美日欧韩接连行动，中国布局八年，还剩一大战略隐患！

作者：戎评
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2018年3月5日，世界顶级学术期刊，英国《自然》杂志（Nature）背靠背发表了两篇来自中科院天才少年曹原的石墨烯重磅论文。而在同年12月该杂志发表的年度影响全球的十大科学人物排行榜中，这位年仅22岁的少年更是力压各界泰斗，位列榜首。

而原因是他在美国麻省理工学院攻读博士期间，发现当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度，就会产生神奇的超导效应。

曹原，图片来源：自然杂志

这个发现对科学界有多重要呢？

众所周知，现代文明的基础是建立在电力能源的供应上，没有电力，整个人类社会脆弱得宛如婴儿。

但自19世纪电力技术发明以来始终有一个世纪难题困扰着物理学界：即电力在传输过程中所产生的大量损耗。这不仅加剧了人类对化石能源的消耗，也对生态环境尤其是空气质量产生了巨大威胁。要知道，火电仍然是当前世界主流发电方式！

而即使是全域一张网的中国特高压输电技术，也只是把损耗降至最低，但并不能从根本上解决问题。

近百年来，无数物理学材料学家前赴后继的投身破局，但结果收效甚微，只给后人指明了“超导”这一条道路

对于当时的物理学界而言，这剩下的133℃犹如三体中的智子，锁死了人类叩开超导材料的大门，就算他们穷尽毕生之力，也无法解开铜氧化物如何冷却到绝对零度的秘密。此后三十年，物理学家们一直徘徊在对铜氧化物超导研究的黑暗中，因此在1980年~2010年之间又被称之为“电力物理学界的黑暗年代”。

物理学家们已经在黑暗（超导研究）中，徘徊了30年，试图解开铜氧化物超导的秘密

——1998年诺贝尔奖得主，美国物理学界罗伯特.B.劳克林

而曹原关于石墨烯超导性能的发现，有望在数年内成为这跨越107年世纪难题的最终解决方案。就连不少顶级物理学家都承认：如果曹原的发现能够进入产业化阶段，那人类材料学乃至整个工业将开启一个全新的纪元。

趁着这股东风，石墨烯的热度再次被炒起，国内各种打着石墨烯概念的产品层出不穷，一时之间，仿佛给人一种中国石墨烯技术已大规模运用的错觉。

但鲜为人知的是，在这场业界狂欢之下，一场盛世危机正悄然向我们走来...

安德烈.海姆

安德烈.海姆和康斯坦丁.诺沃肖洛夫分离出石墨烯后，材料学界便明确了主攻方向，并发现了其超前力量赋予的更广泛用途。

比如科学家发现石墨烯的强度是钢的100倍，是目前已经强度最高的材料。用它制成厚度越100纳米的薄膜，它随能承受的极限压力超过2吨，可用于宇宙级航天探索。

再比如石墨烯具有超强的传导性，用3克石墨烯堆叠的材料，表面积相当于一个标准的足球场。用它制成电极材料上，大比例的蜂窝结构可以使电解液离子快速移动至石墨烯表面，再加上大面积的电荷存储，能够制造出容量超大的锂电池和电容器。

目前，在核能小型化和安全性没能解决，而快充只是治标的情况下，石墨烯将是新能源行业唯一的治本希望。

电动汽车和智能手机的超强续航，未来都要依赖石墨烯技术的发展！

再加上曹原在2018年发现的超导性能，石墨烯必将成为构建起未来产业的底层建筑。其应用范围包括你我所熟知的一切新兴产业，如电力能源、环保隔温、电子科技、清洁能源、生物医学、航空航天、国防军事、芯片半导体、新能源汽车等等...

所以，分离石墨烯的上游原材料石墨，又被称之为21世纪支撑高新技术发展的战略资源。

有鉴于此，诸多科技强国在石墨烯被发现后，便迅速制定了相关发展计划以及对石墨供应链产业的扶持政策。

2014年，华为CEO任正非曾在采访中表示：未来10-20年内一定会爆发一场技术革命。这个时代将来最大的颠覆，是石墨烯时代颠覆硅时代，但是颠覆需要有继承性发展，现在芯片有极限宽度，硅的极限是七纳米，已经临近边界了，石墨已经是技术革命前沿边。

2008年7月，美国DARPA（国防部高级计划署）启动碳电子射频应用项目，总投资超过2200万美元，用于开发实验室内超高速和低能耗的石墨烯电晶体。

2013年，欧洲投资十亿欧元启动为期十年的石墨烯大型旗舰计划，全球知名电信设备运营商诺基亚从FET（欧盟未来与新兴组织处）获得13.5亿美元的研究经费支持，用于开发石墨烯材料。

同年，英国投资6100万英镑在曼彻斯特大学成立国家级研究院和工程创新中心，大力推动石墨烯商业化进程。

2014年，韩国产业通商部整合40余家科研机构和6家头部企业，打造石墨烯联盟，意在引进石墨烯技术强化韩国在全球半导体生产、智能手机等高端产业的龙头地位。

2018年，美国政府将石墨列入战略级矿物名单，由总统特朗普下令重建国内石墨资源供应链。

下图为2002年~2014年主要国家在石墨烯领域的相关政策及支持计划——

我们这边，在石墨烯技术发展上，从2012年起到2020年，已经连续八年在重要产业、科学、材料发展和国家一级项目规划文件中列入石墨烯。在石墨产业发展上，2016年，我国将用于传统工业的晶质石墨明确为战略级矿产，2019年列入工业强基工程一条龙应用计划。

近年来，由于石墨烯技术的发展，全球石墨资源的需求量不断上升。2012年，全球石墨探明储量7680万吨，产量为117万吨，2019年增加至2.3亿吨和167.65万吨。

其中，中国作为石墨储量第二丰富的大国，承担了全球石墨产能的主力输出国：2019年，中国石墨总储量6300万吨，占总比例33%。其中，产量为125万吨，占总比例的74.6%，出口量为28.89万吨，占总比例的52.7%

虽然我国石墨供应占据了世界三分之二的江山，但所面临的处境比稀土还要糟糕，具体有三个方面：

一是开采无序浪费和污染严重

早前的石墨资源开采，主要以小私营企业较多，无序开采一方面加速了石墨资源外流和耗竭的速度，另一方面则对周围生态环境造成了巨大的破坏。

2014年，石墨资源大省黑龙江的一份产业报告显示：

我国目前约有近千家石墨企业，石墨资源滥采乱掘、采富弃贫、粗放经营、管理水平低的现象比较普遍，开采和加工呈现无序化状态。如果按照目前的开采方式和速度，最多20年，国内已探明的石墨资源将消耗殆尽，届时中国将从国外高价进口石墨，由石墨大国变成石墨贫国。

不过好在近些年国家的强力管制，这种情况已经有所好转，但仍然存在缺乏系统性规划和选矿率低的现象。

二是市场秩序混乱

早期国际市场对我国石墨资源需求旺盛，产能过大。进入平稳阶段后，国外需求下降，我国石墨产品产能过剩，导致大量珍贵资源低价流入海外。

三是产业结构失衡

不同于稀土开采冶炼的全产业链优势，在石墨资源领域，我国仅掌握开采和部分落后的提纯及冶炼技术，这导致了中国在向世界低价供应石墨初级原材料产品时，也需要花大价钱从国外进口用于工业生产的专用级产品。

中国石墨资源储量约占世界33%，是第二大石墨资源国

根据2015年地质局发布的《中国石墨资源调查报告显示》，中国既是世界上第一大石墨出口国，也是世界上第一大石墨进口国。产量的三分之一用于出口，其中80%为低附加值产品。

以日本为例：当年，中国向日本出口低端晶质石墨产品10万吨，均价大约为925美元/吨。在日本经过专业级产品加工后，其用于电池的球化石墨进口价为10135美元/吨，溢价高达10.9倍！而被加工成用于人工心脏的瓣膜后，进口价更是直奔2万美元。

中国石墨行业协会轮值会长、内蒙古日新集团董事长张彬在2014年的采访中曾指出：

中国石墨界如果再走低端路线，恐怕就连做苦劳力的资格都没有了！

如果这些问题不能得到有效解决，一旦石墨烯技术进入大规模产业化阶段，将对我国资源安全造成极大的战略隐患，我们必须要和时间赛跑。

2016年9月23日，在山东青岛举行的年度中国国际石墨烯创新大会上，石墨烯发现者安德烈.海姆表示：

中国目前推出的石墨烯产品普遍呈低端化特征，没有发挥好它的真正能量。

必须承认，虽然我国石墨烯产业化水平处于国际领先地位，但扎堆出现的石墨烯产品，多半集中于内衣、石墨烯枕头、石墨烯轮胎等工业梯度中最底层的门类。针对这类低端化且只做辅助材料的现象，不少媒体将中国的石墨烯，称之为工业味精。

而与之形成鲜明对比的是：美国IBM公司早在2014年就推出了世界首个多极石墨烯射频接收器，传输速度是硅芯片的千倍，是当时最先进的石墨烯芯片！

须知，工业存在的最大现实意义，就是通过生产力技术的提高增加国民收入和维持国防安全。工业梯度不高，产业化水平再高又如何？就算你把纺织业全盘石墨烯化，对我国工业水平的进步意义也实在有限！

你能指望一件衣服能卖出芯片的价钱吗？

你能指望一个枕头能打败战机军舰吗？

所以，中国的石墨烯产业必须勇登高峰，向航空航天发展、向半导体发展，向一切关乎高端制造业的行业发展。

我们的石墨烯绝不能做工业味精，而是要做工业之魂，塑造一个全新的时代！