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【证券时报网】东旭光电联手曼大打造石墨烯传感芯片实现国内高端应用零突破

发布时间:2019-09-22


从近乎热得发烫,到如今一片寂静,石墨烯产业只用了两三年的时间。而最近一则新闻让整个石墨烯市场又热了。


2019-09-22晚间,东旭光电(SZ.000413)发布公告称,公司与英国曼彻斯特大学(The University of Manchester,以下简称“曼大”)、曼大电子工程系项目团队(以下简称“项目团队”)、英国IPGroup公司(IP2IPO PORTFOLIO L.P,以下简称“IP2IPO”)共同签署了《股东协议》,共同投资英国RIPTRON LIMITED(以下简称“RIPTRON”或“目标公司”),开展与曼大及其项目团队的深度合作,致力于悬浮石墨烯传感芯片产品的研发和商业化应用推广,进一步完善公司在石墨烯领域的产业布局,延伸公司在石墨烯业务领域的高端应用。


这则消息一出,业内人士纷纷称之为国内“石墨烯产业化发展里程碑式事件”,它标志着国内石墨烯产业吹响了从“工业味精”时代走向“工业主材”时代的号角。




石墨烯技术应用从“芯”再热


石墨烯第一次“热”起来,是在其发现者英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)获得诺贝尔物理学奖的2010年。自此之后,由于具有高导电性、高导热性、高强度和独特的二维结构,石墨烯在业内被冠以“黑金”或者“新材料之王”的头衔。



随后,美国、欧盟、日本和中国等80多个国家皆将石墨烯材料的发展提高到战略高度,相继投入数十亿美元用于石墨烯材料的研究和开发。


前瞻产业研究院发布的《石墨烯行业战略规划和企业战略咨询报告》数据显示,2025年全球石墨烯规模有望达到21.03亿美元。其中,2018年中国石墨烯市场规模将达到280亿元,未来五年年均复合增长率约为70.48%,2022年中国石墨烯市场规模将达到2365亿元。


然而一片繁荣的背后,真相总是令人唏嘘。反观国内石墨烯产业布局,在2014-2018年间,国内企业相继推出了石墨烯服装、轮胎、涂料、加热片、保健用品等产品,多将石墨烯粉体添加至各类传统产品中改善性能,应用领域极广。但因用量较少且不发挥主要作用,石墨烯只能作为辅助材料使用,由此获得了“工业味精”的称号。


而国外的石墨烯产业产品布局已悄然变化。在2019年WMC世界移动通信大会上,几年前我们只有在学术期刊上才能读到的石墨烯研究成果如石墨烯5G调制器、石墨烯NFC设备、石墨烯宽带成像设备等一系列高端石墨烯应用悉数亮相,这些应用也是石墨烯最有可能发挥决定性作用,成为不可替代的“超级材料”的应用场景。


国外大型企业对石墨烯非常关注。据不完全统计,全球有近300家大型知名企业涉足石墨烯研究,包括IBM、英特尔、陶氏化学、通用、杜邦、东芝等公司;而受制于高端应用的长期高投入及高风险,国内中小型民营企业在高端领域少有布局,实力雄厚的大型国企对石墨烯这一新材料似乎也缺乏兴趣。


东旭光电与以曼大为代表的四方合作的目的,正是要通过悬浮石墨烯技术切入到高端传感芯片领域。该技术的核心是利用石墨烯的高度化学可修饰性和悬浮石墨烯的高电子迁移率,打造“3S”特色悬浮石墨烯气体传感器,最终实现国内石墨烯应用质的飞跃。(3S:Small 微型、便携、可集成性强;Selected 多种气体检测、可选择性气体检测;Smart 在气味数据库基础上通过深度算法实现AI应用。)


曼大校长Dame NancyRothwell针对本次合作表示:“为曼大和东旭光电之间的新合作感到激动,期待与东旭光电这位新伙伴的协作共进。”


中国驻曼彻斯特领事馆总领事郑曦原在现场发表讲话回顾习近平主席四年前访问曼大的历程。他认为现在已是收获的季节,希望此次签约仪式是一个崭新的开始,大家将与曼大结成一个统一的团队共同推动这项合作。


中国科学院院士、北京石墨烯研究院(BGI)院长刘忠范也表示:“悬浮石墨烯传感器技术应用,无论在学术界还是在产业界均属首例,既是东旭光电与曼大合作结出的第一个硕果,更是开启全球石墨烯产业化应用面向全新时代的标志性作品。”


“杀手”级应用揭开面纱


提到曼大,这所曾产生25位诺贝尔奖得主的百年名校自带光环无数,2015年习主席参观了曼彻斯特大学国家石墨烯研究院,同期华为宣布与曼大合作研究石墨烯应用,2019年7月中国科技部部长王志刚访问曼大。为实现科研成果转化,推进石墨烯技术的产业化应用,曼大在全球范围寻找优秀合作伙伴。


悬浮石墨烯薄膜技术作为曼大的核心专利技术之一,一路走来备受关注,在2019年1月曾获得ICURe项目奖金,它被认为是同时发挥石墨烯物理特性和化学特性的最佳应用场景,该技术最大程度发挥出碳原子单层结构高电子迁移率特性,并通过对碳原子进行化学修饰精准识别气体,切入气体传感领域。


作为中国石墨烯产业化应用领军企业,东旭光电也非常注重专利和技术开发内功的修炼,曾先后与北京理工大学、上海交通大学等高校合作。在此基础上,东旭光电成功构建了石墨烯基锂离子电池、石墨烯节能照明、石墨烯热管理及石墨烯防腐涂料4大规模化产品体系,并在多个领域实现工业级应用及规模化销售,填补了国内外石墨烯应用的空白。



而与曼大的合作开始于2018年底,双方签署合作谅解备忘录,2019-09-22,与曼大石墨烯工程创新中心(GEIC)在北京签署正式一级会员协议,自此东旭光电也成为继华为和中航发北京航材院之后第三个与曼大成为全球战略合作伙伴的中国高科技企业。仅仅过去半年,2019年8月16号,四方签署合作协议,实现石墨烯前沿技术产业化应用落地。



至此,东旭光电的“4+X”产品体系布局正式落地,对媒体透露的“杀手”级应用也拉开了神秘面纱。


曼大材料学院校友,东旭光电石墨烯事业部技术合作中心总经理宋亚滨指出:“悬浮石墨烯技术是本次合作的技术关键,传统的研究里石墨烯容易出现褶皱现象,同时生长衬底会增加额外散射从而影响石墨烯电学性能的稳定性。然而在硅晶圆上悬浮的石墨烯结构可有效地去除衬底带来的干扰,这对研究石墨烯本征的结构性能、机械与电热性能极为有利,可以说悬浮结构可以使石墨烯本身的特性得到最大程度的施展。”


英国曼大诺贝尔奖得主安德烈·海姆对记者表示:“很高兴看到中国企业关注石墨烯高端应用,并在此领域投入资源,我相信此举将推动石墨烯应用在全球市场范围内的发展。”而该项专利技术的创始人之一Max Migliorato教授更是满怀信心的认为,有曼大、曼大专利局和东旭光电的全方位支持,未来将无往而不胜。


曼大在亚太地区的投资平台曼大创烯科技有限公司(UG2M)执行董事江海旋对记者表示:一个是全球石墨烯产业化应用的龙头企业,一个是学术研发的巨人,两个巨人的牵手,一定会带领这个行业进一步快速发展!


激活产业再升级



东旭光电不仅是GEIC唯一一家中国民营企业一级会员,而且还是国内第一家与曼大联手共同投资RIPTRON进入石墨烯高端应用领域的民营企业。双剑合璧,凸显出东旭光电对石墨烯产业高端应用发展的决心。


曼大专利局首席执行官安德鲁?威尔金森(Andrew Wilkinson)表示:“此次签约是基于RIPTRON对悬浮石墨烯技术研究取得实质突破后为尽快打通批量制造、面向全球销售环节,充分发挥东旭光电的产业管理经验及市场应用优势而迈出的重要的第一步。未来将进一步在中国设立制造运营平台,以实现更精准更有深度的产业化应用。”


东旭光电董事长王立鹏指出,这次成功签约显示了曼大对自身科研团队实力的信心,以及东旭光电对石墨烯产业持续发展的决心,同时也必定是石墨烯产业化应用从技术到市场再到合作模式的巨大突破和创新,更关乎整体产业的转型升级、落地应用和持续发展。在石墨烯新材料技术不断突破的背景下,东旭光电依靠核心专利技术+产学研一体化研究,开发出适应不同场景的应用产品。


据了解,东旭光电石墨烯板块2018年全年实现营业收入1.81亿元,增幅同比高达约170%,2019年上半年更是继续突飞猛进。


另一位曼大诺贝尔奖得主康斯坦丁·诺沃肖洛夫对记者表示:“石墨烯在光电子学领域的应用是最令人兴奋的事情之一,曼大与东旭光电的合作模式更进一步令人振奋,这将催生大量潜在应用场景。”


东旭光电副总裁,石墨烯事业部总裁冯蔚东博士指出,未来,东旭光电对内将激活以自身产业为创新沃土的石墨烯产业新生态;对外则努力构建4+X的多层次产业,不断夯实规模,同时以高质量石墨烯原材料为基础,包括悬浮石墨烯晶圆、石墨烯纳米片和石墨烯分散体系,结合前沿创新体系为发展持续供血,从而保持价值领先,打造真正意义上的石墨烯全产业链龙头企业。


资料显示,东旭光电是中国第一、全球第四的液晶玻璃基板制造商,在产业转型升级战略引导下,目前发展成为集光电显示材料和高端装备制造及系统集成、新能源汽车研发与制造为一体的高端智能制造领军企业。其所处产业领域与石墨烯均拥有高度协同性。


王立鹏指出,东旭光电作为综合性高端智能制造领军企业,多产业板块布局为石墨烯在各领域的应用提供了难得的创新沃土,为未来石墨烯产业化应用提供了很多潜在的绝佳场景,同时,石墨烯新材料的应用也为东旭光电各产业板块的转型升级提供了动力。随着东旭光电石墨烯产业发展逻辑日渐清晰,各产业板块协同效应迅速提升,将为未来业绩持续增长提供有力支撑。


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