新材料产业化破局：石墨烯产业如何从实验室走向商用

　　21世纪经济报道记者 曹媛 深圳报道

　　2019年央视春晚，长春分会场气温接近零下20度。

　　台下的观众穿着厚重的羽绒服，帽子、手套“全副武装”。台上，舞蹈演员却只穿着一件轻薄的演出服进行户外汽车特技和冰雪轮滑表演。

　　帮助演员们应对严寒的是藏在服装里黑科技——“石墨烯”。

　　在服装内里装上石墨烯发热膜作为发热体，就可以做到3秒钟快速发热，迅速达到保暖效果，且可以在零下20度环境下持续发热保暖4个小时。

　　这种石墨烯发热膜材料则即是位于深圳的新材料公司——烯旺新材料科技股份有限公司（下简称“烯旺科技”）拥有的石墨烯行业核心技术。

　　石墨烯是一种新型纳米材料，具有超高强度、超高导热系数，被誉为“新材料之王”。这样一个距离日常生活看似遥远的新材料，其实早已从实验室走向产品应用、从军用走向民用领域。

　　近期，南方财经全媒体集团、21世纪经济报道与微众银行联合开展“我们共成长”金融支持小微企业高质量发展深调研。调研团走进了烯旺科技。

　　从实验室到生产，石墨烯要过几关

　　石墨烯自诞生之日起就头顶光环。

　　作为一种新材料，石墨烯在2004年才被两名英国物理学家从石墨中分离出来，证实了它可以单独存在。两位科学家因此获得了2010年诺贝尔物理学奖。

　　作为新材料，石墨烯性能优异，创造了诸多“纪录”，包括超轻、超薄、透光率高、超强柔韧性和硬度，以及超强导电性和导热性能，使得它被认为在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。

　　在石墨烯研发、产业化领域，全球几乎站在同一起跑线。但从实验室到生产，从军用到民用，却并无捷径。

　　“作为一家研发型企业，比较困难的是我们研发的这种新技术、新材料是前人所没有做过的，所以我们没有一个成功的模式可以去‘抄’，在开拓市场初期是比较困难的。”面对调研团的提问，烯旺科技副总经理王兰兰直言不讳。

　　在中国，谈及石墨烯，有一个不可绕开的人物——深圳清华大学研究院创始院长冯冠平。2009年，冯冠平大量引进海外石墨烯华人专家团队，投资孵化20多家石墨烯企业，现已成长为中国石墨烯产业的半壁江山，冯冠平也因此被称为“石墨烯产业奠基人”。2015年4月，深圳清华大学研究院创始院长冯冠平在深圳创办烯旺科技，这也被业界认为是冯冠平具有象征意义的“第101次创业”。

　　但彼时石墨烯虽已实现规模化制备，而并未实现规模化的应用。数据显示，目前在我国石墨烯应用领域中，石墨烯在新能源领域应用占比最高达71.4%，在涂料、医疗健康、复合材料领域占比分别为11.4%、7.1%、7.1%。

　　新材料产业化的第一步，首先还是走出实验室，实现在工业环境下大规模生产材料，在降低成本的同时实现较好的良品率。

　　石墨烯制备方法包括氧化还原法、外延生长法、机械剥离法和化学气相沉积法(CVD法)。烯旺科技研发总监张谦表示，每种方法各有优劣。该公司选择的路线是CVD法，这一方法的优点是品质高、面积大、环保，但相较于其他制备技术，缺点是目前成本略高、工艺复杂。

　　单层石墨烯制备技术要求非常高，目前我国仅烯旺科技旗下格菲电子等少数企业可实现规模化制备。

　　CVD法成为烯旺科技的核心技术。通过CVD法制得石墨烯透明薄膜，并经过电极设计和绝缘封装设计开发成柔性透明电热膜，实现了石墨烯下游应用产品的规模化生产。这是石墨烯发热膜的基础，使得这种新材料从实验室走向产品应用之路。

　　烯旺科技相关人士介绍称，目前我们已将石墨烯发热膜的成本从高昂的价格降到加热均匀性良好，使用低电压供电，可以采用日用锂电池，1分钟内即可迅速加热至70-100℃，可广泛用于工业、民用、国防等领域。目前，烯旺科技拥有标准化材料生产线及配套工厂，可年产40万平方米石墨烯薄膜，拥有行业最大尺寸、最高质量、最优成本制备石墨烯发热膜技术。

　　科学家创业，如何寻找落地商用场景

　　对于科学家创业的企业来说，“技工贸”的路径要求以技术研究和开发的成果来推动生产和贸易。但是，将“高大上”的新材料领域，引入到一个什么样的商业化场景，关乎到公司未来的生存和成长空间。

　　尽管凭借石墨烯发热膜，烯旺科技成功将石墨烯产业从实验室推向产业化应用，但在产品推出市场初期，也面临重重阻碍。

　　作为研发型企业。王兰兰表示，烯旺科技每年研发投入占比超过20%。目前已累计申请专利超500项，累计授权专利超300项。

　　向哪个方向开拓石墨烯的应用领域是首要难题。“其实做新材料非常困难的一点就是选对应用方向。”王兰兰直言。

　　在新材料产业，很多公司会倾向于选择高举高打的策略，在航空航天、集成电路等大产业领域寻找商机。这些领域较容易获得产业政策扶持，但是对前期资本、技术、人员投入的考验很大。

　　经过探索后，烯旺科技选择将应用场景放在大健康领域。

　　王兰兰对记者表示，首先，选择医疗健康应用领域，能够快速实现技术落地；其次，烯旺科技的初衷是做军民两用的产品，与民用领域相关的无非是与衣、食、住、行、健康等相关产品；最后，烯旺公司早期的产品以穿戴类产品为主的，这类产品在深圳有非常好的土壤。

　　“深圳的电子信息领域是非常发达的，我们可以在珠江三角洲及周边找到一整条产业链上的企业，所以我们就能快速的实现技术转化。”王兰兰说。

　　选择了大健康应用方向，烯旺科技又遇到另一个拦路虎——在市场先导期，由于石墨烯相关标准的缺失和消费者对于石墨烯的认知不足，市场上充斥着以“石墨烯”之名的各类产品鱼目混珠已蔚然成风，打开购物网站，充斥着打着“石墨烯”概念的产品。随着石墨烯有关国家标准的实施，消费者对于石墨烯这一新兴材料的辩识能力逐步提升，以及诸如烯旺科技这类真正从事石墨烯研究和推广应用企业的不断努力，局面得到了有效的控制。

　　金融支持战新产业，还需做何改进？

　　作为“材料之王”、“黑金材料”，石墨烯一度受到广泛关注，从中央到地方都出台了大量规划和政策性文件推动石墨烯产业发展。

　　此前，《中国制造2025》和《新材料发展指南》都将石墨烯列入重点前沿新材料，发改委、工信部、科技部三部门印发关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见，明确了中国石墨烯产业发展目标，提出“2020年形成百亿产业规模，2025年整体产业规模破千亿”目标。

　　石墨烯相关企业如雨后春笋般涌现，这一赛道的投融资热情也被点燃。中国电子信息产业发展研究院材料工业研究所所长肖劲松此前在接受21世纪经济报道记者专访时表示，2016年是石墨烯发展的鼎盛时期，金融、投资界都在谈，感觉不谈就落伍了。

　　据介绍，烯旺科技成立至今已融资四亿多元，公司估值约为15亿元。

　　“现在石墨烯技术和产业发展处在谷底爬坡阶段，经历了技术萌芽、希望顶峰，也经历了谷底阶段，现在正在爬坡，爬上去才能到稳定应用阶段。”肖劲松强调。

　　作为新材料产业，金融机构该如何更好支持这一产业的高质量发展？从目前石墨烯行业的整体融资情况来看，参与石墨烯企业投资的主要以私募基金以及上市公司为主，国有基金参与度较低。

　　烯旺科技相关负责人认为，“对石墨烯这样的全新的行业及新兴领域，单纯依靠财务状况、盈利能力、增长率等数据作为企业成长性的判断，其实是远远是不够的，国有基金应该更多发挥产业的引导及扶持作用。”

　　2020年10月，烯旺科技接触到微众银行，通过纯线上化的方式申请了微业贷科创贷款，已作为其公司的流动资金补充。除了资金支持，微众银行更为其提供了投融资对接、线下活动等服务，助力后者加大研发力度和市场拓展。

　　不过与众多的“热点行业”相同，初期喧闹的融资潮过后，资本撤退也给企业发展的带来了压力。部分金融机构选择退出这一行业，但微众银行和烯旺科技始终保持了良好的合作关系。

　　“微众银行积极支持新材料等国家战略性新兴产业的中小微科创企业的高质量发展，看好石墨烯材料在军民两用的后续应用前景。烯旺科技以大健康领域应用为主，供暖、改性涂料等工业领域应用为辅的商业化思路亦非常具有落地价值，我行将持续为其提供多类型的企业金融服务，以与其共同成长。”微众银行科创金融相关负责人表示。

　　尽管受疫情影响，石墨烯需求下滑。但疫情之后，石墨烯产业的大健康领域的应用迎来爆发。

　　“今年一季度，我们的营收赶上了去年全年。”王兰兰说，未来该公司将继续在用户积累、产品打磨、技术升级、成本优化等方面深耕优化。“未来我们还是坚定在医疗健康领域，烯旺科技对市场充满信心。”