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硅时代即将成为历史!华为开始布局石墨烯领域

2015-10-24 00:08
安娜PARKER
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   10月23日上午,华为在英国对外宣布与曼彻斯特大学合作研究石墨烯的应用,共同开发ICT领域的下一代高性能技术。该项目合作期初定为两年,研究如何将石墨烯领域的突破性成果应用于消费电子产品和移动通信设备。

  石墨烯只有一颗原子厚度,是世界上最薄、导电性能最强的材料,被业内视为下一个材料领域的颠覆者。很多人第一次听闻它还是来自于华为创始人任正非的一次媒体采访。任正非说,未来10~20年内会爆发一场技术革命,这个时代将来最大的颠覆事件,是石墨烯时代取代硅时代。而在最新发布的2014年华为年报中,华为在行业趋势展望的环节再一次着重提及了石墨烯在材料领域的价值。

  对于为何如此看好石墨烯,任正非对此的解释是,现在芯片有极限宽度,硅的极限是七纳米,已经临近边界,而石墨已经开始触及技术革命前沿。

  比如芯片领域。早在2011年,IBM沃森研究中心的科学家就在《Science》上发文宣布,他们成功研制出了首款由石墨烯圆片制成的集成电路,这一成果也被评为了2011年全球十大科学新闻之一,它标志着石墨烯在计算机芯片上的应用前进了一大步。原因在于,由这类集成电路制成的芯片可以改进手机和无线电收发机的信号,或许可以使手机能在通常认为无法接收信号的地方工作。

  再比如电池领域。目前市场上,以特斯拉为代表的电动车正不断扩大对锂电池的需求,然而电动车充电时间长仍然是未能解决的难题,而在智能电子设备行业,由于智能手机、相机、游戏机等领域也需要大量的锂电池。在这种情况下,石墨烯可作为新型的锂电池负极材料,解决续航能力的问题。科学家称,石墨烯具有极高的比表面积,因此化学反应速度和材料利用率更高,同时由于导电和导热性比较好,石墨烯更有利于锂离子的扩散传输。

  由于具有特殊的物理化学性质,石墨烯甚至可以在光伏、航天、军工、显示器等传统行业和新兴行业的应用中发挥作用。

  目前,曼彻斯特大学国家石墨烯研究所是石墨烯研究和商用的领先机构,已有40多家企业与曼彻斯特大学的235名研究人员合作开展石墨烯和相关二维材料的研究。英国国家工程和物理科学研究委员会和欧洲区域发展基金分别出资3800万英镑和2300万英镑建立了曼彻斯特大学国家石墨烯研究所。

  华为董事、高级副总裁陈黎芳表示:“英国有着强大的科技基础研究基因,华为很高兴能与曼彻斯特大学共同开展HIRP(华为创新研究计划)旗舰项目,研发多项前沿技术。曼彻斯特大学是石墨烯研究的大本营,拥有先进的技术和设备,我们在石墨烯领域的合作,将为未来信息通信行业发展、构建更美好的全联接世界,提供至关重要的基础性支撑。”

  英国财政大臣乔治奥斯本则表示:“作为英国政府对石墨烯9000万英磅研发投资的一部分,今年早些时候,我非常荣幸为曼彻斯特大学国家石墨烯研究所揭幕。今天华为和该研究所的合作,是对英国在石墨烯科技方面领先地位的充分认可,也为科学和创新在建设英国北方动力方面所起的重要作用提供了典范。”

  曼彻斯特大学国家石墨烯研究所总监詹姆士?贝克表示:“通过与华为这样的全球领先科技企业合作,我们有望将石墨烯的研究成果应用于日常用品。这种合作伙伴关系将极大地促进英国商业的发展并吸引外资。我们很期待与华为合作开发消费电子产品和移动通信设备的新材料。”

  但业内专家指出,从历史的角度来看石墨烯从其诞生至今也不过10年左右。2004年石墨烯的科学研究还处于萌芽阶段,而到了2010年石墨烯发明者获得了诺贝尔奖之后,一切有关石墨烯的基础科研工作才正式展开。而行业应用的发展必须依托于石墨烯的量产,《第一财经日报》记者注意到,目前石墨烯的生产基本还处于实验用研究层面,并未大规模量产用于商业用途。

  这里面原因有两方面,一方面在技术上尚未找到获得大面积单晶石墨烯的工业合成法,另一方面在市场上石墨烯下游产业链尚未形成,目前还处于前期专利布局期,对石墨烯需求最大的也仅仅是各大科研院所和实验室,并没有大量石墨烯投入产业化运营。

  由于无法量产,石墨烯制备成本也一直居高不下。此前石墨烯价格高达5000元/克,比黄金还贵10几倍。“那瓶貌不惊人的东西比黄金还贵,几克石墨烯粉末就价值几十万人民币,我们坐飞机的时候都是分开几个人进行运送,怕被安检没收。”一名做石墨烯研究的创业公司曾经如此形容。

  “打破行业沉浸或许还需要看巨头公司。”在任正非看来,在石墨烯时代,边沿机会还是硅时代的领先公司。”不可能完全凭空出来一个小公司,然后就领导了时代脉搏,而且石墨烯这个新技术在世界上的发展也不是小公司能做到的。”任正非说。

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