人類最暗黑的科技來了——中東國家即將挨個破產,中國路在何方?

2015-11-10 政商大視野 政商大視野政商大视野

什麼是石墨烯?為什麼當它的時代到來,會為中東產油國帶來巨大的經濟災難,甚至可能破產?

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石墨烯將取代矽,為世界電子科技開創一個嶄新的時代!石墨烯手機充電時間只需5秒,電池就滿檔,可以連續使用半個月!石墨烯電池只需充電10分鐘,環保節能汽車就有可能行駛1000公里!科學家確認,石墨烯未來將取代煤炭與石油天然氣,成為提供人類生活所需大多數發電能源的來源!

中國國家主席習近平最近訪問英國,也特別安排到曼徹斯 特大學參觀世界最先進的石墨烯研究院。習近平主席聽取了諾貝爾物理學獎獲得者諾沃肖洛夫教授介紹石墨烯研究情況,參觀了石墨烯產品展示和生產石墨烯的地下超凈實驗室。

習近平肯定曼徹斯特大學國家石墨烯研究院在石墨烯領域的研究實力和國際影響力。習近平指出,在當前新一輪產業升級和科技革命大背景下,新材料產業必將成為未來高新技術產業發展的基石和先導,對全球經濟、科技、環境等各個領域發展產生深刻影響。

中國是石墨資源大國,也是石墨烯研究和應用開發最活躍的國家之一。中英在石墨烯研究領域完全可以實現「強強聯合」。相信雙方交流合作將推動相關研究和開發進程,令雙方受益。

習近平主席的談話,說明中國非常重視石墨烯科技工藝的研發,對石墨烯未來全面取代石油和天然氣資源的前景充滿信心。 

石墨烯是世界上最薄、最硬的材料,於2004年問世,發現石墨烯的英國曼徹斯特大學諾沃肖洛夫教授憑著這一重大發現而於2010年獲得諾貝爾物理學獎!

這標誌著不久的將來,所有依靠生產石油賺取收入的國家將面臨經濟大災難,石油將無人問津,油價將跌落穀底,中東許多產油國將有可能排隊破產!

能想像手機不必攜帶行動電源,只要出門前充電5秒,電量就可以使用長達半個月嗎?這樣的技術在石墨烯的幫助下未來將可以實現。目前全球已有超過200個機構和1000多名研究人員從事石墨烯研發,然而中國在石墨烯研發上,目前已申請超過2200項專利,占世界的三分之一。 

科研發展的未來,將會出現以石墨烯電池發電的環保汽車,勢必為世界汽車工業帶來巨大的革命轉變。屆時石油的需求量將大幅降低,中東及東南亞依靠石油生存的產油國將面臨災難性的經濟打擊!

華為創始人任正非在一次媒體採訪時說,未來10~20年內會爆發一場技術革命顛覆時代,石墨烯時代將取代矽時代,使得石墨烯知名度大增。在華為2014年年報中,華為在行業趨勢展望再一次提及石墨烯在材料領域的價值。

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西班牙Graphenano公司(一家以工業規模生產石墨烯的公司)也與西班牙科爾瓦多大學合作研究出了首例石墨烯聚合材料電池,其儲電量是目前市 場最好產品的三倍,用此電池提供電力的電動車最多能行駛1000公里,而其充電時間不到10分鐘。不過,這項消息還有待官方證實。

Graphenano公司計畫於2015年將此電池投入生產,並且計畫與德國四大汽車公司中的兩家(現在還不方便透露公司名稱)將在本月和電動汽車進行試驗。
這種石墨烯聚合材料電池的使用壽命較長,是傳統氫化電池的四倍,鋰電池的兩倍。且因石墨烯的特性,此電池的重量僅為傳統電池的一半,使得裝載該電池的汽車更加輕量化,進而提高汽車燃油效率。

雖然此電池具有各種優良的性能,但其成本並不高。Graphenano公司相關負責人稱,此電池的成本將比鋰電池低77%,完全在消費者承受範圍之內。此外,在汽車燃料電池等領域,石墨烯還有望帶來革命性進步。

燃料電池是將燃料具有的化學能直接變為電能的發電裝置。與其他電池相比,具有能量轉化效率高、無環境污染等優點。「質子傳導薄膜」是燃料電池技朮的核心部分,汽車中的燃料電池使用氧和氫作為燃料,轉變輸入的化學能量成為電流。

現有的質子薄膜上常存在燃料洩漏,降低了電池有效性,但質子可以較為容易地「穿越」石墨烯等二維材料,而其他物質則很難穿越,從而可以解決燃料滲透的問題,增加電池的有效性。

石墨烯薄膜可用於提取大氣層中的氫,暗示著該材料結合燃料電池更容易從空氣中提取氫。麻省理工學院的Karnik教授在評論中指出這項最新研究證實該在理論上已經達到美國能源部設定的2020年質子交換膜輸運性能目標。這項突破性研究,為人類認知石墨烯等材料特性帶來全新發現,並有望為燃料電池和氫相關技朮領域帶來革命性的進步。

用於觸控螢幕效果好 

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今年3月,中國科學院重慶綠色智慧技術研究院和寧波材料技術與工程研究所開發,採用最新研發的石墨烯觸控螢幕、電池和導熱膜等新材料,產出全球首批名為影馳SETTLERα(開拓者α)的石墨烯手機,除了螢幕顯示效果更好,在電池續航力及手機使用過久發熱問題有顯著改善。 

臺灣師範大學化學系教授洪偉修表示,石墨烯是室溫下導電度最好的材料,過去在外太空才能發現這種高速傳導的效應,國內已有學術單位研究其應用,實驗將其用在高速電晶體,研發高階的通訊器材。由於石墨烯實質上是一種透明、良好的導體,也被譽為「萬能科技材料」,可應用在太陽能、航太、軍工、螢幕等科 技產業,而且可以幫助電池充放電效率提升,壽命和品質也比傳統鋰電池好。

石墨烯續航力勝鋰電

目前傳統鋰電池的缺點是充電時間過長。未來若改用石墨烯,不但可以解決電池續航力的問題,也不會有傳統鋰電池使用過久的發熱現象。

博隆諮詢分析師朱翔表示,石墨烯是相當具有前景的科技材料,尚未普遍應用主要原因,其一石墨烯目前無法大量生產,而且製作成本太高,此前價格曾高達每公克5000元人民幣;其二在石墨烯的產業供應鏈尚未成熟,而且市場需求量還不高,主要需求以各大科學研究所和實驗室為主,但國外對石墨烯產業非常重視,各大企業爭相在佈局相關產業,未來發展仍不可忽視。

石墨烯到底是什麼?

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石墨烯(Graphene)是一種二維碳材料,在2004年由英國曼徹斯特大學物理學家安德列.海姆和康斯坦丁.諾沃肖洛夫,在實驗中成功從石墨中分離出石墨烯,兩人也因「在二維石墨烯材料的開創性實驗」為由,共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。

石墨烯是已知的世上最薄、最堅硬的奈米材料,導熱係數高,且為世上電阻率最小的材料。被期待可用來發展更薄、導電速度更快的新一代電子元件或電晶體,也適合用來製造透明觸控螢幕、光板、甚至是太陽能電池。

石墨烯是由一層碳原子形成的薄片,由碳原子組成一個個六角形的環,環環相連形成蜂窩狀平面。這是目前世上最薄也是最堅硬的納米材料。一層石墨烯的薄度小於一個納米,肉眼看不見也摸不著,20萬片石墨烯加在一起,才有一根頭髮絲那麼粗。

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是科技重要,還是資源重要?這個問題似乎沒有標準答案。但是近期發生的一系列事件,讓“真理的天平”倒向了科技的那一邊。比如頁岩油、頁岩氣以及新能源汽車技術的進步,終結了石油的黃金時代。

不過,這僅僅是“石油國家”遭受的第一輪打擊,第二輪更為致命的打擊即將到來——石油的“白銀時代”可能都沒有開始,就結束了! 

一種新的“黑科技”就是石墨烯技術,現已橫空出世。據報導,利用石墨烯聚合材料生產出來的汽車電池,有望達到這樣驚人的效果:只充電幾分鐘,就可以讓汽車連續開行1000公里。這種技術在西班牙、韓國等地,都接近於實現突破。

但這僅僅是石墨烯的神奇應用之一。據稱,石墨烯材料如果取代矽,有望讓電腦處理器的運行速度快數百倍;石墨烯有望引發觸控式螢幕和顯示器產品的革命,製造出可折疊、伸縮的顯示器件;石墨烯強度超出鋼鐵數十倍,有望被用於製造超輕型飛機材料、超堅韌的防彈衣等。

採用石墨烯技術可以讓手機螢幕變得彎曲、折疊(網路圖片)

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石墨烯到底是什麼東西?它其實是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。它是目前自然界最薄、強度最高的材料。

美國加州理工學院的科研人員開發出一種在室溫下製備石墨烯的全新技術,可應用于太陽能電池、發光二極體、大型顯示幕和各種電子產品。這使得石墨烯的商業化進程又邁出了堅實的一步。

10月23日,中國國家主席訪問英國期間,參觀曼徹斯特大學國家石墨烯研究院。正是這所大學的兩位科學家,在2004年成功從石墨中分離出石墨烯,兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。在同一天,華為宣佈與曼徹斯特大學合作研究石墨烯的應用,共同開發ICT領域的下一代高性能技術,研究如何將石墨烯領域的突破性成果應用於消費電子產品和移動通信設備。

這絕對不是華為一項普通的合作項目,因為此前任正非曾聲稱:未來10至20年內將爆發一場技術革命,即“石墨烯時代顛覆矽時代”。所以,華為跟曼徹斯特大學的合作,顯然帶有未來的戰略佈局意義。

新生活開始的地方

這項技術對於產油國來說,是巨大的利空。石油這種“黑金子”將被石墨烯這種新的“黑金子”所取代。石油國家的政治地位和收入將急劇下降,他們在過去數十年積累起來的數萬億美元的儲備資產,將如烈日下的冰山一樣開始融化,逐步消失。

從迪拜到利雅德,從阿布達比到莫斯科,那些源自石油的權力、財富、榮光和傲慢,將逐步變得斑駁陸離,最終成為夢幻泡影。

在頁岩油、石墨烯的打擊下,相當一批依靠石油致富的國家,可能被經濟危機拖入深淵,陷入國家破產。而俄羅斯,如果未來再不進行實質性的改革,很有可能徹底淪為一個二流國家。至於中東、北非在國際地緣政治中的地位,將變得無足輕重。

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