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2011年11月,宝马汽车宣布购入西格里15.16%的股份,在之后不到一个月的时间内,宝马又再度增持西格里15.7%的股份。2012年,宝马宣布联手美国波音航空公司共同开发碳纤维技术,分别用于各自的汽车和航空制造行业。2013年,美国《商业周刊》报道称,宝马在美国华盛顿州再度投资1亿美元用于生产该公司电动车的碳纤维材料。在亚洲,日本东丽、丰田和东京大学等已经在联手开发全面采用重量轻、强度高的碳纤维汽车,推进加工技术等的研究。预计最早到2020年,重量减轻6成、安全性更高的新能源汽车将全面投入实际应用。据《日本经济新闻》报道,向波音787客机提供碳纤维增强树脂基复合材料的日本东丽集团,于2012年斥资近700亿日元,收购了世界碳纤维排名第三的美国卓尔泰克公司,东丽藉此一跃成为全球最大的碳纤维供应商,将产品的全球份额提高到30%。目前,碳纤维的最大缺点是价格相对昂贵,是钢铁价格的数倍到数十倍,因此普及率低。东丽并购卓尔泰克,旨在开拓廉价碳纤维领域。在东丽的带领下,全球第二大碳纤维厂商日本帝人和第四大厂商日本三菱丽阳,也已经开始扩大产能。业内人士分析指出,碳纤维复合材料在汽车中应用的前景可期,特别是在豪华车和超豪华车的细分市场。碳系,“后摩尔时代”的接班者碳纤维只是碳系家族的一个成员,石墨烯也是碳系家族的一员。将石墨烯运用于锂离子电池,充满一次手机电池大概只需要5秒钟;特斯拉纯电动汽车,充一次电只需5分钟左右。而由石墨烯片层卷曲形成的碳纳米管,也是制造电动车电池的新材料之一。斯坦福的研究人员便成功实现了这一点,他们设计出新的纳米结构,可以极大地增加可充电的次数,足以满足很多商业应用。而沃尔沃汽车已成功研发出采用新蓄电材料的原型车。这种蓄电材料是由多层的碳纤维以及树脂聚合物构成,每一夹层中又有纳米结构的电池以及电容。用超级电容器板替代发动机盖和扭力杆的组合,沃尔沃的工程师就能够替换掉为车载电子供电的12伏电池,同时把重量减半。
碳的概念有多少吸引力?去年发生在英国的一种现象或许可以佐证。当时,英国金融监管机构曾发布警告称,“可疑”的公司盯上了消费者,向他们兜售投资石墨烯的机会。在这一现象的背后,是石墨烯吸引了市场的炒作。事实上,石墨烯自被发现以来,迅速成为全球各国政府、科研机构和跨国企业竟相投入巨资开发的超级材料。欧盟委员会将石墨烯列为仅有的两个“未来新兴技术旗舰项目”之一,提供10亿欧元用于资助石墨烯材料研究。
中国在《新材料产业“十二五”发展规划》中明确提出积极开发石墨烯材料。海外媒体观察指出,各国对于碳材料的关注立足点各不相同。美国致力于碳纳米管的研究,而欧洲专注于石墨稀的实用化,中国则在碳纳米管和石墨稀两方面推进研发和实用化。在碳材料的纳米技术方面,中国处于全球领先地位。有调查表明,拥有石墨稀相关专利数量最多的是中国,其次是美国和韩国。碳系的黄金时代已经到来,上个世纪,戈登˙摩尔大胆预言了硅的盛行,如今硅材料渐渐显示出短板,碳开始成为“后摩尔时代”的接班者之一,成为各方资本和产业巨头追逐的对象。而未来的汽车,将可能不再是钢铁造了。
各方发力石墨烯革命正在发生
石墨烯,这个在人们眼中比较生僻的名词最近因为一条新闻“走红”。新闻报道称,鉴于石墨烯所蕴含的无限应用潜力,三星、苹果和谷歌公司开始积累各种与石墨烯有关的专利,未来的竞争之战已在实验室打响。
三大巨头公司的未雨绸缪不无道理。作为目前已知的世上最薄、最坚硬、导电性最好而且拥有强大灵活性的纳米材料,石墨烯成为制造灵活显示屏、可穿戴设备以及其它下一代电子设备的理想材料,未来在触摸屏、传感器、蓄电池等领域的应用充满了想象。
比如,通过它制造出可弯曲的智能手表、可折叠成智能手机的平板电脑、15分钟便充好电且续航能力达500公里的电动车蓄电池,等等。
“一场材料领域的‘革命’正在发生。”昨天上午,石墨烯的发现者和诺贝尔奖获得者AndreGeim教授在深圳向记者表示,预计三五年之内,石墨烯会有一个惊奇的应用。
“石墨烯时代”离我们还有多远?石墨烯对目前的产品有哪些颠覆性的改变?石墨烯与深圳的产业关联度如何?深圳对它的研究和产业化现状如何?在“2014石墨烯高峰论坛”上,记者就此进行了采访。
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