5G来了，石墨烯的春天来了吗？

（原标题：5G来了，石墨烯的春天来了吗？）

石墨烯在智能手机上确实有一些运用。早在两年前，华为首次在Mate 20系列手机中加入石墨烯辅助散热；在最新的小米10系列手机上，石墨烯材料也作为导热膜运用在元器件散热中。

实际上，不仅仅是手机。在生活当中，石墨烯的运用领域很广。比如在环保材料中，加入石墨烯可以起到良好的隔热效应；而石墨烯也可以作为导热膜，涂在任何电子元器件上导热性能优异；石墨烯也可以加到锂电池中，这是因为石墨烯的导电性可以利于激活电子活性，实现快充。

这一切都是因为材料本身的特性。据PingWest品玩了解，石墨烯是世界上最薄却也是最坚硬的纳米材料，导热系数很高，在常温下电子迁移率高于纳米碳管和硅，这意味着它也可以深入到上游的电子元器件和晶体管，而电阻率又比铜或银更低。这也是石墨烯被誉为“黑金”材料的主要原因。

石墨烯是在2004年由英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功地在实验室中的石墨中分离出来，2010年两人获得诺贝尔物理学奖之后，石墨烯走入大众视野。

“实际上，相比之前热炒的‘新材料之王’，石墨烯更像是一种‘工业盐’”，蔡金明告诉PingWest品玩。

蔡金明是墨睿科技董事长，昆明理工大学教授、博导，中科院物理研究所博士、美国橡树岭国家实验室访问学者、瑞士联邦材料科学与技术研究所博士后。而墨睿科技2015年成立，是一家专门从事石墨烯等先进材料应用开发的高科技新材料公司。“成立于2015年的墨睿科技是国内唯一一家覆盖从化学法石墨烯制备到高性能导热膜量产的新材料科技企业。”——墨睿科技在官网上这样写道。

2020年2月，小米产业投资部透露小米投资了从事化学法石墨烯生产的广东墨睿科技有限公司，据PingWest品玩了解，交易在去年11月完成，投资金额为数千万人民币。随后小米10系列就利用了石墨烯高性能导热膜量进行散热控温。

据PingWest品玩了解，目前墨睿科技业务主要集中在四个方向。包括手机导热膜方向的热管理产品研发，动力锂电池性能提升的新能源产品研发，化工石墨烯涂料的先进复合材料研发，以及利用石墨烯的抗菌性的大健康研发领域。

与蔡金明博士的交流过程中，我们有一个感受，就是5G时代来临，随着芯片计算性能的提升，同时也需要更强的辅助散热。石墨烯材料将可能成为今年5G手机场景落地的“拳头级产品”。这也是今年墨睿科技研发的主要方向。

我们也就石墨烯材料如何在国内上中下游，以及终端上具体应用、石墨烯行业发展等问题与蔡金明展开对话。

以下是PingWest品玩和墨睿科技董事长蔡金明的对话，对话经过不修改原意的整理。

化学法石墨烯制备？

PingWest品玩：我看到我们公司的产品栏目写了粉体、薄膜和应用，是不是说我们的主要业务就分为这几块？

蔡金明：石墨烯目前的量产主要通过两种方法，一种是机械法，一种是化学法。这两种方法制备出来的石墨烯都是粉体状的，但是它的性能和物理化学等各种特性都不太一样。我们今天说的石墨烯导热膜实际上是由化学法石墨烯来制备成导热膜。

首先通过化学反应把鳞片石墨一层一层的拨开，整个过程会涉及强酸、强氧化剂等等。化学法制备是比较难的，目前国内能够用化学法之类石墨烯的厂家也不多。通过化学法制备出石墨烯的浆料后，用涂布机把它涂成薄膜，再在碳化炉和石墨化炉把它烧结成我们所需要的导热膜。

厚的石墨烯导热膜的导热系数比目前主流的人工石墨片要高，而5G的发展对于散热的需求越来越高，我们化学法石墨烯导热膜主要就是针对这种5G产品的散热需求。

PingWest品玩：粉体、薄膜和应用在行业上的应用案例和客户大概是哪些？

蔡金明：墨睿科技是从化学法石墨烯量产、到烧结成膜，再到模切供应手机全链条生产的，目前市面上更多的公司其实是三个环节独立进行。比如化学法石墨烯的制备，目前国内做的比较好的企业有常州的第六元素，上海烯望等。在做导热膜这一块，目前做的比较好的有富稀科技等。在模切这一块就比较多了，因为人工石墨的模切跟石墨烯导热膜的模切其实差不多，目前主流的这些模切厂基本上都可以做模切。大概是这个情况。

PingWest品玩：我理解墨睿科技在产品化上可能有三个方向，那么在哪些方向会比较强一些，还是我们就是一家综合性比较强的公司。

蔡金明：导热膜的制备与应用只是墨睿在热管理领域的一个应用，是目前主推的一个方向。我们还有新能源领域应用，比如说导电液，我们有做石墨烯的导电液，用在锂离子电池当中。还有先进复合材料研发，就是将石墨烯加入到一些高分子材料中，增加这些高分子复合材料的强度，减轻重量，这样我们的一些产品就可以实现增强减重了。最后还有一个方向就是生物大健康领域，石墨烯具备抗菌性和化学稳定性，我们最近开发了一款石墨烯面膜，主要是针对青春痘（痤疮杆菌）和脂溢性皮炎。以上就是我们墨睿科技进行应用开发的四个方向。

实际上，墨睿科技其实不是一个简单的生产石墨烯粉体或者薄膜等原材料的公司。我们从学、研、产、用这几方面做了布局。我们跟学校具有非常紧密的合作，我本身还是昆明理工大学的特聘教授，主要是培养石墨烯行业的一些硕士、博士，这是“学”的部分。然后墨睿科技做石墨烯生产和应用开发，比如刚才讲到的四大类应用，这是“研”。然后，我们会跟下游的企业合作共同进行生产，例如导热膜产品，因为生产涉及很多化工工艺，我们与云南云天化集团合作成立合资公司，各自发挥优势，把导热膜生产出来，这是“产”。产品再推向下游像小米等应用端，这就是“用”，墨睿科技致力于石墨烯的学研产用。

PingWest品玩：您觉得在整个石墨烯行业的流程链条里，最核心的技术攻坚应该是哪部分？

蔡金明：石墨烯从2004年发现到现在也就10多年的时间，而真正被大家看到是在2010年获得诺贝尔物理学奖之后。这之后一些企业不管是概念也好，炒作也好，才开始慢慢开展这方面的应用研究。

从制备上来看，石墨烯的大规模量产还存在不少问题。制备石墨烯的方法很多，有机械法、化学法、化学气相沉积法等。目前大多数用机械法制备的石墨烯，纯石墨烯的含量不高，当然由于石墨烯的存在，也有一些特定的应用方向，但机械法的优势在于成本相对较低。化学法的技术门槛就比较高，是一个多步化学反应的过程，当中有强酸、强氧化剂，还有一些易燃易爆品，所以化学法技术门槛高，真正能解决量产工艺的企业比较少。而像化学气相沉积法制备的石墨烯现在按照平方米来算成本，有的10×10厘米大概卖到1000块人民币，目前用户还主要是科研院所，成本问题解决不了的话，后端的应用也是比较难。

（编辑：52刷机网）

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