需要说明的是,石墨烯是一种特别的材料,但不是标准的材料。从物理结构上讲,层数不同性能也就不同。中国石墨烯联盟根据物理结构把单层、多层、3至10层的材料归为石墨烯;几十层或者上百层的,则归为石墨烯纳米微片。此外,还有一种产品为氧化石墨烯。但在A股市场,这些被统统归结为石墨烯。不一样的产品实际上具备不同的性能,如果一个企业可以生产出广义的石墨烯,但没有相应的产品需求与之匹配,则其石墨烯的产能可能就绝对没意义。A股上市公司在石墨烯产能的宣传上,往往省略其究竟是生产什么标准的石墨烯,未来应用在什么领域等信息。
第六元素最早实现石墨烯的产业化生产,并且是第一家以石墨烯为主体业务的公司。然而,石墨烯应用仍是公司最焦虑的事情。为此,该公司已与多家企业展开相关领域共同研发,希望基于共同研发的成果,生产出匹配产品的石墨烯材料。
石墨烯应用也并非没有进展,相关这类的产品事实上也是偶有发布的。比如说,在今年6月底的2016年GSMA世界移动大会上,来自世界各地的石墨烯成果得到了部分展示。
《国际金融报》记者看到,把石墨烯印制在T恤衫上可以监测人体的各项指标;把石墨烯印制在普通纸板上并通过与设备连接,可以弹奏出美妙的音乐等。不过,这些都只是石墨烯应用层面的宣传,产品的技术层次较低。
人们对石墨烯最大的期待是在锂电池领域。锂离子电池通常是采用碳素材料作为负极,以含锂的化合物作为正极,在电池充电的过程中,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极,同时嵌入负极的碳层微孔中。嵌入的锂离子越多,充电的容量就越高。
学界一致认为,石墨烯作为一种补充改性材料,对减少锂电池充放电时间,提高锂电池的单位体积内的包含的能量等具有无法替代的作用。将石墨烯应用于锂离子电池,能解决传统锂电池单位体积内的包含的能量和功率密度等难以兼得的问题,可当作石墨烯的复合负极材料、锂电池正极材料的导电添加剂和石墨烯功能涂层铝箔,全方位提升锂电池品质。现在石墨烯锂电池几乎是所有石墨烯研究机构的研究方向。
人们只是希望把石墨烯应用在电池方面会有突出效果,但“真正的石墨烯锂电池是啥样子”,并没有单位和个人对此有过定义,甚至没有人对此做出过完美的想象。因此,现在针对墨烯电池和伪石墨烯电池的争论,其实也没有过大意义。
中国石墨烯联盟搜集的世界石墨烯行业发展论文以及实验室成果显示,石墨烯应用在负极材料上,能大大的提升锂电池理论比容量和倍率性能。石墨烯还可应用在正极材料上,因为石墨烯二维高比表面积的特殊结构和优异的电子传输能力,可以有效改善正极材料的导电性能,提高锂离子的扩散传输能力。石墨烯在正极材料中的应用主要是与其他的阳极材料复合,以进一步提升其性能。石墨烯基导电添加剂原理也是其二维高比表面积的特殊结构所带来的优异电子传输能力所致。
就现在的科学界研究来看,石墨烯能应用在锂电池的每个方面。同时,任何研究方向上的一点进步,都有望给锂电池的性能带来积极变化。
但事实上,科研人员遇到的问题也很多。主要体现在:第一,石墨烯制备过程中片层容易堆积,降低理论容量;第二,首次循环库伦效率较低,大量锂离子嵌入后无法脱出,会降低电解质和正极材料的活性;第三,大量锂离子重复嵌脱使得石墨烯片层结构更致密,锂离子嵌脱难度加大,从而使循环容量降低;第四,石墨烯振实密度降低,减弱了电池的功率密度。
此外,在现在的制备工艺水平下,石墨烯价格依然昂贵。因此能说,石墨烯在锂电池领域的进步是一个又一个问题的改善和解决,石墨烯对锂电池的改性也必然是循序渐进的。所谓的行业革命性变化,并不是说说那么容易。
浮夸不只是中国特色,但更多时候国内投资者喜欢听“吹牛皮”,而且愿意去为之传播。比如说,一则“西班牙某公司研究的石墨烯电池,充电10分钟可跑1000公里”的新闻反复出现在网络上,A股市场也因此几次刮起过“石墨烯概念”旋风。
不久前,曼彻斯特大学教授安德烈海姆来中国时,就有一些国内学者向他请教此事。这位曾因石墨烯而获得诺贝尔奖的英国人回答说,“没有听说过”。
他表示,需要上网搜一下才能了解更多情况。事实上,搅动A股股价的国外石墨烯技术,“名不副实”的还有许多。
石墨烯制备水平和规模浮夸,石墨烯技术应用浮夸,很容易影响到行业的发展。把石墨烯技术列为“十三五”规划以及重大专项,是行业内一直非常在意的事情,这些提议也一度遭到强烈反对。根本原因在于,石墨烯行业包括科研院所及企业,已经从长期资金市场获取了过多的资金支持,甚至能够说是“过剩的”。因此,石墨烯被认为已不再需要国家的重点扶持。这种反对意见从某些上市公司股票价格的“过分表现”来看确实有一定道理。
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昨天国网公司下发了《关于进一步严控电网投资的通知》(国家电网办【2019】826号文)。文中提出了“三严禁、二不得、二不再”的投资建设思路。个人觉得,这不单单是一个文件,而是国网公司整体发展的策略转型的一个标志。作为世界上最大的电网企业,国网公司每年因投资建设所需的采购数额巨大,对电