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现状:产业化“攻坚”缓慢
目前石墨烯制备还无法实现达到产业化要求的大规模量产。制备方法的局限导致石墨烯层数增加、内部缺陷的累积,石墨烯的各种优异性能将无法体现,因而实现高质量、大规模的石墨烯生产是石墨烯产业化的基石。
当前石墨烯制备有四种主流方法:微机械剥离法、外延生长法、化学气相沉淀CVD法和氧化石墨还原法。其中CVD法被认为是产业化生产石墨烯薄膜最具潜力的方法。该方法的生产原料为广泛存在的碳氢化合物(甲烷、乙醇等)。三星已运用CVD法成功获得对角长度为30英寸的单层石墨烯。
不过,目前CVD法制备出的石墨烯厚度难以控制,良品率无法保证。此外,CVD法虽然原料廉价,但设备价格高昂(价格在30-100多万美元/台之间),对于一个尚在产业化初期的领域来说是一大笔成本。
21世纪宏观研究院认为,石墨烯的“产业化困境”在于,一方面,因为受制于制备过程中的高成本和低质量,石墨烯目前未实现量产;另一方面,产业链下游的应用领域还未实现突破,尚未产生规模化需求。
当前我国石墨烯产品主要在科研单位及企业研发部门中“自产自销”。科研单位与企业对接不畅,研发机构与下游企业缺乏沟通,石墨烯研发重基础科学而轻实用技术,导致石墨烯的应用领域市场需求未开,没有一个领域可以实现石墨烯的规模化应用。
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