾個人。
孫捷告訴記者,由于石墨烯能承載的電流太小,導電率比相同面積的普通銅帶導線要差很多,并不適合制造普通電纜、導線。其電子遷移率高的優勢,主要適用于微電路。
“石墨烯作為半導體的替代材料也不要想象得過于樂觀。”孫捷表示,目前石墨烯半導體還處于理論假設和概念宣傳階段。石墨烯的特性更接近于導體,目前通過摻雜實現石墨烯的半導體在學術理論中還有不小的問題。而氧化石墨烯雖然能夠表現出半導體的特性,但性能差強人意。石墨烯成為硅半導體的替代材料在20~30年內難以實現。
除了嚴格意義上的石墨烯外,石墨烯粉體成為偽石墨稀概念和資本炒作的重災區,大量膨脹石墨、石墨微片在其中魚目混珠。
“這確實是個棘手的問題。”鐘財富對此感到十分頭疼。石墨烯粉體是從膨脹石墨、氧化石墨的技術路線發展而來,是石墨微片的升級產品。更薄且層數小于10個原子層的石墨微片,具有石墨烯的某些特性。當石墨微片原子層數小于5層時,則更多體現為石墨烯所具備的部分特性(除強度、透光性外)。
按照中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟的標準,只有達到10個原子層以下的石墨粉體,才能被稱為石墨烯粉體。然而,概念是一回事,實際是另一回事。
史小軍給記者拿來兩份石墨微片和石墨稀粉,同為深黑色粉末,手指捻起來同樣細膩滑潤。“這只能用專業的儀器區分,然而,有些事情甚至專業的儀器都難以說清楚。”史小軍盯著記者疑惑的神情說,“目前石墨烯粉體制備以及應用魚龍混雜,這正是資本能講故事的關鍵所在。”
企業向原有材料中添加石墨烯粉體,就可以聲稱提高甚至大幅提高了產品性能,從而得到資本市場的炒作。然而,企業添加的粉體到底是不是石墨烯無人知曉。
首先,企業所用石墨烯粉體的原子層數結構是5層石墨烯還是10層石墨烯,甚至僅僅是更多層數石墨烯構成的微片。究竟哪個才是石墨烯粉體,目前沒有國家標準,一個企業聯盟標準也缺乏廣泛的行業約束力。
其次,粉體中含有5~10層石墨烯粉體的比例是90%還是只有10%?其中雜質含量又是多少?什么是合格產品?目前甚至連行業標準都沒有,各企業只能憑良心生產。
最后,在應用時,企業到底添加了多少石墨烯粉體用于改善性能?產品性能究竟提高了多少,是90%、50%、還是5%?其中多少性能的提高是因為石墨烯?
“這些都是難以回答的問題。石墨烯產業應用已經成為資本市場炒作的故事來源。”史小軍對記者表示,他也曾經歷過這樣的故事。
常州第六元素科技有限公司石墨烯粉體生產線建成時,曾經向媒體和當地政府報稱產能為100噸石墨烯。隨后,因為這個數字被專管科技的常州市副市長王成斌批評。
“怎么會有100噸石墨烯的產能!”王成斌在電話里嚴厲質問。
“實際上只有50噸(小于10個原子層)的石墨烯,另外還有50噸的氧化石墨,到時根據市場需求可以將這50噸的氧化石墨產能,調整為石墨烯產能。”史小軍戰戰兢兢地如實匯報。
“馬上改過來。氧化石墨就是氧化石墨,石墨烯就是石墨烯。”王成斌掛斷了電話。
公司很快修改了宣傳數字——100噸氧化石墨(烯)、石墨烯粉體生產線投產。一個被放入括號中的“烯”字,減少了資本炒作的聯想。
正是基于上游石墨烯概念的混淆,作為石墨烯粉體的下游使用方,呈現兩種態勢:一種是不得不慎之又慎。立方能源科技有限公司總裁助理朱文華告訴記者:“目前我們還是在進口國外的產品,根本不敢采購國內生產的石墨烯粉體,主要是性能、參數與標稱不符,批次穩定性也無法保證。”
另一種則是不在研發上努力,趨向概念炒作。以石墨烯電容為例,有的企業簡單地向電解液中加入少量石墨烯粉體,不管微觀結構的石墨烯特性,原來的石墨電容搖身一變就成了石墨烯電容。其性能未必有所提升,但是價格卻頓時飆升,而又比真正的石墨烯電容便宜許多。結果,不僅在價格上擾亂了市場,還在客戶誤當李鬼為李逵時,對石墨烯大為失望。
“面對魚龍混雜的產業局面,我們感到十分無奈。”史小軍經常會接觸一些打著石墨烯幌子,其實從事低端開發,技術炒作的項目團隊。“但是,往往我們剛將其拒之門外,其他城市開發區就把他們接過去奉為上賓。一些地方政府迫切希望打造石墨烯產業,拉動投資。”
“熱衷于科技故事、神話的炒作,這似乎是任何資本市場的特點,美國當年的納斯達克[微博]泡沫不也正是如此?但關鍵是,目前中國石墨烯的資本炒作,并不能給實體企業帶來真正的投資。”朱文華告訴記者。
立方能源是一家2013年成立的石墨烯儲能電容、電池研發企業,其生產的石墨稀電容實現了2.7伏、3000法大容量和50萬~100萬次的循環壽命。18節電容串聯后,經10秒快速充電,可驅動一臺電動自行車行駛3公里。目前這家企業正在和南車集團洽談國產替代項目,其目標是替代、超越美國著名電容品牌JOHANSON,成為國際一流石墨烯儲能企業。
然而,當記者走進這家擁有如此宏大理想的企業時卻發現,這里連一間會議室都沒有。十幾個辦公人員擠在一間約30平方米的辦公室里,有些嘈雜。
“為了節省房租,會議室被改成實驗室了。”朱文華對艱苦創業有心理準備,但是無法理解的是幾億元、幾十億元的資金在資本市場里忙于炒作石墨烯概念,卻只有很少的資金愿意投入到實體產業的技術開發中。
“一個虛假繁榮的市場,遠遠比偽技術、偽概念更可拍。”朱文華表達了自己的擔憂。
鐘財富告訴記者,石墨烯研發風險高、見效慢,而大量市場資金追求短期概念炒作套利。市場對于石墨烯的炒作也多是借題發揮,真正的風險投資對于石墨烯的投入,雖然在逐步加大,但總體還是十分謹慎。
“我們不能苛求市場。但是不能容忍的是打著投資石墨烯研發,實際在資本市場上沽名釣譽、借機炒作的企業。”鐘財富表示。
從2011年,中國石墨烯產業投資開始發軔以來,石墨烯概念股紛紛出籠,作為當時中國首批石墨烯概念股之一的中國寶安,曾一度由于公告宣稱,旗下貝特瑞公司早已開始石墨烯的研發和產業化攻關,股價一月暴漲近70%。
另一只石墨烯概念股,金路集團則因為宣布計劃投資1500萬元投資石墨烯后,一周內股價飆升13.51%,市值增加近7億元。
“只要企業發布一條關于石墨烯投資和研發合作消息,都會被宣傳為石墨烯概念的重大利好,公司市值大幅上漲。”鐘財富說。
然而,很多聲稱的投資與技術研發合作,往往口惠而實不至。“宣傳投資1000萬元,協議改為100萬元,實際投資只有10萬元,買兩臺設備,找間辦公室掛個石墨烯研發中心的牌子。然后,企業在股市上大肆宣傳,市值暴漲,真正石墨烯研發從此沒有下文。”一位不愿具名的業內人士告訴記者,這正是一些企業、投資人利用石墨烯“做局”的套路。鐘財富介紹,截至2013年末,一些上市企業當年承諾的石墨烯投資依然沒有到位,石墨烯產品的研發更是進展緩慢。
“資本市場比較浮躁,更習慣于做局,而不是踏踏實實做事。”面對石墨烯概念、產品、投資真偽難辨和概念炒作情況,鐘財富不無擔憂地表示:“當大量‘偽’石墨烯概念吹起的資本泡沫破滅,石墨烯是否會被資本市場扣上‘偽’技術的高帽,而遭做空呢?”
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