石墨烯大紅大紫的背後：東旭光電戰略布局石墨烯產業的動因解析

2016年的夏天，註定會成為東旭光電轉型道路上的重要時點。7月8日，這家國內最大的液晶玻璃基板裝備製造企業推出了世界首款石墨烯基鋰離子電池產品——「烯王」。

　　東旭集團有限公司董事長、東旭光電科技股份有限公司董事長李兆廷表示：「烯王電池產品只是我們在石墨烯產業化應用邁出的第一步，石墨烯產業將是未來東旭光電發展的戰略重點。」

　　搶灘石墨烯應用：

　　以頂層設計完備產業布局

　　所謂石墨烯，是2004年由英國曼徹斯特大學 (ManchesterUniversi-ty)物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫發現的一種碳的同素異形體，這種厚度只有一個原子的碳薄膜具有獨特的機械和電子性能，不僅可用於顯示屏、電路，覆蓋新能源產業的各個領域，同時在防腐塗料、功能紡織品、橡膠製品、顯示器件等領域也有廣闊的應用空間。

　　根據中國石墨烯產業聯盟預計，目前全球石墨烯年產能達到百噸級，未來五年到十年將達到千噸級。到2020年，全球石墨烯市場規模將超1000億元。基於石墨烯特殊性能，發達國家的政府和企業都在投入巨資對其進行研究與開發。

　　不過直到現在，這個領域的研究成果多數仍停留在實驗室階段。2016年5月，劍橋實驗室展示了電池系統效率達90%，可充電2000次的技術成果。不過他們表示，至少還需10年才能實現商用。相比之下，東旭光電此次發佈的石墨烯基鋰離子電池產品「烯王」已經可以實現15分鐘內的快速充電，而且能在零下30℃的低溫到80℃的高溫環境下工作，循環壽命更高達3500次。

　　不僅如此，東旭光電還為石墨烯產業發展規劃了一幅迄今最全面的願景。在當天的發佈會上，東旭光電宣布與美國凱途能源公司等下游應用企業簽署了研發及產業化合作戰略協議，表明其在石墨烯這一新的重要產業中佔據領先位置的實力和決心。

　　在東旭光電看來，石墨烯產業之所以機會無限，不僅在於其能以新的模式提供產品和服務，更意味著可以迅速拉開與競爭對手的距離，搶佔全球石墨烯產業應用的制高點。

　　東旭光電不想等待市場，而是要創造市場，但這比等待更難。

　　作為國內最大的液晶玻璃基板裝備製造商，東旭光電[js2]旗下擁有5、6代液晶玻璃基板生產線近20條，近期又啟動了首個8.5代液晶玻璃基板國產化項目。為了進一步穩固公司在光電顯示產業的行業地位，東旭光電積極推進產業鏈延伸，探索前沿新材料，以尋求獲得更多競爭力和增長點，石墨烯因此進入了東旭光電的視野。

　　最初，東旭光電希望通過石墨烯的特性，在柔性顯示領域獲得突破。2014年8月11日，東旭光電與北京理工大學共同組建了石墨烯技術產學研平台，推進石墨烯在光電顯示領域的技術研究、成果轉化。隨著對石墨烯產業的接觸和深入了解，新的產業前景將石墨烯置於東旭光電發展的核心。

　　東旭光電副總經理、上海碳源匯谷新材料科技有限公司董事長王忠輝在接受《經濟觀察報》採訪時表示，「考慮到石墨烯擁有非常廣闊的應用前景，未來的應用領域遠遠超越在光電顯示領域的應用。公司認為有必要突破產業局限進行戰略性布局，拿出更多資源支持公司石墨烯產業發展。目前，石墨烯業務已成為公司未來發展的戰略重點。」

　　投資石墨烯產業，不僅是東旭光電尋找新的利潤增長點及完成業務拓展的需要，也寄託著東旭光電與全球最高端製造技術比肩的雄心和抱負。回顧三年前開始在石墨烯行業所下的賭注。王忠輝說，「如果最終不能做到行業前三名的產業，我們不會貿然進入。」

　　作為東旭光電轉型前沿的引擎，石墨烯產業是一分「試驗田」，它的使命不僅是幫助東旭光電完成產業升級，更是協同相關行業對石墨烯的應用與創新，從而奠定中國在全球石墨烯領域的領先地位。

　　但在產業大變革下,僅靠一己之力將無法應對未來。2015年10月，東旭光電與中國石墨烯產業聯盟共同投資組建專業石墨烯投融資平台——北京東旭華清投資有限公司，著手對全球範圍內優秀的石墨烯技術和企業進行投資。

　　目前，通過產業與資本「雙引擎」的投資布局，東旭光電已組建了總額達3億元的產業基金，包括與泰州市新能源產業園區管委會共同發起設立規模為1億元的石墨烯產業發展基金；與德陽市旌陽區人民政府共同發起設立規模為2億元的產業發展基金。

　　「通過設立石墨烯產業基金，我們將在全球範圍內搜尋優秀石墨烯標的，通過設立基金的方式投資這些標的，一方面分享這些標的未來飛速成長所帶來的超額收益，另一方面則是希望對優秀項目進行培育，合適時機將優質標的注入東旭光電。」王忠輝說。

　　從實驗室到應用：讓石墨烯「接地氣」

　　王忠輝確信，投資於理論研究能提升東旭光電在石墨烯產業的核心競爭力，而商業化運營的優勢在於，能夠解決那些超越技術本身的問題，打造完整的產業鏈，使得石墨烯製備與應用完美對接，讓技術最終在應用中落地。

　　2016年4月，東旭光電收購上海碳源匯谷50.5%的股權，成為上海碳源匯谷的控股股東。後者是一家專注於石墨烯規模化製備、應用技術開發的企業，在單層氧化石墨烯以及石墨烯的製備、分離和純化技術與工藝方面均取得了突破性進展，其中試線生產的石墨烯產品已實現99%以上的單層率，純度達99.9%。作為國內唯一一家可實現高質量單層石墨烯規模化製備（年產量達噸級）的企業，該公司單層石墨烯年產量已達3噸，規模化可使石墨烯產品製備成本大幅降低。

　　而碳源匯谷的核心技術團隊由上海交通大學郭守武教授領導，該團隊專門從事納米及石墨烯研究相關工作已十余年,申請相關專利30多項。與此同時，東旭光電還進一步加深與上海交大合作，成立了「東旭光電-上海交大石墨烯技術研發中心」，在鋰離子電池、超級電容、防腐塗層、熱管理塗層及其他國家支持產業領域展開合作，進一步夯實公司研發實力。合作期內，碳源匯谷將向上海交大提供固定研發經費，累計總額1000萬元人民幣。

　　通過上海碳源匯谷在石墨烯改性鋰離子電池正負極原材料的規模化製備方面取得的突破，上海碳源匯谷生產的石墨烯/磷酸鐵鋰電池可滿足10C條件下的充放電，即在6分鐘內可充滿或放空。

　　併購完成後僅僅三個月，滿足5C條件下，可實現15分鐘內快速充放電，循環壽命高達3500次，而且能在零下30℃的低溫到80℃的高溫環境下工作的「烯王」面世。「解決鋰離子電池的快充，這是相關產品現在3C電子產品和新能源產業急需解決的任務之一。」上海碳源匯谷首席科學家郭守武教授說，「而烯王的發佈則意味著中國企業率先解決了鋰離子電池產品的快充問題，意味著中國企業將率先實現石墨烯在鋰離子電池上的產業化應用。還有一點就是這一技術突破了國際上對『碳包覆磷酸鐵鋰技術』的技術封鎖，填補了國內空白。」

　　「烯王」是東旭光電轉型之路上的一個重要里程碑。

　　在這個過程中，與其說東旭光電提供的是一種產品，不如說這是一種創新「催化劑」。它不僅將幫助下游產業形成規模，向用戶提供最新和最優化的產品和解決方案，也使得東旭光電有機會以新的眼光看待市場，並與用戶一起找到更好的應用之道。

　　但事實上，一個真正行得通的解決方案是所謂的閉環——指通過了解行業的運作方式，以及其與石墨烯相結合的創新需求，將需求端與產品端完整連接，這意味著東旭光電需要在更多領域拓展延伸，這樣才能挖掘這個行業真正的機會，並找到自身在石墨烯行業中的產業定位。

　　未來，基於不同行業的企業和市場的成熟度和發展階段的差別，東旭光電將關注不同行業的創新研發和產業化應用。確保產品設計與用戶體驗的高度匹配。畢竟，儘快地將好的產品推向市場至關重要。

　　隨著石墨烯技術與產業、資本深化融合，目前，包括美國凱途能源公司、青島乾運高科新材料股份有限公司、江蘇環綠新能源汽車有限公司、江蘇智航新能源有限公司、偉芝延電子科技（上海）有限公司、合肥中航新能源科技有限公司在內的企業已與東旭光電簽署了研發及產業化戰略合作協議。

　　除了在國內的產業鏈布局，海外合作也是東旭光電推進和引領石墨烯產業全球布局的重要部分，這意味著中國企業將有更多機會在國際舞台發聲，並獲得相較於競爭對手領先一步的優勢。

　　在此之前，2016年4月25日，東旭光電宣布與西班牙加泰羅尼亞納米科學和納米技術研究所(ICN2)簽署《戰略框架協議》，後者是全球知名的石墨烯技術研發和商業化應用研究機構，將為東旭光電提供一個石墨烯項目的清單，與其共同推動石墨烯技術研發以及石墨烯技術在光電、生物感測器等多個領域技術成果的商業化轉化。

　　該合作是東旭光電參加2016全球石墨烯春季大會的重要一環。作為唯一受邀進行主題演講的中國企業，這家民營企業正展現出全球石墨烯產業鏈布局的野心和實力。王忠輝透露，「除了西班牙的ICN2外，公司正積極與義大利、德國、英國、美國等最著名的石墨烯研究機構進行溝通相關合作事宜。」他認為，石墨烯產業不可能也不應該固步自封，只有整合更多更優的石墨烯技術團隊，東旭光電才能在全球逐步建立起石墨烯領域的社會影響和聲譽，才能提升東旭光電整個石墨烯產業的影響力。

　　沒有意外的話，東旭光電在石墨烯領域投資的步伐將進一步加快。據王忠輝介紹，今年下半年以及未來一段時間，東旭光電會繼續通過向石墨烯產業的延伸投資，布局更多的石墨烯應用的優秀企業，力求在新技術的競爭中佔據優勢賽道。

　　目前，東旭光電擁有年產3噸低成本高品質單層石墨烯生產線和年產1噸石墨烯包覆正負極材料的中試產線，正在進行年產300噸鋰電池正/負極材料生產線和鋰離子電池產線建設，預計建設周期12個月，2017年下半年完工。

　　來自東旭光電的數據顯示，目前市場向實驗室少量銷售單層石墨烯的價格約1000-2000元／克，實現規模化製備后，單層石墨烯價格將大幅下降，為大規模應用提供可能。

　　據悉，東旭光電仍將不斷開展石墨烯新材料的技術研發、成果轉化、應用推廣等方面合作。除了基金參股平台繼續追加的投資，到2016年底或2017年上半年，東旭光電的整個石墨烯事業平台上將擴大到十幾家企業，實現產業化的應用領域擴展到五個以上。「我們希望追加3家以上在石墨烯某一領域比較優秀的應用企業豐富到東旭光電的石墨烯事業中，定位不同的方向，比如有的做電池，有的做透明導電膜，有的做熱管理材料，有的做防腐塗料。」王忠輝說，「石墨烯產業未來兩三年將會有大的發展，目前是石墨烯產業投資的黃金時期，現在布局恰在其時，進入太晚將失去產業競爭優勢。」

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動力鋰電池需求看好 石墨烯電池材料爆發期

中國大陸公布的第二季與上半年經濟數據，顯示雖部分經濟結構指標已持續改善，但經濟增長動能下滑壓力仍舊存在。目前中國的經濟結構上，服務業占ＧＤＰ的比重繼續上升，今年上半年達54.1％，比去年同期提高1.8％，消費對經濟成長的貢獻率提高到73.4％，投資貢獻率為37％，淨出口的貢獻率為負10.4％，拉動經濟的動能持續向內需消費傾斜，出口貿易依賴度下降，朝向良性發展。

美中不足是民間投資增速下滑，今年上半年民間投資累計增速已下滑至2.8％，創統計以來最低水準，民間投資占整體固定資產投資比重跌至61.5％，同樣創近年來新低。

結構調整尚未完成 成長動能受到壓縮
中國官方公布的七月製造業ＰＭＩ指數為49.9％，低於前值和市場預期的50％，亦結束了連續四個月在50％以上的擴張態勢。但弔詭的是，以中小企業調查為主的財新製造業ＰＭＩ，其七月數據為50.6％，大幅優於前值的48.6％和市場預期的48.8％，結束了連續十六個月低於50％的窘境。

而這兩個製造業ＰＭＩ數據的不一致，目前研判主因為包括國企在內的大型企業，結構調整的速度落後中小企業，也有可能中小企業屬於新經濟板塊居多。就細項來看，七月上升幅度較大的為購進價格指數和生產活動預期指數，代表原材料價格有回升現象，此將影響未來ＣＰＩ增速緩步走揚。

監管新規衝擊短線 亂象減輕利於長線
不過從成品庫存、原材料庫存和就業指數全部低於50％以下來看，企業對未來景氣仍呈現保守的態度。

整體來看，中國製造業景氣仍疲弱，尤其外需呈現不振，新出口訂單指數連續兩個月在50％之下，使得民間投資增速持續低迷。所以，現階段投資策略仍是選股不選市。

原本維持在三千點之上整理的上證指數，被媒體的一項報導「史上最嚴的銀行理財監管新規可能即將公布實施」，硬生生的拉到三千點以下，目前市場恢復信心需要時間。監管新規很可能較原版本的監管力道加大，尤其是對銀行理財實現分類管理和禁止分級理財產品。

受到監管趨嚴的消息衝擊，資金奪門而出，中小型股為主的題材股集體殺低，上證綜指也重回三千點之下。中國監管層不斷加碼對股價異常波動的監管力道，嚴控市場的炒作行為、內線交易與操縱股價的行為，凸顯監管層從嚴監管的態度和決心。因此，短期內勢必影響資金的風險偏好，資金將向本益比合理且有實質獲利的個股移動，對市場有益無害，可避免劣幣驅逐良幣的現象發生。

以中長期來看，嚴格監管銀行理財資金是正確的措施，可避免相關風險進一步擴大，預計對市場的影響時間不會太長。Ａ股進入強制退市的新時代，是讓具有發展前景的企業可得到更多的融資輸血，未來市場將更為健全化。

新能源汽車獲政策大力加持
一個大型的經濟體，只要是ＧＤＰ仍處於正向成長，就不必太擔心找不到投資好標的，尤其是新興市場。在增長結構大幅調整階段，雖有部分產業走下坡，但一定會有新產業遞補而上，並以倍數為單位在成長。在中國的新興產業裡，具有高景氣明朗度，以及政府政策積極扶持，且市場需求潛力龐大的類股，都是未來可留意的方向。例如上期所提，無人駕駛領域已經進入實際測試階段，是近期可著重的產業。

市場預期，官方「智能網聯汽車發展技術路線圖」研究已大致完成，可能於八月對外發布。該路線圖描繪出智能網聯汽車發展所需的關鍵核心技術及發展路徑，投資人可追蹤上期所提及的相關標的。另外，在全球競相發展電動車的環境下，其中的關鍵零組件「電池材料」，也必然成為各方資源(包括政府)大量湧入的方向。

石墨烯電池材料前景耀眼
據中國鋰業工會專家預計，2016年中國新能源汽車增速將保持在50％以上，動力電池需求量將達到25.6Gwh，同比2015年拉動碳酸鋰需求增量約為1.2萬公噸。國家政策對新能源汽車的大力支持以及新能源汽車良好的發展勢頭，將會拉動動力鋰電池的需求。

其中，石墨烯材料備受關注。石墨烯於電池領域應用較為多元化，主要有三大方向：一、正負極導電添加劑，可提升充電速度。二、石墨烯複合電極材料，如矽碳複合負極材料，能夠提升電池容量。三、石墨烯功能塗層，可降低電池內阻，提升電池壽命，例如添加2％以上的石墨烯，即可將磷酸鐵鋰極片的電阻率降低到1Ωcm，遠遠超過添加同等品質比例的碳納米管或者導電碳黑的效果。

如果能夠有效提升動力電池容量並實現快速充電，將大大提升電動車取代內燃機引擎的速度。從這個角度來看，動力電池可能成為石墨烯真正爆發性應用的契機。

目前石墨烯電池行業仍處於研究與小批量量產階段。生產商也在不斷努力對接下游市場需求，除個別產品如石墨烯導電劑外，目前滲透率不算高，相對也代表未來成長空間大。

各種石墨烯材料中，目前以石墨烯導電漿料的商業發展較快，銷量已呈爆發式增長。石墨烯粉體作為導電劑添加至鋰電池電極，可有效改善電極材料的導電性能，也已實現超預期的產業化進展。目前石墨烯導電劑下游放量特別迅速，且導電劑的技術門檻比市場預想的要高。

石墨烯於鉛酸電池領域的應用也在悄然推進。鉛酸電池添加石墨烯可向市場提供差異化產品，將現有的鉛酸電池市場區分為高能電池市場和普通電池市場，提升電池能量密度的同時，成本保持穩定，有利於注重研發的大企業(如超威動力)把握更多的市場份額，增厚盈利水準。因此，石墨烯電池材料有機會進入全面爆發期。相關標的值得投資人留意：道氏技術(300409)、中泰化學(002092)、超威動力(00951.HK)。

首款石墨烯基鋰離子電池發佈 東旭光電搶灘登陸下游終端市場

首款石墨烯基鋰離子電池發佈 東旭光電搶灘登陸下游終端市場 北京新浪網 (2016-07-08 21:35) 分享| 分享至新浪微博 分享至facebook 分享至PLURK 分享至twitter 友善列印 　　7月8日，東旭光電在釣魚台舉辦了石墨烯基鋰離子電池產品發佈會，推出了世界首款石墨烯基鋰離子電池產品——「烯王」。產品發佈會上，東旭光電不僅與泰州市新能源產業園區管委會簽署了「烯王」產線落地協議，而且還與美國凱途能源公司等下游應用端廠商簽署了研發及產業化合作戰略協議。 　　東旭光電與美國凱途能源公司簽署合作協議 　　此外，東旭光電投資負責人王忠輝和上海交通大學電子信息與電氣工程學院副院長王延峰還一起為新成立的「東旭光電-上海交大石墨烯研發中心」揭牌。 　　「該產品的落地，開啟了石墨烯在能源領域的應用時代，證明了碳源匯谷石墨烯製備以及石墨烯包覆鋰電池正負極材料兩大核心技術的領先和成功，徹底打開了石墨烯在消費電子鋰電池、動力鋰電池以及儲能領域鋰電池的應用空間；標誌著東旭光電的業務第一次從B2B擴展到B2C，也預示著東旭光電石墨烯產業化正式拉開序幕。」王忠輝現場表示。 　　東旭集團有限公司董事長、東旭光電科技股份有限公司董事長李兆廷現場致辭 　　本次參加發佈會的嘉賓有東旭集團有限公司董事長、東旭光電科技股份有限公司董事長李兆廷、國務院參事、原國家發改委能源局局長徐錠明、國務院參事，中國可再生能源學會理事長石定寰、工業和信息化部電子信息司副司長彭紅兵、中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟秘書長李義春、亞洲電池協會秘書長王澤力、美國凱途能源公司能源董事長Johnnie Stroker等眾多政府領導和業界權威參加。 　　顛覆突破：世界首款石墨烯基鋰離子電池產品問世 　　產品發佈會上，隨著6位嘉賓將手同時按在啟動按鈕上，各界期盼已久的「烯王」終於揭開神秘面紗。這是世界首款石墨烯基鋰離子電池產品，也是東旭光電推出的第一個直接面向消費者的石墨烯產品。 　　烯王產品圖 　　據了解，該產品所使用的石墨烯基鋰離子電池性能十分優良，與普通電池相比不僅可在滿足5C條件下，實現15分鐘內快速充放電，而且該石墨烯基鋰離子電池可在-30~80℃環境下工作，循環壽命更高達3500次左右。通過發佈會現場測試，「烯王」充電用時15分鐘，是普通充電產品的1/24。 　　「鋰電池產業進一步發展呼喚石墨烯快充技術！」上海碳源匯谷首席科學家郭守武教授表示，解決鋰離子電池的快充，這是相關產品現在急需解決的任務之一，因此「烯王」所採用的石墨烯基鋰離子電池技術將給行業帶來顛覆性變革。 　　會後，郭守武告訴記者說：「『烯王』的推出還有一層更重要的意義，就是突破了國際上對『碳包覆磷酸鐵鋰技術』的技術封鎖。」 　　資料顯示，東旭光電子公司上海碳源匯谷是一家專注於石墨烯規模化製備、應用技術開發的高新技術企業，也是目前國內唯一一家可實現低成本、高品質、單層石墨烯規模化製備（年產量達噸級）的企業。其中試生產線製備的石墨烯單層率超99%、純度高達99.9%。 　　「上海碳源匯谷已開啟了石墨烯創世紀之門！」 郭守武教授告訴記者。 　　產業落地：開啟能源應用新時代 　　本次發佈會，不僅是一項石墨烯新技術的展示會，更是石墨烯技術實現產業化的宣示會。「烯王」發佈現場，上海碳源匯谷即與泰州市新能源產業園區管委會簽署了石墨烯烯基鋰離子電池產品線落地協議。 　　東旭光電投資負責人、上海碳源匯谷新材料科技有限公司董事長王忠輝致辭 　　「『烯王』的落地開啟了石墨烯在能源領域的應用時代。」東旭光電投資負責人、上海碳源匯谷董事長王忠輝表示：「該石墨烯技術是石墨烯在鋰電池應用史上的一次革命性突破，是石墨烯業界翹首以盼的真正的殺手級應用。」 　　能源一直是困擾新能源產業快速發展的核心問題，若解決新能源產業的「心臟病」，新能源產業將得到快速發展，因此新能源產業呼喚石墨烯基鋰電池！ 　　或許正是看到該石墨烯電池技術的能源革新前景，美國凱途能源公司、青島乾運高科新材料股份有限公司、江蘇環綠新能源汽車有限公司、江蘇智航新能源有限公司、偉芝延電子科技（上海）有限公司、合肥中航新能源科技有限公司等眾多公司紛紛現場與東旭光電簽署了研發及產業化合作戰略協議。 　　此外，在產品展示區，記者還看到了石墨烯產品、氧化石墨烯、氧化石墨烯量子點、石墨烯基鋰離子電芯等多種其他石墨烯產品。 　　變革創新：東旭的石墨烯產業化之路 　　事實上，東旭光電是國內最早進入石墨烯領域的上市公司之一。早在2014年，就與北理工簽訂合作協議共同打造「東旭光電石墨烯技術研究院」，開展石墨烯新材料的技術研發、成果轉化、應用推廣等方面合作。 　　東旭光電-上海交大研發中心成立 　　此次發佈會上，東旭光電又與上海交大合作成立了「東旭光電-上海交大石墨烯技術研發中心」，進一步夯實了公司的研發實力。 　　王延峰認為：「今天雙方已經見證了一個跨時代產品的誕生，東旭和交大研發中心的成立是一個新的起點。」他表示，未來雙方將在會進一步加深合作，在後續石墨烯在儲能設備、塗層設備各個領域加強合作。 　　與此同時，東旭光電一直在推進石墨烯產業投入。截至目前，東旭光電已成立了以「旭碳新材+碳源匯谷」為依託的產業化平台和以「東旭華清」為依託的投融資平台，逐漸形成了「內生+外延」雙輪驅動的發展模式。同時，還通過建立石墨烯產業基金加速在全球範圍內整合和併購優質石墨烯技術和資源。 　　國務院參事、原國家能源局局長徐錠明表示：「從長遠看，未來能源不取決於對資源的佔有，而取決於能源高科技的突破。東旭光電在石墨烯基鋰離子電池方面已取得了突破性進展，率先進入了石墨烯應用領域。」 　　「石墨烯產業將是未來東旭光電發展的戰略重點。」東旭集團有限公司董事長、東旭光電科技股份有限公司董事長李兆廷自信的表示：「今天發佈的烯王電池產品只是我們在石墨烯產業邁出的第一步，後續我們將在更多領域拓展延伸，東旭光電將不斷超越自我，實現向中國最大光電生產商的華麗轉型。」 詳全文 首款石墨烯基鋰離子電池發佈 東旭光電搶灘登陸下游終端市場-財經新聞-新浪新聞中心 http://news.sina.com.tw/article/20160708/17817709.html

石墨烯或改變行業 晶片將提速百萬倍？

石墨烯技術優點頗多，未來或成晶片主要材料 石墨烯是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料，它的厚度只相當於一個碳原子。可以說，石墨烯是世界上最薄卻最堅硬的材料，也是世界上電阻率最小的材料。 由於以上特性，石墨烯成為了一種良好的導體，能夠用來製作光板、太陽能電池及透明觸控螢幕等具有高科技含量的產品。還能減少噪音，進行電子基因測序等。 此次MIT認為石墨烯可以製造出速率極快的晶片，也是由於石墨烯自身的特性。 MIT的研究人員發現，石墨烯的特性可以使光的速率降低，從而產生密集的光束。由於這種現象和飛機超越音速時產生的“音爆”相似，故而被稱為“光爆”。 在光爆過程中，當運動的速度因為快於光而受到局限時，石墨烯中的電子會釋放出“等離子體激元”，這一現象能夠為超薄電腦設備的光基電路的研製打基礎。 眾所周知，傳統晶片的原材料主要是矽。但是，石墨烯比矽要好用得多。 用矽製造的晶片，結構是單層的，它們之間靠線來連接。這樣的晶片在傳輸資料流程大、距離遠的資料時，往往會耗費較多的資源，而且時常發生堵塞。 石墨烯則與之不同，它是六角型的、呈蜂巢晶格式的平面薄膜，傳導性極佳。因此能夠做到快速傳輸資料，提升晶片速率。 此外，矽基材料晶片的主頻與發熱量成正比，而主頻又是晶片性能重要的衡量標準之一。因此，許多晶片廠商為了控制發熱問題都會採取一些降頻措施。 目前，矽晶片的最高頻率在液氮環境下為8.4GHz，PC處理器的主頻為3-4GHz，移動處理器的主頻則在2GHz左右。 如果將石墨烯材料運用在晶片製造中，效果則會好得多。 與矽基材料相比，石墨烯的載流子遷移率在室溫之下能夠達到矽的10倍以上，在實驗室環境下則可以達到100倍，同時飽和速度可達矽的5倍。由於石墨烯良好的導熱性，理論上能夠使晶片主頻達到300GHz，並且功耗低於矽基晶片。 對於石墨烯技術作用於晶片的研究，目前至少能夠確定兩點。 第一，石墨烯原材料相對於矽基材料來說具有更好的特性，無論是速度、功耗還是可縮減性能。石墨烯技術可以被推進到8nm甚至5nm 的技術節點，這恰好是2020年之後的數位電路目標。 第二，石墨烯應用於晶片的方案切實可行。在實驗室中，許多研究人員已經研製出了此方面的技術，投入實踐也是指日可待。 事實上，石墨烯技術目前也受到了各方的重視。 石墨烯技術受到各方青睞，或改變晶片行業現狀 由於石墨烯技術具有諸多優勢，眾多科技企業已經開始對其進行了晶片應用方面的研發。 IBM一直是硬體領域中的巨頭，然而近年來，整個硬體行業的形勢下滑，創新成為重點。故而IBM也不斷嘗試著新技術，以期扭轉硬體行業式微帶來的不利局面，而創新的重點，就在於石墨烯技術。 IBM的主要計畫是提升晶片性能並縮減其尺寸，從而提升晶片效率。對於恰好能滿足這些要求的石墨烯技術，IBM投資了30億美元，嘗試對晶片進行革新，實現硬體業務的復蘇。 The Envisioneering Group的研究主管Richard Doherty認為，許多流過矽晶片的電力都轉化成了熱量，所以矽晶片的速度很難再有上升的空間。IBM方面則表示，石墨烯材料中的電子遷移速度是矽材料 的10倍。未來，他們會針對這一領域進行更多的研究。 此外，華為也在英國進行了石墨烯的投資。作為國產手機廠商中為數不多的擁有自己晶片的企業，石墨烯技術必將成為其重點研發的對象。對此，華為高級副總裁 陳黎芳表示：“我們在石墨烯領域的合作，將為未來資訊通信行業發展、構建更美好的全聯接世界，提供至關重要的基礎性支撐。” 在中國，石墨烯技術也同樣受到了重視。 幾個月之前，發改委、工信部和科技部三部委印發了《關於加快石墨烯產業創新發展的若干意見》，旨在引導石墨烯產業的創新、培育石墨烯行業進一步壯大，最終帶動材料產業的革新。 中國之所以如此重視石墨烯技術，是因為其極高的載流子速度、有限的散射、優異的等比縮小特性，使其成為電子器件和積體電路的首選材料。除了晶片行業之外，石墨烯技術還能夠在光纖通信、感測器製造、5G通信等重要領域中得以應用。 不過，石墨烯技術也存在著一些局限性。 第一，石墨烯的成本極高。 石墨烯的最高價格達到了5000元/克，在業內有“黑金”之稱。因此，一般的企業在資金方面無法進行研發，這也是為何石墨烯技術的玩家基本上都是三星、IBM、英特爾等巨頭的重要原因。 第二，石墨烯技術存在局限性。 石墨烯的生長是有嚴格的控制條件的，必須在絕緣襯底上定位，才能生長出所需管徑大小的半導體石墨烯。但是對石墨烯的生長進行嚴格控制的條件目前尚無法實現。 第三，無法實現大規模應用。 由於成本極高和技術上的局限性，石墨烯的生產仍處於實驗研究階段，並未在商業用途方面實現大規模量產。與之相比，矽基材料在成本和穩定性方面仍存在優勢。 其實，將二者結合也是一個不錯的選擇。此前，哥倫比亞大學曾研發出一款石墨烯-矽光電混合晶片。應用物理學教授Philip Kim認為，這兩種材料的結合具備了超快的非線性光學調製性能，這將為晶片、積體電路、高速光通信等領域打開新的大門。 隨著移動端的發展，PC端逐漸沒落。如果能夠開發出速度更快的晶片，將使更快的計算能力變為現實。這不僅能夠推動晶片行業的進步，還能夠推動人工智慧和認知計算的發展。儘管目前石墨烯技術仍存在短板，但是在未來，這項技術或許會為晶片及相關行業帶來一場革命性的改變。

東旭光電：聯手國際石墨烯組織 發起產業基金將落地天津

東旭光電：聯手國際石墨烯組織 發起產業基金將落地天津 北京新浪網 (2016-05-30 09:59) 分享| 分享至新浪微博 分享至facebook 分享至PLURK 分享至twitter 友善列印 　　中國經濟網北京5月30日訊 5月29日晚間，東旭光電發佈了關於與天津東麗開發區及中國國際石墨烯資源產業聯盟簽署合作協議的公告。 　　公告顯示，東旭光電將出資與天津東麗經濟技術開發區總公司（下稱「天津東麗」）及中國國際石墨烯資源產業聯盟（下稱「中國石墨烯聯盟」）下設基金管理公司共同設立烯盟（東旭·天津）石墨烯產業發展基金。 　　「藉助天津市的地域、政策、產業等優勢，結合聯盟的技術力量和國際資源，把握石墨烯產業發展的歷史機遇，將加速公司的石墨烯產業布局。」東旭光電錶示，該石墨烯產業發展基金將助推公司整合京津冀石墨烯產業。 　　據了解，合作方中國國際石墨烯資源產業聯盟是一個開放性的國際非營利組織，由全球從事石墨烯製備和應用研究的大學、科研院所及國際範圍內的石墨烯重點應用企業、金融投資機構和協會等組成，擁有豐富的海內外石墨烯資源。東旭光電為聯盟的副理事長單位。 　　根據協議內容，聯盟總部將落戶天津東麗，每年舉辦至少一場國際高端論壇，邀請業界國際知名人士及相關領導參會；在5年內將聯盟做成國際石墨烯科技、金融、產業領域的交流平台，逐漸成為年度「全球石墨烯領域的最高級別盛會」。 　　產業基金落戶地的天津東麗不僅擁有地域、政策、產業等優勢，而且高度重視石墨烯產業發展。2015年12月，天津東麗已與中航工業北京航空材料研究院就石墨烯項目產業化達成合作意向，擬在石墨烯材料的研發、應用和產業化方面開展全方位的合作，力圖在當地打造石墨烯產業集群。 　　本次合作將推動天津石墨烯資源集聚和產業整合，屆時，東旭光電將分享未來產業發展所帶來的經濟和社會效益。 　　「東旭光電石墨烯研發中心位於北京，並且是京津冀石墨烯產業聯盟的發起者之一，此次攜手國際石墨烯組織發起天津石墨烯產業基金將進一步鞏固其墨烯領域的領軍地位。」某券商石墨烯研究員分析認為。 　　近半年來，東旭光電近期加快了在全國布局石墨烯產業的步伐。今年年初，東旭光電就連續設立了三隻石墨烯產業基金。一隻設立在四川德陽，面向西南地區；一隻在設立江蘇泰州，輻射華東區域；還有一隻設立在海南海口，展望石墨烯海洋經濟。每地都依託產業基金形成石墨烯產業發展和創新的聚集地。 　　對於東旭光電石墨烯產業發展戰略，公司石墨烯投資負責人王忠輝強調，東旭光電不會毫無章法的廣泛布局，而是在現有基礎上，利用產業基金的撬動，在全國範圍內形成5~6個具有各自特色的石墨烯研發和產業化推進等方面的聚集區，並通過區域經濟的方式推動石墨烯產業的發展 詳全文 東旭光電：聯手國際石墨烯組織 發起產業基金將落地天津-財經新聞-新浪新聞中心 http://news.sina.com.tw/article/20160530/17316617.html

石墨烯引爆技術革命，商機上兆美元

石墨烯引爆技術革命，商機上兆美元 2016 年，石墨烯每公斤售價可望降至 200 美元以下，將使市場接受度大增，加速在智慧手機散熱膜、抗腐蝕塗料、電池等應用大量商用化進程。 「預期 2016 年石墨烯每公斤價格可降到 200 至 150 美元。」Angstron Materials Inc.（簡稱 AMI）創辦人暨執行長張博增接受本刊專訪時，明確指出石墨烯將達市場可接受的價位，且邁入大量商用化階段。 2014 年，全球首款內建石墨烯散熱膜的南韓品牌智慧手機問世，就是採用 AMI 投產的石墨烯。這家南韓手機品牌大廠，計劃等到石墨烯每公斤價格從 2015 年 250 至 300 美元，於 2016 年調降到 200 至 150 美元之後，開始於產品線大量導入石墨烯散熱膜。 售價驟降 手機導熱材料率先導入 「等到石墨烯每公斤的價格下降至 200 美元以下，石墨烯首款大量商用化的應用就是手機導熱材料。」張博增透露，手機運算效能愈來愈高，對散熱需求也與日俱增；所以單價降至市場可接受的範圍之後，就會愈來愈普及。由於石墨烯的導熱係數是目前人類已知材料中最高的，所以逐漸被使用在導熱或散熱的領域；加上智慧手機愈做愈薄，原本傳統智慧手機散熱膜採用的塗料厚度是 24 微米，用石墨烯可能只有 5 微米；也就是說，未來智慧手機設計要更輕薄，關鍵非石墨烯莫屬。 瞄準石墨烯材料的特性，未來在智慧手機散熱膜、鋰電池、半導體等應用的龐大商機，三星、樂金、Google、IBM、華為等國際科技大廠，早都砸下重金投入石墨烯技術研發；同時也在產品線內大量應用石墨烯散熱膜，將之安裝在手機內部的電路板，幫助處理器散熱，導熱到外面的機殼。 2015 年 10 月，華為宣布與英國曼徹斯特大學合作研究石墨烯應用。華為創辦人任正非指出，現在矽的製程極限是 7 奈米，已接近臨界點，未來 10 至 20 年內將爆發一場技術革命，未來最大的顛覆事件，就是石墨烯取代矽的時代來臨。 石墨烯材料的獨特性，也讓美國、中國、南韓、日本、馬來西亞及歐盟紛紛挹注龐大資金展開相關研究與技術布局，其中，中國《新材料產業十二五發展規畫》中，已將石墨烯做為前線新材料重點發展之一；並在 2015 年底將石墨烯納入《新材料產業十三五發展規畫》中。 過去，儘管有那麼多科技大廠、甚至各國政府傾力發展之下，全球多達數千項的石墨烯專利，卻不見石墨烯材料大量商用化，正是因為價格過於昂貴。 「2、3 年前，單層石墨烯 1 公克就要價 250 美元，要拿樣品給終端應用的系統廠商測試，都是一件很困難的事情。」安炬科技董事長吳以舜回憶當初推廣石墨烯吃閉門羹的窘境。 石墨烯供應商都明白一個殘酷的事實，石墨烯要大量普及，單價必須市場能接受。 在張博增及其管理團隊戮力之下，全球員工數不到 30 人的公司——AMI，可望搶先在 2016 年，率先讓石墨烯達到每公斤低於 200 美元的目標。 考量氧化石墨烯的廢料有環境污染問題，需要專業化工廠共同克服；另一方面，也希望石墨烯供應鏈成形，張博增先於 2012 年回到桃園設立後段工廠，這家工廠 2013 年成為全球首家獲得 ISO 9001 認證的石墨烯工廠，後來又找上位於台中的化工廠合作，移轉 AMI 技術，由這家化工廠協助前段氧化石墨烯製程代工。 有了盟友加入，AMI 無論量產與降低成本的進度，都比預期大幅超前，並在 2014 年接獲來自智慧手機散熱膜、輪胎與腳踏車的複合材料、抗腐蝕塗料等不同下游應用廠商的訂單。 隨著石墨烯價格下探，也將延伸至更多元化應用。張博增認為，等到石墨烯每公斤降至 150 美元，在抗腐蝕塗料的市場接受度將大增；若降至每公斤 120 美元，則可能提高在超級電容的市場能見度；至每公斤 100 美元時，將有助擴大在電子元件的市場滲透率。 但現階段要能進一步擴大石墨烯應用，配方、表面改質（例如製作成片狀、捲曲或一朵花的形狀）將成關鍵。 「沒辦法做表面改質，客戶用不上。」吳以舜強調，每種類型應用對於石墨烯的層數或片狀、捲曲要求不同，要讓石墨烯的配方、表面改質到適合不同應用，這裡面就很多學問，也是很多石墨烯廠商申請專利的重點之一。 Graphene Applications_wealth0122 應用遍地開花 個別企業很難通吃市場 因為石墨烯是粉末，很細、很輕，密度非常低，甚至可以飄起來。吳以舜舉例，要把石墨烯混到不同異質產品裡，要放多少？如何放？實驗階段面臨很大挑戰。 安炬科技開發的石墨烯噴漆，已成功應用於發光二極體（LED）燈具背後的鋁製散熱鰭片。吳以舜舉例，現在噴漆也是石墨烯愈來愈常見的應用，噴到 LED 燈具背後的鋁製散熱鰭片，可提高燈具均勻導熱的效果。「在鋁製的散熱鰭片上，噴上石墨烯材料，可提高導熱效果 8 至 15%。」 但噴漆是否可以很好的附著在物體上面，並不是單純把石墨烯摻到漆裡就可以，這與配方與表面改質都有關係。「每一種應用就是需要完全不同的配方，能不能很容易的改質，與石墨烯廠商對於石墨烯材料及特性的掌握度息息相關。」吳以舜說。 也因此，石墨烯供應商必須嘗試與不同的下游應用廠商，合作調配石墨烯的配方，這樣才能讓下游應用廠商直接使用。例如 AMI 正與台灣輪胎與腳踏車的複合材料、抗腐蝕塗料等應用廠商，一起開發產品。 石墨烯擁有諸多獨特特性，未來應用在不同領域，將有更多想像空間。例如石墨烯是導電最好的材料，抽成絲在外面包一個聚氯乙烯（PVC），就變成電線，屆時，傳統電線都可被換掉。 採用石墨烯材料製作成的電線，體重不到傳統銅線的十分之一，又輕又堅韌不會斷。只要價格再接近銅價，將是很好的應用。「全球使用的電線量，你可以想想這是上兆美元以上的產業。」吳以舜估算著。 現在美國一家 3D 列印上市公司也和安炬科技技術合作，利用石墨烯材料製成的膠來做印刷，這種膠可列印出電線。另外，「將來戰機裡面的電線如果用石墨烯，飛機重量就少 10%，那飛機就能多載一顆飛彈了，這都是想像。」吳以舜笑著說。 看好石墨烯在電池領域的前景，張博增計劃成立專門做石墨烯材料的電池公司 EnerG Nano，目前正在募資。 而南韓樂金化學準備在中國投資建置一條石墨烯電池生產線；西班牙石墨烯製造商 Graphenano 與西班牙科爾瓦多大學合作研發首例石墨烯聚合材料電池，電力儲存量將是目前市場上最好電池產品的 3 倍，安裝在電動車上最多能行駛 1,000 公里，且充電時間不到 8 分鐘。 但儘管科技大廠擁有龐大資源，吳以舜、張博增都不認為這代表這些科技大廠，就有機會可以在石墨烯商用化捷足先登。 「牽涉到技術的東西，不是哪家公司想主導就能夠主導，因為並不是有錢就可以。」投入研發長達 8 年以上、也擁有 80 項石墨烯專利的吳以舜話說得很直白，況且每家科技大廠涉足的應用領域不同、策略不同，很難通吃市場，因為石墨烯市場實在太大了。 但可以預期的是，更多業者跨入研發石墨烯之後，勢必加速石墨烯的應用商用化，不久的未來將會大大改變人類的日常生活。 Graphene_wealth0122 （本文由 財訊 授權轉載

神經形態晶片有重大突破，這回石墨烯成了「海綿」

神經形態晶片有重大突破，這回石墨烯成了「海綿」 由於神經形態晶片能夠比馮諾依曼（John von Neumann）結構晶片更快更好地處理感測器資料（如圖像、影片、聲音等），所以對這些由電晶體網路構成的晶片研究成為了新的熱點話題。 多年來，科學家們一直在嘗試進一步探究神經形態的電路架構。而其中的難處就在於，如何處理神經元和矽之間的重疊部分——突觸以及邏輯門。從光電子學上講，就是光子穿過雷射電晶體和突觸間隙神經遞質時的跨越處。 如今，普林斯頓大學的研究人員展示了一種石墨烯材質的光學電容器。這種光學電容器能夠保證光學神經形態電路中雷射電晶體的穩定工作。 但是目前，仍有一些關鍵性的差異問題，在阻礙人們成功製造出一個可以像大腦一樣工作的處理器。 例如，我們知道晶片中的神經元之間是透過電位移動或峰電位來傳遞資訊的，而峰電位是非 0 即 1 的二進位，所以人們必須在時域就對資訊進行編碼。但一個神經元的放電頻率，並不僅受限於中央時鐘周期，而且神經元的放電頻率只有在發送時才會對訊號的強度進行編碼。 但是正因為神經元是類比系統，所以在理論上由它們製成的晶片可以達到非常快的計算速度。而馮諾依曼結構晶片的時脈（Clock rate）卻是有極限值的，所以早晚有一天會被淘汰掉，科學家們必須找到其他方法來使計算速度更上一層樓。 而最近的一份研究報告顯示，把石墨烯融入雷射之中是一個可行的解決方案。這將能夠使得石墨烯「捕獲」光子，並把它變成一種光學電容器。當光學電容器以這種方式遞增時，雷射能夠以皮秒的速度「飆升」。 IEEE 指出：「事實證明，石墨烯是一個非常理想的飽和吸收體。因為它能夠以非常快的速度吸收並釋放光子，而且它還能在任何波長下工作，所以無論發射何種顏色的雷射都可以被完美吸收，並且還不會互相干擾。」 也就是說，這種「石墨烯海綿」能夠在雷射中更好的吸收光電子，而且還可以被用來同時輸出多個不同波長的光子，不會受到任何干擾。 在摩爾定律的最後，模擬神經元和神經回路的設計理念，可以為處理器帶來更為優越的功耗比和可伸縮性。在光電子學中，光導纖維和雷射電晶體是實現這一理念的理想方法，因為光子的移動速度比電子更快。 而在最新的自然科學報告中表明，石墨烯電容器能夠將神經形態的晶片架構和光電子完美結合。 但不要高興太早，我們可能還要在未來面臨下一個嚴峻的問題：類比神經形態電路陣列的雷射電晶體，能否有夠快的速度來處理從感測器得到的資料。

石墨烯又一新應用：讓太陽能板能利用雨水發電

石墨烯又一新應用：讓太陽能板能利用雨水發電 該如何提升太陽能板發電量始終是科學家們致力研究的方向，近幾年來太陽能發電的技術進展，幾乎都是在於如何提升太陽能板的轉換效率。然而，一群中國科學家轉向一個全然不同的方向，努力克服太陽能發電的自然天敵——雨天，開發出一種即使在雨天也能利用雨水發電的太陽能板。 在缺乏日照或陰雨綿綿的天氣狀態下，太陽能板往往無法達到最佳化使用，來自中國海洋大學與雲南師範大學的科學家，為此研發出一種無論在何種天氣類型的狀態下都能發電的太陽能板，而這一切都要歸功於有著神奇萬能材料美名的「石墨烯」。 與一般的太陽能板相同，這種新型太陽能電池可在日照時，利用太陽光產生電力，而若天氣進入烏雲密佈或開始下雨時，太陽能電池就能轉換成以石墨烯協助發電的狀態。 科學家在太陽能電池表面塗上一層薄薄的石墨烯，而雨水本身帶有一些礦物質，因此當雨水降落在塗上石墨烯的太陽電池表面時，雨水會分離成帶正電與帶負電的離子，其中，帶正電的離子主要為鈉離子、鈣離子與氨鹽基，會沈積在石墨烯表面，而這層帶正電的離子層會與石墨烯的負電電子作用結合，產生類似擬電容（pseudocapacitor）的雙層系統，兩個層之間的電位差大到足以產生電壓與電流。 然而，這種太陽能電池最高的太陽能轉換效率僅能達到 6.53%，與目前約可達 20% 左右轉換效率的太陽能電池相比，6.53% 的轉換效率可說是相當悲劇，另外，處於下雨狀態時，所產生的電壓也僅能達到數百微伏特（microvolt）。雖然科學家們希望能盡快使這種太陽能電池走出概念階段，但距離走向商用，恐怕還有很長一段路要走。