“告別”硅時(shí)代？華為已經(jīng)開(kāi)始向石墨烯行動(dòng)了
10月23日上午，華為在英國對外宣布與曼徹斯特大學(xué)合作研究石墨烯的應用，共同開(kāi)發(fā)ICT領(lǐng)域的下一代高性能技術(shù)。該項目合作期初定為兩年，研究如何將石墨烯領(lǐng)域的突破性成果應用于消費電子產(chǎn)品和移動(dòng)通信設備。
石墨烯只有一顆原子厚度，是世界上最薄、導電性能最強的材料，被業(yè)內視為下一個(gè)材料領(lǐng)域的顛覆者。很多人第一次聽(tīng)聞它還是來(lái)自于華為創(chuàng )始人任正非的一次媒體采訪(fǎng)。任正非說(shuō)，未來(lái)10~20年內會(huì )爆發(fā)一場(chǎng)技術(shù)革命，這個(gè)時(shí)代將來(lái)最大的顛覆事件，是石墨烯時(shí)代取代硅時(shí)代。而在最新發(fā)布的2014年華為年報中，華為在行業(yè)趨勢展望的環(huán)節再一次著(zhù)重提及了石墨烯在材料領(lǐng)域的價(jià)值。
對于為何如此看好石墨烯，任正非對此的解釋是，現在芯片有極限寬度，硅的極限是七納米，已經(jīng)臨近邊界，而石墨已經(jīng)開(kāi)始觸及技術(shù)革命前沿。
比如芯片領(lǐng)域。早在2011年，IBM沃森研究中心的科學(xué)家就在《Science》上發(fā)文宣布，他們成功研制出了首款由石墨烯圓片制成的集成電路，這一成果也被評為了2011年全球十大科學(xué)新聞之一，它標志著(zhù)石墨烯在計算機芯片上的應用前進(jìn)了一大步。原因在于，由這類(lèi)集成電路制成的芯片可以改進(jìn)手機和無(wú)線(xiàn)電收發(fā)機的信號，或許可以使手機能在通常認為無(wú)法接收信號的地方工作。
再比如電池領(lǐng)域。目前市場(chǎng)上，以特斯拉為代表的電動(dòng)車(chē)正不斷擴大對鋰電池的需求，然而電動(dòng)車(chē)充電時(shí)間長(cháng)仍然是未能解決的難題，而在智能電子設備行業(yè)，由于智能手機、相機、游戲機等領(lǐng)域也需要大量的鋰電池。在這種情況下，石墨烯可作為新型的鋰電池負極材料，解決續航能力的問(wèn)題。科學(xué)家稱(chēng)，石墨烯具有極高的比表面積，因此化學(xué)反應速度和材料利用率更高，同時(shí)由于導電和導熱性比較好，石墨烯更有利于鋰離子的擴散傳輸。
由于具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，石墨烯甚至可以在光伏、航天、軍工、顯示器等傳統行業(yè)和新興行業(yè)的應用中發(fā)揮作用。
目前，曼徹斯特大學(xué)國家石墨烯研究所是石墨烯研究和商用的領(lǐng)先機構，已有40多家企業(yè)與曼徹斯特大學(xué)的235名研究人員合作開(kāi)展石墨烯和相關(guān)二維材料的研究。英國國家工程和物理科學(xué)研究委員會(huì )和歐洲區域發(fā)展基金分別出資3800萬(wàn)英鎊和2300萬(wàn)英鎊建立了曼徹斯特大學(xué)國家石墨烯研究所。
華為董事、高級副總裁陳黎芳表示：“英國有著(zhù)強大的科技基礎研究基因，華為很高興能與曼徹斯特大學(xué)共同開(kāi)展HIRP(華為創(chuàng )新研究計劃)旗艦項目，研發(fā)多項前沿技術(shù)。曼徹斯特大學(xué)是石墨烯研究的大本營(yíng)，擁有先進(jìn)的技術(shù)和設備，我們在石墨烯領(lǐng)域的合作，將為未來(lái)信息通信行業(yè)發(fā)展、構建更美好的全聯(lián)接世界，提供至關(guān)重要的基礎性支撐。”
英國財政大臣喬治·奧斯本則表示：“作為英國政府對石墨烯9000萬(wàn)英磅研發(fā)投資的一部分，今年早些時(shí)候，我非常榮幸為曼徹斯特大學(xué)國家石墨烯研究所揭幕。今天華為和該研究所的合作，是對英國在石墨烯科技方面領(lǐng)先地位的充分認可，也為科學(xué)和創(chuàng )新在建設英國北方動(dòng)力方面所起的重要作用提供了典范。”
曼徹斯特大學(xué)國家石墨烯研究所總監詹姆士·貝克表示：“通過(guò)與華為這樣的全球領(lǐng)先科技企業(yè)合作，我們有望將石墨烯的研究成果應用于日常用品。這種合作伙伴關(guān)系將極大地促進(jìn)英國商業(yè)的發(fā)展并吸引外資。我們很期待與華為合作開(kāi)發(fā)消費電子產(chǎn)品和移動(dòng)通信設備的新材料。”
但業(yè)內專(zhuān)家指出，從歷史的角度來(lái)看石墨烯從其誕生至今也不過(guò)10年左右。2004年石墨烯的科學(xué)研究還處于萌芽階段，而到了2010年石墨烯發(fā)明者獲得了諾貝爾獎之后，一切有關(guān)石墨烯的基礎科研工作才正式展開(kāi)。而行業(yè)應用的發(fā)展必須依托于石墨烯的量產(chǎn)，《第一財經(jīng)日報》記者注意到，目前石墨烯的生產(chǎn)基本還處于實(shí)驗用研究層面，并未大規模量產(chǎn)用于商業(yè)用途。
這里面原因有兩方面，一方面在技術(shù)上尚未找到獲得大面積單晶石墨烯的工業(yè)合成法，另一方面在市場(chǎng)上石墨烯下游產(chǎn)業(yè)鏈尚未形成，目前還處于前期專(zhuān)利布局期，對石墨烯需求最大的也僅僅是各大科研院所和實(shí)驗室，并沒(méi)有大量石墨烯投入產(chǎn)業(yè)化運營(yíng)。
由于無(wú)法量產(chǎn)，石墨烯制備成本也一直居高不下。此前石墨烯價(jià)格高達5000元/克，比黃金還貴10幾倍。“那瓶貌不驚人的東西比黃金還貴，幾克石墨烯粉末就價(jià)值幾十萬(wàn)人民幣，我們坐飛機的時(shí)候都是分開(kāi)幾個(gè)人進(jìn)行運送，怕被安檢沒(méi)收。”一名做石墨烯研究的創(chuàng )業(yè)公司曾經(jīng)如此形容。
01月07日 18:14
