石墨烯的极强导电性、强度、透光性和导热性等特性,只是单原子厚度石墨烯的微观性能。当下伪石墨烯概念炒作,却将石墨烯的微观性能夸大为宏观性能。
“资本市场上长久以来流传着一张保鲜膜厚的石墨烯能撑起一头大象,以及石墨烯强度极高,是钢铁强度数百倍的说法。其实这都是在偷换概念,用石墨烯制造防弹衣、太空绳更是宣传炒作。”瑞典查尔莫斯理工大学、欧洲石墨烯旗舰计划牵头大学教授孙捷告诉《中国经济和信息化》记者,石墨烯所谓的高强度,是指在相同宏观厚度假设条件下,通过简单数学推算后得出的强度差异。
石墨烯的厚度只有0.35纳米,即使是1毫米厚的钢板,也是石墨烯厚度的200多万倍。即使考虑到石墨烯强度较高,也要几千层石墨烯叠加在一起才相当于1毫米钢板所能承受的力量。
然而,石墨烯一旦叠加大约超过10层,就会丧失大多数独有特性,重新变成石墨。因此,用石墨烯制造防弹衣、太空绳,这几乎不可能实现。
“对于石墨烯的导热特性也存在同样的偷换概念。”孙婕解释。尽管石墨烯导热系数是铜的十几倍,但是石墨烯只有一个原子厚,这决定了石墨烯无法用于大型器件散热,而更适合极微小器件散热。
此外,关于用石墨烯制作超级电缆的说法也存在误导。石墨烯超高导电率的说法并不准确,其也是建立在假设基础上的数字游戏。
决定物体导电率的因素有两个:电子运动的速度和自由运动电子的数量,导电率与两者的乘积成正比。尽管石墨烯的电子运动速度是铜的600多倍,但是单原子层能携带的自由电子数量实在太少。电子在石墨烯上,就如同万人长跑,却只有一条跑道,人们跑再快,单位时间内也跑不过去几个人。
孙捷告诉记者,由于石墨烯能承载的电流太小,导电率比相同面积的普通铜带导线要差很多,并不适合制造普通电缆、导线。其电子迁移率高的优势,主要适用于微电路。
“石墨烯作为半导体的替代材料也不要想象得过于乐观。”孙捷表示,目前石墨烯半导体还处于理论假设和概念宣传阶段。石墨烯的特性更接近于导体,目前通过掺杂实现石墨烯的半导体在学术理论中还有不小的问题。而氧化石墨烯虽然能够表现出半导体的特性,但性能差强人意。石墨烯成为硅半导体的替代材料在20~30年内难以实现。
除了严格意义上的石墨烯外,石墨烯粉体成为伪石墨稀概念和资本炒作的重灾区,大量膨胀石墨、石墨微片在其中鱼目混珠。
“这确实是个棘手的问题。”钟财富对此感到十分头疼。石墨烯粉体是从膨胀石墨、氧化石墨的技术路线发展而来,是石墨微片的升级产品。更薄且层数小于10个原子层的石墨微片,具有石墨烯的某些特性。当石墨微片原子层数小于5层时,则更多体现为石墨烯所具备的部分特性(除强度、透光性外)。
按照中国石墨烯产业技术创新战略联盟的标准,只有达到10个原子层以下的石墨粉体,才能被称为石墨烯粉体。然而,概念是一回事,实际是另一回事。
史小军给记者拿来两份石墨微片和石墨稀粉,同为深黑色粉末,手指捻起来同样细腻滑润。“这只能用专业的仪器区分,然而,有些事情甚至专业的仪器都难以说清楚。”史小军盯着记者疑惑的神情说,“目前石墨烯粉体制备以及应用鱼龙混杂,这正是资本能讲故事的关键所在。”
企业向原有材料中添加石墨烯粉体,就可以声称提高甚至大幅提高了产品性能,从而得到资本市场的炒作。然而,企业添加的粉体到底是不是石墨烯无人知晓。
首先,企业所用石墨烯粉体的原子层数结构是5层石墨烯还是10层石墨烯,甚至仅仅是更多层数石墨烯构成的微片。究竟哪个才是石墨烯粉体,目前没有国家标准,一个企业联盟标准也缺乏广泛的行业约束力。
其次,粉体中含有5~10层石墨烯粉体的比例是90%还是只有10%?其中杂质含量又是多少?什么是合格产品?目前甚至连行业标准都没有,各企业只能凭良心生产。
最后,在应用时,企业到底添加了多少石墨烯粉体用于改善性能?产品性能究竟提高了多少,是90%、50%、还是5%?其中多少性能的提高是因为石墨烯?
“这些都是难以回答的问题。石墨烯产业应用已经成为资本市场炒作的故事来源。”史小军对记者表示,他也曾经历过这样的故事。
常州第六元素科技有限公司石墨烯粉体生产线建成时,曾经向媒体和当地政府报称产能为100吨石墨烯。随后,因为这个数字被专管科技的常州市副市长王成斌批评。
“怎么会有100吨石墨烯的产能!”王成斌在电话里严厉质问。
“实际上只有50吨(小于10个原子层)的石墨烯,另外还有50吨的氧化石墨,到时根据市场需求可以将这50吨的氧化石墨产能,调整为石墨烯产能。”史小军战战兢兢地如实汇报。
“马上改过来。氧化石墨就是氧化石墨,石墨烯就是石墨烯。”王成斌挂断了电话。
公司很快修改了宣传数字——100吨氧化石墨(烯)、石墨烯粉体生产线投产。一个被放入括号中的“烯”字,减少了资本炒作的联想。
正是基于上游石墨烯概念的混淆,作为石墨烯粉体的下游使用方,呈现两种态势:一种是不得不慎之又慎。立方能源科技有限公司总裁助理朱文华告诉记者:“目前我们还是在进口国外的产品,根本不敢采购国内生产的石墨烯粉体,主要是性能、参数与标称不符,批次稳定性也无法保证。”
另一种则是不在研发上努力,趋向概念炒作。以石墨烯电容为例,有的企业简单地向电解液中加入少量石墨烯粉体,不管微观结构的石墨烯特性,原来的石墨电容摇身一变就成了石墨烯电容。其性能未必有所提升,但是价格却顿时飙升,而又比真正的石墨烯电容便宜许多。结果,不仅在价格上扰乱了市场,还在客户误当李鬼为李逵时,对石墨烯大为失望。
“面对鱼龙混杂的产业局面,我们感到十分无奈。”史小军经常会接触一些打着石墨烯幌子,其实从事低端开发,技术炒作的项目团队。“但是,往往我们刚将其拒之门外,其他城市开发区就把他们接过去奉为上宾。一些地方政府迫切希望打造石墨烯产业,拉动投资。”
“热衷于科技故事、神话的炒作,这似乎是任何资本市场的特点,美国当年的纳斯达克[微博]泡沫不也正是如此?但关键是,目前中国石墨烯的资本炒作,并不能给实体企业带来真正的投资。”朱文华告诉记者。
立方能源是一家2013年成立的石墨烯储能电容、电池研发企业,其生产的石墨稀电容实现了2.7伏、3000法大容量和50万~100万次的循环寿命。18节电容串联后,经10秒快速充电,可驱动一台电动自行车行驶3公里。目前这家企业正在和南车集团洽谈国产替代项目,其目标是替代、超越美国著名电容品牌JOHANSON,成为国际一流石墨烯储能企业。
然而,当记者走进这家拥有如此宏大理想的企业时却发现,这里连一间会议室都没有。十几个办公人员挤在一间约30平方米的办公室里,有些嘈杂。
“为了节省房租,会议室被改成实验室了。”朱文华对艰苦创业有心理准备,但是无法理解的是几亿元、几十亿元的资金在资本市场里忙于炒作石墨烯概念,却只有很少的资金愿意投入到实体产业的技术开发中。
“一个虚假繁荣的市场,远远比伪技术、伪概念更可拍。”朱文华表达了自己的担忧。
钟财富告诉记者,石墨烯研发风险高、见效慢,而大量市场资金追求短期概念炒作套利。市场对于石墨烯的炒作也多是借题发挥,真正的风险投资对于石墨烯的投入,虽然在逐步加大,但总体还是十分谨慎。
“我们不能苛求市场。但是不能容忍的是打着投资石墨烯研发,实际在资本市场上沽名钓誉、借机炒作的企业。”钟财富表示。
从2011年,中国石墨烯产业投资开始发轫以来,石墨烯概念股纷纷出笼,作为当时中国首批石墨烯概念股之一的中国宝安,曾一度由于公告宣称,旗下贝特瑞公司早已开始石墨烯的研发和产业化攻关,股价一月暴涨近70%。
另一只石墨烯概念股,金路集团则因为宣布计划投资1500万元投资石墨烯后,一周内股价飙升13.51%,市值增加近7亿元。
“只要企业发布一条关于石墨烯投资和研发合作消息,都会被宣传为石墨烯概念的重大利好,公司市值大幅上涨。”钟财富说。
然而,很多声称的投资与技术研发合作,往往口惠而实不至。“宣传投资1000万元,协议改为100万元,实际投资只有10万元,买两台设备,找间办公室挂个石墨烯研发中心的牌子。然后,企业在股市上大肆宣传,市值暴涨,真正石墨烯研发从此没有下文。”一位不愿具名的业内人士告诉记者,这正是一些企业、投资人利用石墨烯“做局”的套路。钟财富介绍,截至2013年末,一些上市企业当年承诺的石墨烯投资依然没有到位,石墨烯产品的研发更是进展缓慢。
“资本市场比较浮躁,更习惯于做局,而不是踏踏实实做事。”面对石墨烯概念、产品、投资真伪难辨和概念炒作情况,钟财富不无担忧地表示:“当大量‘伪’石墨烯概念吹起的资本泡沫破灭,石墨烯是否会被资本市场扣上‘伪’技术的高帽,而遭做空呢?”
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