鹏威能源董事长徐彬:5G畅想下打开石墨烯应用想象力

5G时代的智能手机传输速率、频率、信号强度等将显著提升,从核心芯片到射频器件、从机身材质到内部结构,5G智能手机零部件将迎来新的变革,硬件创新升级对智能手机的电磁屏蔽和导热提出了新的要求,因此电磁屏蔽与导热产品在5G时代具备更广阔的的应用空间。

周六的东莞市华科城创新岛颇为安静,园区的大部分企业正常放假,但7号楼的鹏威能源科技有限公司仍然在满负荷运转。

董事长徐彬昨晚深夜刚从上海返回,面露倦意,几口浓茶下肚后,他拿起茶几上摆放的一片石墨烯膜材打开了话匣子,“做石墨烯,我一点儿不觉得累。”

徐彬眼里一点儿不觉得累的石墨烯这些年在中国撬动了不少资本的追捧,不少打着石墨烯招牌的企业如同网红一般昙花一现,几番折腾,行业里不少人累了。

“石墨烯忽悠了那么多年,是时候落地了。”徐彬对石墨烯发展前景非常自信,这种自信是他不觉得累的动力源泉。

鹏威能源董事长徐彬:5G畅想下打开石墨烯应用想象力

(鹏威能源董事长徐彬演讲 图片由鹏威能源授权 )

5G畅想下打开石墨烯应用想象力

早在几年前,学通讯出身的徐彬已经意识到5G技术时代将会到来。

5G时代的智能手机传输速率、频率、信号强度等将显著提升,从核心芯片到射频器件、从机身材质到内部结构,5G智能手机零部件将迎来新的变革,硬件创新升级对智能手机的电磁屏蔽和导热提出了新的要求,因此电磁屏蔽与导热产品在5G时代具备更广阔的的应用空间。

根据Gartner预测,到2021年市场中将有9%的智能手机支持5G网络,因此2021年以后5G手机年销量将突破亿部级别,5G基站总需求将达到近800万个。

5G时代的移动终端和基站均对电磁屏蔽与导热产品产生大量的增量需求,叠加工艺升级趋势带来的单机价值量的显著提升,进而推动电磁屏蔽与导热产业市场规模在5G时代全面到来后有望实现成倍增长。

石墨烯出色的电磁屏蔽和导热散热性能将大有可为。认识到这层产业逻辑的徐彬决心研发石墨烯材料。

2016年,徐彬与北京大学蔡金明教授与中山大学楚盛教授一拍即合,成立了石墨烯研究院。

蔡金明是石墨烯材料专家,享有多项石墨烯国际专利;楚盛教授是高效导热散热材料专家,主持多项国家级科研项目。拥有这么强大的专家阵容,徐彬以为,从石墨烯散热材料出发会很容易。

然而,实际研发难度远超预想。

首先,石墨烯的制备方式有成千上万种,要找到最适合散热的方法只有一遍一遍试验,这个过程没有任何捷径可走。其次,完成石墨烯材料制备后如何形成复合材料又是一大难题。

在研发陷入困境时,团队多次尝试寻求外部资源,曾经找到江苏的一家据说跟知名汽车厂商有合作的石墨烯企业,研发团队成员赶赴江苏实地考察后,对方的确有成套的设备。结果等徐彬满怀希望的把材料寄过去后,得到的样品其实用的是石墨粉。

“我的心思几乎都在研发上了,对其他业务都不怎么上心。”下决心研发石墨烯散热材料后,徐彬将大部分精力投入到研发中,他每天八点起床,钻进研发试验室后一待就是一天。

在一次次希望与失望的循环后,一次偶然,在一位油漆商的启发下研发团队竟然找到了合适的石墨烯制备方法,鹏威能源终于在2017年完成了石墨烯导热材料的定型,并相继开发了一系列产品。

“石墨烯的研发制备过程充满了偶然。”而恰恰是偶然与不确定性,带给了工科出身的徐彬源源不断的刺激感。

鹏威能源董事长徐彬:5G畅想下打开石墨烯应用想象力

(石墨烯导热膜 图片由鹏威能源授权使用)

替代人工石墨膜?行业标准缺失掣肘

在徐彬接受新材料在线®采访前不久,鹏威能源实现了石墨烯散热初膜的量产。徐彬兴奋地向新材料在线®一一展示已经实现量产的石墨烯材料样品。

2018年6月,鹏威能源实现了石墨烯散热复合涂料的量产;同年9月完成了铜基石墨烯散热膜的量产。11月实现了石墨烯复合散热膜量产。计划在19年7月更高端的氧化石墨烯膜实现量产。

目前为止,鹏威能源已经开发了包括散热涂料、导热胶垫、铜基石墨烯膜,石墨烯复合膜等四大类石墨烯系列产品,如何在已经相对成熟的散热材料市场打开缺口是徐彬不得不面对的难题。

徐彬瞄准了IT、LED照明、新能源汽车电机三大应用领域,并形成了一套由散热膜逐渐过渡到散热涂料及整体散热方案渐进式打法。

鹏威能源董事长徐彬:5G畅想下打开石墨烯应用想象力

鹏威能源散热材料主要应用领域;资料来源:鹏威能源科技有限公司

其中,已经实现量产的铜基石墨烯散热膜价格比现有的人工石墨膜要便宜30%。

人工石墨膜是由PI膜通过烧结而成,目前技术发展成熟,广泛应用于消费电子产品,据申万宏源研究数据估算, 2017 年以人工石墨为主的高导热石墨膜的市场规模约为55亿元。

然而,人工石墨膜的原材料PI膜长期被美日韩等国垄断,竞争空间非常有限。

根据鹏威能源的自测结果,使用石墨烯复合膜散热效果比人工石墨膜要好1~2℃,且成本更低,制备更简单,无需传统的烧结,售后维修更方便。作为鹏威能源的拳头产品,石墨烯烯复合膜工艺可以做到55u的厚度。完全可以代替目前市场客户普遍使用的双层17U及双层25U叠加的人工石墨产品,减少了模切工艺,增加了模切良率的提升,成本更优,赢得了市场的积极认可。

“人工石墨膜会被替代。”徐彬对此很有信心。

尽管徐彬对于石墨烯散热材料性能信心十足,但目前石墨烯散热材料的相关行业标准缺失让他十分担忧。

“没有建立行业标准和权威第三方检测体系,对石墨烯散热材料的市场推广会造成很大阻碍。”徐彬称。

徐彬担心的的问题实际上已经成为行业共识,在多方努力下得以推进。

第十二届全国人大代表,济南圣泉集团股份有限公司董事长唐一林此前就曾在“两会”议案中提出:“应完善标准体系,组建石墨烯产业创新中心,强化公共服务。抓快制订石墨烯材料分类、术语、方法等国家标准,以及石墨烯产品的团体标准或行业标准,完善石墨烯标准体系。”

据徐彬介绍,由北京石墨烯研究院牵头的有关石墨烯应用材料的一系列行业标准正在加紧制定中,鹏威能源作为行业代表也参与其中。

徐彬现在依然将60%的精力投入石墨烯研发,完成散热材料的研发后,他又将目光投向吸波材料及导磁材料在应用推广与研发之间来回奔波,徐彬乐此不疲。(文/戴功旺)

本文来自新材料在线,本文观点不代表石墨烯网立场,转载请联系原作者。

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