东旭光电战略布局石墨烯产业的动因解析

沈建缘

2016年的夏天,注定会成为东旭光电转型道路上的重要时点。7月8日,这家国内最大的液晶玻璃基板装备制造企业推出了世界首款石墨烯基锂离子电池产品——“烯王”。

东旭集团有限公司董事长、东旭光电科技股份有限公司董事长李兆廷表示:“烯王电池产品只是我们在石墨烯产业化应用迈出的第一步,石墨烯产业将是未来东旭光电发展的战略重点。”

抢滩石墨烯应用:

以顶层设计完备产业布局

所谓石墨烯,是2004年由英国曼彻斯特大学 (ManchesterUniversi-ty)物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫发现的一种碳的同素异形体,这种厚度只有一个原子的碳薄膜具有独特的机械和电子性能,不仅可用于显示屏、电路,覆盖新能源产业的各个领域,同时在防腐涂料、功能纺织品、橡胶制品、显示器件等领域也有广阔的应用空间。

根据中国石墨烯产业联盟预计,目前全球石墨烯年产能达到百吨级,未来五年到十年将达到千吨级。到2020年,全球石墨烯市场规模将超1000亿元。基于石墨烯特殊性能,发达国家的政府和企业都在投入巨资对其进行研究与开发。

不过直到现在,这个领域的研究成果多数仍停留在实验室阶段。2016年5月,剑桥实验室展示了电池系统效率达90%,可充电2000次的技术成果。不过他们表示,至少还需10年才能实现商用。相比之下,东旭光电此次发布的石墨烯基锂离子电池产品“烯王”已经可以实现15分钟内的快速充电,而且能在零下30℃的低温到80℃的高温环境下工作,循环寿命更高达3500次。

不仅如此,东旭光电还为石墨烯产业发展规划了一幅迄今最全面的愿景。在当天的发布会上,东旭光电宣布与美国凯途能源公司等下游应用企业签署了研发及产业化合作战略协议,表明其在石墨烯这一新的重要产业中占据领先位置的实力和决心。

在东旭光电看来,石墨烯产业之所以机会无限,不仅在于其能以新的模式提供产品和服务,更意味着可以迅速拉开与竞争对手的距离,抢占全球石墨烯产业应用的制高点。

东旭光电不想等待市场,而是要创造市场,但这比等待更难。

作为国内最大的液晶玻璃基板装备制造商,东旭光电[js2]旗下拥有5、6代液晶玻璃基板生产线近20条,近期又启动了首个8.5代液晶玻璃基板国产化项目。为了进一步稳固公司在光电显示产业的行业地位,东旭光电积极推进产业链延伸,探索前沿新材料,以寻求获得更多竞争力和增长点,石墨烯因此进入了东旭光电的视野。

最初,东旭光电希望通过石墨烯的特性,在柔性显示领域获得突破。2014年8月11日,东旭光电与北京理工大学共同组建了石墨烯技术产学研平台,推进石墨烯在光电显示领域的技术研究、成果转化。随着对石墨烯产业的接触和深入了解,新的产业前景将石墨烯置于东旭光电发展的核心。

东旭光电副总经理、上海碳源汇谷新材料科技有限公司董事长王忠辉在接受《经济观察报》采访时表示,“考虑到石墨烯拥有非常广阔的应用前景,未来的应用领域远远超越在光电显示领域的应用。公司认为有必要突破产业局限进行战略性布局,拿出更多资源支持公司石墨烯产业发展。目前,石墨烯业务已成为公司未来发展的战略重点。”

投资石墨烯产业,不仅是东旭光电寻找新的利润增长点及完成业务拓展的需要,也寄托着东旭光电与全球最高端制造技术比肩的雄心和抱负。回顾三年前开始在石墨烯行业所下的赌注。王忠辉说,“如果最终不能做到行业前三名的产业,我们不会贸然进入。”

作为东旭光电转型前沿的引擎,石墨烯产业是一分“试验田”,它的使命不仅是帮助东旭光电完成产业升级,更是协同相关行业对石墨烯的应用与创新,从而奠定中国在全球石墨烯领域的领先地位。

但在产业大变革下,仅靠一己之力将无法应对未来。2015年10月,东旭光电与中国石墨烯产业联盟共同投资组建专业石墨烯投融资平台——北京东旭华清投资有限公司,着手对全球范围内优秀的石墨烯技术和企业进行投资。

目前,通过产业与资本“双引擎”的投资布局,东旭光电已组建了总额达3亿元的产业基金,包括与泰州市新能源产业园区管委会共同发起设立规模为1亿元的石墨烯产业发展基金;与德阳市旌阳区人民政府共同发起设立规模为2亿元的产业发展基金。

“通过设立石墨烯产业基金,我们将在全球范围内搜寻优秀石墨烯标的,通过设立基金的方式投资这些标的,一方面分享这些标的未来飞速成长所带来的超额收益,另一方面则是希望对优秀项目进行培育,合适时机将优质标的注入东旭光电。”王忠辉说。

从实验室到应用:让石墨烯“接地气”

王忠辉确信,投资于理论研究能提升东旭光电在石墨烯产业的核心竞争力,而商业化运营的优势在于,能够解决那些超越技术本身的问题,打造完整的产业链,使得石墨烯制备与应用完美对接,让技术最终在应用中落地。

2016年4月,东旭光电收购上海碳源汇谷50.5%的股权,成为上海碳源汇谷的控股股东。后者是一家专注于石墨烯规模化制备、应用技术开发的企业,在单层氧化石墨烯以及石墨烯的制备、分离和纯化技术与工艺方面均取得了突破性进展,其中试线生产的石墨烯产品已实现99%以上的单层率,纯度达99.9%。作为国内唯一一家可实现高质量单层石墨烯规模化制备(年产量达吨级)的企业,该公司单层石墨烯年产量已达3吨,规模化可使石墨烯产品制备成本大幅降低。

而碳源汇谷的核心技术团队由上海交通大学郭守武教授领导,该团队专门从事纳米及石墨烯研究相关工作已十余年,申请相关专利30多项。与此同时,东旭光电还进一步加深与上海交大合作,成立了“东旭光电-上海交大石墨烯技术研发中心”,在锂离子电池、超级电容、防腐涂层、热管理涂层及其他国家支持产业领域展开合作,进一步夯实公司研发实力。合作期内,碳源汇谷将向上海交大提供固定研发经费,累计总额1000万元人民币。

通过上海碳源汇谷在石墨烯改性锂离子电池正负极原材料的规模化制备方面取得的突破,上海碳源汇谷生产的石墨烯/磷酸铁锂电池可满足10C条件下的充放电,即在6分钟内可充满或放空。

并购完成后仅仅三个月,满足5C条件下,可实现15分钟内快速充放电,循环寿命高达3500次,而且能在零下30℃的低温到80℃的高温环境下工作的“烯王”面世。“解决锂离子电池的快充,这是相关产品现在3C电子产品和新能源产业急需解决的任务之一。”上海碳源汇谷首席科学家郭守武教授说,“而烯王的发布则意味着中国企业率先解决了锂离子电池产品的快充问题,意味着中国企业将率先实现石墨烯在锂离子电池上的产业化应用。还有一点就是这一技术突破了国际上对‘碳包覆磷酸铁锂技术’的技术封锁,填补了国内空白。”

“烯王”是东旭光电转型之路上的一个重要里程碑。

在这个过程中,与其说东旭光电提供的是一种产品,不如说这是一种创新“催化剂”。它不仅将帮助下游产业形成规模,向用户提供最新和最优化的产品和解决方案,也使得东旭光电有机会以新的眼光看待市场,并与用户一起找到更好的应用之道。

但事实上,一个真正行得通的解决方案是所谓的闭环——指通过了解行业的运作方式,以及其与石墨烯相结合的创新需求,将需求端与产品端完整连接,这意味着东旭光电需要在更多领域拓展延伸,这样才能挖掘这个行业真正的机会,并找到自身在石墨烯行业中的产业定位。

未来,基于不同行业的企业和市场的成熟度和发展阶段的差别,东旭光电将关注不同行业的创新研发和产业化应用。确保产品设计与用户体验的高度匹配。毕竟,尽快地将好的产品推向市场至关重要。

随着石墨烯技术与产业、资本深化融合,目前,包括美国凯途能源公司、青岛乾运高科新材料股份有限公司、江苏环绿新能源汽车有限公司、江苏智航新能源有限公司、伟芝延电子科技(上海)有限公司、合肥中航新能源科技有限公司在内的企业已与东旭光电签署了研发及产业化战略合作协议。

除了在国内的产业链布局,海外合作也是东旭光电推进和引领石墨烯产业全球布局的重要部分,这意味着中国企业将有更多机会在国际舞台发声,并获得相较于竞争对手领先一步的优势。

在此之前,2016年4月25日,东旭光电宣布与西班牙加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所(ICN2)签署《战略框架协议》,后者是全球知名的石墨烯技术研发和商业化应用研究机构,将为东旭光电提供一个石墨烯项目的清单,与其共同推动石墨烯技术研发以及石墨烯技术在光电、生物传感器等多个领域技术成果的商业化转化。

该合作是东旭光电参加2016全球石墨烯春季大会的重要一环。作为唯一受邀进行主题演讲的中国企业,这家民营企业正展现出全球石墨烯产业链布局的野心和实力。王忠辉透露,“除了西班牙的ICN2外,公司正积极与意大利、德国、英国、美国等最著名的石墨烯研究机构进行沟通相关合作事宜。”他认为,石墨烯产业不可能也不应该固步自封,只有整合更多更优的石墨烯技术团队,东旭光电才能在全球逐步建立起石墨烯领域的社会影响和声誉,才能提升东旭光电整个石墨烯产业的影响力。

没有意外的话,东旭光电在石墨烯领域投资的步伐将进一步加快。据王忠辉介绍,今年下半年以及未来一段时间,东旭光电会继续通过向石墨烯产业的延伸投资,布局更多的石墨烯应用的优秀企业,力求在新技术的竞争中占据优势赛道。

目前,东旭光电拥有年产3吨低成本高品质单层石墨烯生产线和年产1吨石墨烯包覆正负极材料的中试产线,正在进行年产300吨锂电池正/负极材料生产线和锂离子电池产线建设,预计建设周期12个月,2017年下半年完工。

来自东旭光电的数据显示,目前市场向实验室少量销售单层石墨烯的价格约1000-2000元/克,实现规模化制备后,单层石墨烯价格将大幅下降,为大规模应用提供可能。

据悉,东旭光电仍将不断开展石墨烯新材料的技术研发、成果转化、应用推广等方面合作。除了基金参股平台继续追加的投资,到2016年底或2017年上半年,东旭光电的整个石墨烯事业平台上将扩大到十几家企业,实现产业化的应用领域扩展到五个以上。“我们希望追加3家以上在石墨烯某一领域比较优秀的应用企业丰富到东旭光电的石墨烯事业中,定位不同的方向,比如有的做电池,有的做透明导电膜,有的做热管理材料,有的做防腐涂料。”王忠辉说,“石墨烯产业未来两三年将会有大的发展,目前是石墨烯产业投资的黄金时期,现在布局恰在其时,进入太晚将失去产业竞争优势。”

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