石墨烯要打敗石油烴？

■ 談　談

石墨烯要打敗石油烴？

■ 談談

石墨烯作為目前發現的最薄、強度巨大、導電導熱性能極強的一種新型納米材料，依靠其得天獨厚的物理性能，被應用到儲能技術、柔性顯示器等多種領域。當看到石墨烯理療、電熱防彈服裝、高導電涂料等產品時，會讓人認識到一個不可回避的事實：如果石墨烯的應用徹底實現了商業化，它將和石油一樣成為覆蓋我們生活各個層面的重要原料之一。

更為吃驚的是石墨烯在鋰離子電池及超級電容器領域將能拓展出的廣闊空間：充電幾分鐘續航幾百公里的“超級電池”一旦解決了成本問題，大規模地應用到電動汽車上，在街道上奔跑的汽車還有理由再使用汽柴油嗎？新型電動汽車將成為主流。憑此一點，石墨烯就要打敗石油烴的論調讓人們在為中東的石油富豪們擔心的同時，也為石油產業的未來捏了一把汗。

烴類化合物即碳氫化合物，在石油中占絕大部分，約幾萬種。石油的商業化應用主要是對石油中各種烴類物質的加工和利用。目前，石油商業化開采與應用已經有100多年的歷史。它不僅為空中的飛機、火箭，水中的輪船、潛艇，道路上的汽車、坦克提供動力，也是加工生產許多化學工業產品如服裝、農藥、輪胎、化肥和塑料等不可或缺的原料，石油已經有力地支撐起現代社會的文明進程。沒有人能想象出，如果沒有了石油，我們的生活會是什么樣子。

但石墨烯來了，憑借政策支持、應用廣泛等多方面的優勢正在迅速崛起。中國石墨烯協會秘書長李義春在2015年3月對媒體宣稱——2015年將成為中國石墨烯產業爆發的元年。按他的說法一直推演下去，石墨烯在并不遙遠的將來就能成為能源領域最受歡迎的寵兒。

在我國，石墨烯確實有很多理由成為給現代生活帶來巨大改變的新型材料。

——石墨儲量世界第一。據國土資源部統計資料，目前我國晶質石墨儲量為3085萬噸，基礎儲量5280萬噸；隱晶質石墨儲量1358萬噸，基礎儲量2371萬噸，我國石墨儲量占世界總儲量的 70%以上。如此豐厚的石墨資源，為我國石墨烯的提煉與研發創造了條件。

——政策支持力度巨大。國家在“十二五”規劃中明確將包括石墨烯在內的新材料列為重要的戰略性新興產業；《<中國制造2025>重點領域技術路線圖》等多個重要文件對石墨烯中長期發展進行了部署；國家發改委、工信部、科技部于2015年年末下發了《關于加快石墨烯產業創新發展的若干意見》，以促進石墨烯產業發展；包括《新材料“十三五”規劃》在內的多個石墨烯產業支持政策……這些政策的核心是推動石墨烯產業關鍵技術在“十三五”期間實現突破，逐步形成產業集群。

——科技研發投入巨大。目前全球已有超過200個機構和數千名研究人員從事石墨烯研發。我國同樣不甘落后，國家自然科學基金委員會已經陸續撥款超過3億元資助石墨烯相關項目；成立了中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟，對石墨烯技術路線、標準戰略、專利布局、國際合作和產業促進進行支持和合理引導；中國在石墨烯研發上已申請超過2200項專利，占世界該領域各類專利的三分之一。

——市場前景十分廣闊。隨著大尺寸和批量化生產難題的破解，石墨烯的產業化步伐正在加快。根據前瞻產業研究院發布的《2016-2021年中國石墨烯行業深度市場調研與投資戰略規劃分析報告》，預計到2020年，石墨烯全球市場值1.49億美元，2014-2020年年復合增長率是44%，整個石墨烯產業的總體規模有望實現新突破。

另外，石墨烯所支持的各類產品大多以環保性能優異而備受稱道。如此看來，似乎石墨烯真的有不可同日而語的優勢，打敗石油只是時間長短的問題。但我們的答案是否定的，石墨烯確實很新潮、很強大，但和技術更成熟、商業化應用更廣泛的石油烴相比，石墨烯還是個“小兄弟”，想要登堂入室，取而代之，在可預見的時期內可能性并不大。理由有三：

一是石墨烯技術的研發大多還只處于起步階段。不管是8秒鐘充電的手機電池，還是超級汽車鋰電池，眾多的研發成果都沒有真正走出實驗室，形成產業并進入到商業化應用階段還需要克服諸多技術難題，一段很漫長的里程在等著石墨烯。

二是商業化應用必須破解成本的難題。《瞭望》周刊2015年第7期發表題為《石墨烯產業化之路有多遠》的文章稱：“資本市場將石墨烯過度渲染為引領第三次產業革命的關鍵材料，卻未對當前應用石墨烯的低投資回報率問題給予重視甚至有意回避，導致現階段石墨烯的產業地位被夸大。”在原油價格每桶低于40美元的今天，如果以石墨烯為添加材料的新能源汽車電池不能解決成本問題，它就無法走向大眾，其應用前景很難得到市場大規模的認可。

還有一點，即使研發出了對我們的生活起到革命性作用的石墨烯產品，其取代石油的可能性也很小。我們今天使用的能源中有35%都由石油提供；地球上95%以上的運輸工具——從轎車到卡車，從貨輪到噴氣式客機——都以石油煉制品為燃料。石油科技給予人們的信任與依賴，已經深入到大眾的生活之中，想要進行某種替換，絕非易事。況且，在石墨烯科技進步的同時，石油科技也在飛速發展，石油產品的清潔度與適用性都在不斷提高，用戶體驗的舒適感與信任也在增強。

誠然，石墨烯在動力電池復合材料研發等領域，有著不可限量的發展前景，甚至有可能與石油分庭抗禮，并分到半壁江山，但是在醫藥、服裝、航空等諸多領域，石油產品仍然有著成本較低、技術成熟、安全性好的優勢，其主導地位在可預見的時間內無法撼動。

石墨烯的驚艷出世，確實帶給人們很多驚喜和期待。但與其相信一些媒體唱衰石油，不如期待石油與石墨攜手共進，因為它們各有所長，也應當各展所長。石墨烯與石油烴的對抗，本身就是一個偽命題。目前的石墨烯研發已經印證了這一點，中國首款石墨烯發動機油節能改進劑“碳威”，其作用就是添加到汽車發動機潤滑油中，在汽車發動機摩擦副表面形成一層碳原子層保護膜，并產生很多納米球體，大幅降低摩擦系數，平均節省7%～8%燃油。在這樣的研發過程中，石墨烯并沒有企圖替代石油，而是團結協作，相得益彰，成為它的好助手。

石墨與石油一樣，都是不可再生資源。人類有智慧讓二者各司其職，共同為現代文明服務。如果一種資源一出現就迅速地代替另一種資源，這不僅會產生巨大的社會浪費，也是對為我們提供生存能量的自然資源的不敬。