摘 要:自從2004年石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來,受到越來越多的人關(guān)注,在許多行業(yè)已經(jīng)可以見到石墨烯的身影。但是目前石墨烯尚未量產(chǎn),其原因,制約其發(fā)展的因素在于成本、技術(shù)等問題。石墨烯的應(yīng)用十分廣闊。作為中國白色家電第一名的海爾集團自然不會放棄這優(yōu)良的機遇,把握住石墨烯井噴發(fā)展的機遇,也許會給海爾提供彎道超車的機會。石墨烯對海爾集團產(chǎn)業(yè)的影響十分深遠(yuǎn),對海爾現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)升級、改造提供了難得的機會。本文重點分析了石墨烯對海爾哪些產(chǎn)業(yè)可以產(chǎn)生影響,并介紹了海爾在石墨烯領(lǐng)域的商業(yè)模式及海爾在實施石墨烯領(lǐng)域發(fā)展實施上的建議。
關(guān)鍵詞:石墨烯;海爾石墨烯;石墨烯電池;石墨烯薄膜
一、石墨烯行業(yè)的現(xiàn)狀分析
1.石墨烯材料的發(fā)現(xiàn)
2004年,英國曼徹斯特大學(xué)的物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,成功從石墨中分離出石墨烯,證實石墨烯可以單獨存在,因此兩人共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎。石墨烯既是世界上最薄的材料,也是最強韌的材料,斷裂強度比最好的鋼材還要高二百倍。作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強的一種新型納米材料,石墨烯被稱為“黑金”,是“新材料之王”,有些科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀(jì)”。
2.目前石墨烯行業(yè)的成果
2016年3月30日,搭載石墨烯電池的愛瑪電動車在超威黑金高能量電池全國極限挑戰(zhàn)賽上以來回奔跑120公里的優(yōu)秀成績。這是自從2013年“愛瑪?騎跡千里”打破吉尼斯世界紀(jì)錄后,又一個行業(yè)最高紀(jì)錄。
2012年9月,浙江寧波的墨西科技有限公司年產(chǎn)300噸的石墨烯項目正式投入建設(shè)。2013年4月,貴州的新碳高科有限責(zé)任公司正式宣布推出全國首個純石墨烯粉末產(chǎn)品-柔性石墨烯散熱薄膜。
2013年初,洛克希德·馬丁公司投資1500萬美元用于開發(fā)海水淡化的石墨烯技術(shù)。石墨烯包覆沙礫可組裝成過濾材料,此材料對汞的去除能力是其他吸附劑的5倍,石墨烯-磁性鐵納米粒子復(fù)合物用于從水中分離砷。
2015年3月20日江蘇道森新材料有限公司成功研發(fā)初石墨烯防腐涂料,并應(yīng)用于海上風(fēng)電塔筒的防腐,不僅填補了我國將石墨烯運用于防腐領(lǐng)域的空白,還打破了洋品牌對我國風(fēng)電涂料市場的長期壟斷。
3.制約石墨烯行業(yè)發(fā)展的主要因素
(1)生產(chǎn)成本
生產(chǎn)成本較高制約著行業(yè)的發(fā)展。目前,石墨烯行業(yè)面臨的最關(guān)鍵的問題是制造成本普遍偏高。在可以運用石墨烯的大部分領(lǐng)域,生產(chǎn)石墨烯的成本約1000元/克,僅在極少領(lǐng)域出現(xiàn)了百元以下的產(chǎn)成品。
(2)制備技術(shù)
目前,常用的制備技術(shù)有:氧化還原法、超臨界法等。石墨烯僅可以少規(guī)模制備。制備技術(shù)對生產(chǎn)成本起決定性的因素,制備技術(shù)的不完善導(dǎo)致了石墨烯行業(yè)目前不會盈利或尚處于研究階段。制備技術(shù)的提高可能使制造成本顯著降低直至規(guī)?;a(chǎn)。
(3)下游應(yīng)用領(lǐng)域的規(guī)模化
如果石墨烯下游產(chǎn)業(yè)的客戶能參與進來,那么可以通過上下游的互動來加快石墨烯的產(chǎn)業(yè)化步伐。目前石墨烯產(chǎn)業(yè)較大的瓶頸仍在于下游的應(yīng)用,還沒有一個領(lǐng)域可以實現(xiàn)石墨烯的規(guī)?;瘧?yīng)用。因此,當(dāng)前石墨烯產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵是在近期實現(xiàn)石墨烯在下游的某一兩個應(yīng)用領(lǐng)域的突破
二、石墨烯在海爾的應(yīng)用前景分析
1.石墨烯的應(yīng)用前景
石墨烯,來源于石墨,主要是來源于鱗片石墨。通過插層或氧化的方法,將石墨解理成單層或多層石墨烯。不同制備方法得到的石墨烯,其物理或化學(xué)特性并不一樣,因而其應(yīng)用領(lǐng)域也就不一樣。目前,石墨烯行業(yè)主要的研究領(lǐng)域有:鋰電子電池、防腐涂料、散熱涂料、導(dǎo)電油墨、導(dǎo)熱膜片、抗靜電塑料、生物醫(yī)療等領(lǐng)域。
2.石墨烯對海爾產(chǎn)業(yè)的影響
下面選取對海爾現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)有極大影響的四個領(lǐng)域進行深入分析:
可以看出,以上四個領(lǐng)域均可以對海爾現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)升級、改造。目前,這四個領(lǐng)域,最熱門的是電池領(lǐng)域,進入電池領(lǐng)域的機構(gòu)有華為等企業(yè)、清華大學(xué)等高校,并成立了許多石墨烯電池科研機構(gòu)或公司。對海爾來說,也許在石墨烯領(lǐng)域可以率先突破的領(lǐng)域是電池領(lǐng)域。
三、石墨烯產(chǎn)業(yè)在海爾的商業(yè)模式分析
1.石墨烯-電池
(1)石墨烯電池應(yīng)用于海爾數(shù)碼產(chǎn)品
這幾年,智能手機發(fā)展十分迅速,但續(xù)航能力不足也制約著手機業(yè)的進一步發(fā)展。海爾可以爭取成為蘋果、三星、華為等手機廠商指定的電池供應(yīng)商,為手機廠商提供原裝的手機電池。如果都采購海爾的電池,那么海爾的利潤將十分可觀。
海爾的產(chǎn)品眾多,但是手機、筆記本和數(shù)碼照相機等電子設(shè)備一直不溫不火,這方面的業(yè)務(wù)是海爾需要努力提升的方面。海爾可以把石墨烯應(yīng)用于自家手機、筆記本、數(shù)碼照相機等的電池中,獲得更好的性能,以此為賣點,盡可能的提高自家這些產(chǎn)品的銷量,獲得更可觀的利潤。
(2)石墨烯電池應(yīng)用于海爾家電
海爾可以將石墨烯電池與洗衣機結(jié)合,制造適合高校學(xué)生用的、帶有可拆卸的電池洗衣機。目前絕大部分高校提供洗衣服務(wù),但是基本都是一個宿舍樓有幾個洗衣機或者一層有幾個。很多學(xué)生用來洗襪子、也有些用來洗內(nèi)衣,細(xì)菌比較多,容易造成交叉感染。海爾可以制造價格低廉的小型(3KG左右)洗衣機,這樣,即便是一個宿舍共買一個,細(xì)菌的問題也可以得到有效的控制。海爾的可拆卸電池還可以解決很多高校宿舍限電壓的問題。
(3)石墨烯電池應(yīng)用于電動汽車
新能源汽車發(fā)展的攔路虎是充電難和充電時間長。目前,新能源汽車的瓶頸在電池上,誰先掌握了最核心的電池技術(shù),誰就先掌握了新能源汽車未來的發(fā)展,在目前新能源汽車充電技術(shù)普遍不能滿足快充的情況下,海爾研發(fā)石墨烯電池,將對新能源汽車行業(yè)帶來巨大的改變。海爾可以和國外的日產(chǎn)、三菱等或國內(nèi)的比亞迪、奇瑞、沃爾沃等合作,拿下這些企業(yè)的電動汽車電池訂單,也可以和公交公司電動汽車供應(yīng)商合作,給他們提供電動公交車電池。
2.石墨烯-散熱涂料
石墨烯散熱涂料可應(yīng)用于LED燈具,有效降低LED燈溫度,特別是解決大功率LED燈的散熱問題,可以延長其使用壽命。石墨烯散熱涂料具有的降溫效果使還可以減小散熱器的體積,對于小功率的LED燈,甚至可以避免使用槽式散熱器,而僅僅使用涂覆有石墨烯涂層的平板式鋁片,從而顯著降低LED燈具的成本。此外,石墨烯散熱涂料還可以應(yīng)用在空調(diào)、大功率芯片等領(lǐng)域的散熱中。
(1)石墨烯散熱涂料應(yīng)用于海爾數(shù)碼產(chǎn)品
未使用石墨烯導(dǎo)熱膜時,智能手機局部區(qū)域的溫度可以接近50℃,若使用石墨烯散熱膜,則可避免局部過熱,使熱量在整個背面上均勻散發(fā),表面最高溫度可降低至35℃以下。
(2)石墨烯散熱涂料應(yīng)用于海爾燈具
市面上,海爾的燈具的銷售量不是太好,海爾可以把握石墨烯發(fā)展的機會,提出節(jié)約型照明設(shè)備,比如說主打家庭用的LED燈。同樣,也可以和主做LED燈具的企業(yè)合作,如歐普照明等。
3.石墨烯-過濾薄膜
據(jù)資料顯示,我國有25%的人在飲用不良水質(zhì),近3000萬人飲用高硬度水質(zhì),5000多萬人飲用高氟化水質(zhì),加之自然水與地下水的嚴(yán)重污染,飲水安全成為人們無法忽視的問題,同時也是凈水器行業(yè)迅速崛起的契機。近日,洛克希德馬丁公司成功發(fā)明了能夠生產(chǎn)低耗能薄膜的技術(shù),可協(xié)助薄膜生產(chǎn)商研發(fā)新一代的低成本海水淡化設(shè)施。它的厚度是目前市場上最好薄膜的1/500,強度卻達(dá)到 1000 倍,過濾鹽分所需的能源和壓力是1/100。
石墨烯過濾薄膜應(yīng)用于海爾凈水器
2015年海爾家用凈水器在國內(nèi)銷售排名位于前十名,銷量還不錯。海爾如果以此為契機,抓住石墨烯在凈水方面的優(yōu)勢,做強做大海爾家用凈水業(yè)務(wù)。同時近幾年干旱凸顯,人工降雨次數(shù)曾多,海爾可以發(fā)展大型凈水機,實現(xiàn)污水處理、海水淡化,解決農(nóng)業(yè)灌溉用水問題。
4.石墨烯-防腐涂料
研究表明,用1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的石墨烯代替50%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的鋅粉,可達(dá)到富鋅環(huán)氧涂料相同的防腐蝕效果,同時還可以提高防腐蝕時間。另外,每噸涂料可以便宜1000多元。用石墨烯制備的涂料涂覆在金屬銅、鎳表面,相比于裸銅,腐蝕速率減慢7倍,鎳的腐蝕速率慢4倍,充分證明石墨烯在保護金屬腐蝕方面巨大的潛力。
石墨烯防毒涂料應(yīng)用于海爾家電
海爾可以利用石墨烯的特性,進行白色家電的升級。以海爾的最出名的產(chǎn)品-冰箱為例。此項升級后海爾冰箱可以更加抑制細(xì)菌生長,可以延長食物保存時間。此外,海爾的冰箱本身將具備更強的抗腐蝕性,延長冰箱的使用時間。有助于海爾品牌的提升,相反,如果海爾不把握此次機會升級和改進冰箱業(yè)務(wù),海爾極有可能被同行其他品牌超越,到時,后悔就為時晚矣。
四、海爾關(guān)注石墨烯行業(yè)發(fā)展實施的建議
1.深入研究并跟隨國家政策方向
“十三五”規(guī)劃重點強調(diào)了石墨烯行業(yè)的發(fā)展。近年來國家成立關(guān)于石墨烯的各種組織,足以體現(xiàn)對于石墨烯的重視。海爾更應(yīng)把握機會,順應(yīng)時代潮流,緊跟時代步伐。在石墨烯發(fā)展的浪潮中創(chuàng)造屬于自己的一片天地。
2.加強與石墨烯組織的合作
在所有國家中,中國申請的石墨烯專利數(shù)量是最多的,已超過2200項,占全世界的1/3。中國的石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟在北京成立了。海爾于2016年5月18日已經(jīng)加入國內(nèi)首個石墨烯創(chuàng)新中心-青島國際石墨烯創(chuàng)新中心,之后可以申請加入中國石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,可以通過資金支持或其他方式共享或利用現(xiàn)有的專利技術(shù)并通過人才的引進,進一步打造屬于海爾自己的石墨烯制備技術(shù)。
3.解決制備技術(shù)問題
目前,石墨烯是最被看好的納米材料,應(yīng)用十分廣泛。石墨烯的制備與應(yīng)用仍存在挑戰(zhàn),制備工藝與低成本量產(chǎn)是當(dāng)前石墨烯行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。低成本生產(chǎn)高質(zhì)量的石墨烯是今后研究的重點方向,工業(yè)化生產(chǎn)將進一步促進石墨烯的應(yīng)用。墨烯的應(yīng)用對于投資界而言將是一個巨大的新興領(lǐng)域。對于不同的應(yīng)用領(lǐng)域,采用哪種制備技術(shù)與工藝都將扮演著關(guān)鍵角色。
4.重視人才引進
由于石墨烯是新興行業(yè),業(yè)內(nèi)對于石墨烯的研究尚不完善,再加上我國對于石墨烯的研究起步較晚,但我國已經(jīng)是石墨烯研究最活躍的國家之一。海爾可以與英國曼徹斯特大學(xué)合作,相較于華為,海爾可以采取不同的合作點。海爾更應(yīng)該加強海外專業(yè)人才的引進,組建專業(yè)研究團隊,提高研究水平,畢竟海外人才目前在石墨烯行業(yè)處于領(lǐng)先的水平??梢栽谧》?、出行、經(jīng)濟等方面給與相關(guān)人才最大可能的照顧與優(yōu)待,促使他們盡最大努力幫助海爾在石墨烯電池行業(yè)站穩(wěn)腳步。
5.下游應(yīng)用領(lǐng)域的規(guī)模化
目前制約石墨烯發(fā)展的主要問題是生產(chǎn)成本。隨著石墨烯制備技術(shù)的不斷提高,規(guī)?;苽浜?,成本也將逐步下降。當(dāng)價格降低到大眾可接受的程度時,石墨烯將迅速滲透到下游產(chǎn)業(yè)中,實現(xiàn)石墨烯在下游產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;瘧?yīng)用。
6.樹立品牌形象
海爾在研究石墨烯的過程中,應(yīng)樹立一個品牌形象,使人們想購買石墨烯產(chǎn)品就想到海爾。成功的品牌的成長經(jīng)歷:知名度-可信度-美譽度-忠誠度-依賴度,五個階段而逐漸成熟。海爾在石墨烯領(lǐng)域有個名氣之后,目標(biāo)消費者就通過品牌來識別目標(biāo)產(chǎn)品。同時對海爾品牌的忠誠度可以降低行銷成本、增加利潤,面對競爭有較大的彈性。
作者簡介:王劍,山東棗莊人,漢族,青島科技大學(xué),經(jīng)管學(xué)院,研究方向:財務(wù)理論與方法