8月16日,中国第一、全球第四大液晶玻璃基板制造商东旭光电(SZ.000413)与英国曼彻斯特大学、悬浮石墨烯技术学术发明人所在的曼大电子工程系项目团队以及英国IP Group 公司在曼大签署四方合作协议,共同投资合资公司RIPTRON,致力于悬浮石墨烯传感芯片产品研发及商业化应用推广。东旭光电于8月19日发布上市公司公告。


空气质量监测有了超级材料 石墨烯杀手级应用要上线


“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、面向全球的销售环节,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,”曼大专利局首席执行官威尔金森(Andrew Wilkinson)表示,“在完成全部交易后,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。”


东旭光电石墨烯事业部总裁冯蔚东向21世纪经济报道记者透露,公司计划在中国电子工业领域发达地区落地相关的半导体生产线,已就此与一些地方政府展开积极谈判,并在上下游产业积极拓展中。


中英联合开发+中国制造完美结合


东旭光电将以自有资金出资94.3万英镑,在RIPTRON公司占股31.6%,仅次于曼大的33.52%;曼大则按照约定把相关知识产权独家授权和转让给RIPTRON。


待知识产权转让和全部增资完成后,RIPTRON将与东旭光电共同在中国投资成立由东旭光电控股的合资公司,对RIPTRON交付的芯片和终端产品进行生产制造和销售。各方还同意RIPTRON向该制造基地授予专利和专有技术在大中华地区的排他性授权。预计第一款传感芯片和终端今年内即可问世。


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东旭光电是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。通过这次合作,东旭光电将利用曼大的悬浮石墨烯技术正式涉足高端传感芯片领域,打破国内相关领域高端产品空白的尴尬局面。


东旭光电也是中国第一家通过合资公司平台与曼大在石墨烯高端应用领域进行深度合作的民营企业。该公司董事长王立鹏在签约仪式上指出,这次签约显示了东旭光电对促进石墨烯产业持续发展的决心,也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,关乎整体产业的转型升级、落地应用和持续发展。


王立鹏说,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,近几年该产业发展逻辑日渐清晰,各产业板块协同效应迅速提升,为未来业绩持续增长提供了有力支撑。他称,公司的目标是打造真正意义上的石墨烯全产业链龙头企业。


8月19日,东旭光电发布公告称,公司通过共同投资英国RIPTRON LIMITED,开展与曼大及其项目团队的深度合作,将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。


作为中国石墨烯产业化应用的领军企业,东旭光电所处产业领域与石墨烯拥有高度协同性,该公司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、石墨烯防腐涂料四大序列产品,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空白。根据财报,该公司2018年在石墨烯产品领域实现营收1.81亿元,同比增幅约170%。


东旭光电副总裁、石墨烯事业部总裁冯蔚东博士指出,东旭光电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。


从“工业味精”到“工业主材”的飞跃


石墨烯因具有高导电性、高导热性、高强度和独特的二维结构,在工业界被誉为“黑金”、“新材料之王”。曼大物理学家海姆(Andre Geim)和诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)因为对石墨烯的发现和研究,共同获得了2010年诺贝尔物理学奖。


2015年习主席参观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,在国内掀起一股追捧石墨烯概念的热潮。过去几年来,一些国内企业相继推出石墨烯服饰、轮胎、涂料、加热片、移动电源、保健用品等产品,这些应用多是将石墨烯粉体添加至各类产品中改善性能,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,也因此被形象地称为“工业味精”。


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而与此同时,国际石墨烯产业格局却已悄然改变。在2019年WMC世界移动通信大会上,几年前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。


据不完全统计,包括IBM、英特尔、陶氏化学、通用、杜邦、东芝等公司在内,全球有近300家大企业涉足石墨烯研究;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该领域少有布局,实力雄厚的大型国企则对石墨烯这一新材料还未引起足够重视。


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。


虽然市场规模巨大,但国内业界也需要对石墨烯本身的应用价值进行再思考。美欧日在新材料产业领域进行的超前布局将对中国石墨烯产业产生巨大冲击,同时终端应用市场对石墨烯产品的技术要求也会愈加严苛。


由于产业化发展阶段和技术研发过程漫长,国内对石墨烯这一新材料的应用还处在粉体和浆料的初级规模化阶段,目前对能够发挥石墨烯独一无二神奇特性的单层碳原子薄膜的应用很少,尤其是悬浮石墨烯薄膜技术的产业化应用,在全球范围尚处于空白状态。


悬浮石墨烯技术的优势是极大程度保证了单层碳原子层的电子移动速率和传感特性,可最大程度发挥单层石墨烯在裸露环境下的传感性能,该技术还具备可操作的化学可修饰性,为气体、VOCs检测、形变、生物医药监测等选择性多功能传感提供巨大应用潜力。


此番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。


所谓3S是指: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。


按照东旭光电与曼大方面的协议约定,合资公司RIPTRON交付的石墨烯产品为两种硅晶圆悬浮石墨烯传感阵列芯片和相关气体传感器件,属于悬浮石墨烯技术的基础材料和终端应用。


中国科学院院士、北京石墨烯研究院(BGI)院长刘忠范院士指出,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新时代的标志性产品。


值得一提的是,RIPTRON的合资方之一曼大电子工程系项目团队的领军人物Max Migliorato博士正是悬浮石墨烯技术的学术发明者,他的研究重点是新电子材料的理论建模和应用。


市场容量百亿级别


据介绍,东旭光电与曼大的合作始于2018年底,双方签署合作谅解备忘录。2019年1月24日,东旭光电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,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。


GEIC是曼大的石墨烯材料商业应用基地。为实现科研成果转化,推进石墨烯技术产业化应用,曼大近几年也在全球范围寻找优秀合作伙伴。仅仅过去半年,双方合作就结出硕果,实现了真正的石墨烯前沿技术产业化应用落地。


石墨烯发现者海姆教授对合资公司的成立特地发来祝贺,他说:“很高兴看到中国企业开始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。”


另一位曼大诺奖得主、石墨烯发现者之一诺沃肖洛夫也表示:“石墨烯在光电子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更令人振奋,这将催生大量潜在应用场景。”


据前瞻产业研究院发布的《传感器制造行业发展前景与投资预测分析报告》统计数据显示,2015年中国传感器市场规模995亿元,同比增长15%。到2016年,中国传感器市场规模达到1126亿元,同比增长13.2%。截止到2017年末,中国传感器市场规模增长为约1300亿元。预计2018年我国传感器市场规模达到1472亿元,2018至2022年均复合增长率约为12.13%;预计到2022年,中国传感器市场规模将达到2327亿元。


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向21世纪经济报道表示,未来东旭光电将进一步深化与曼大在高端石墨烯领域的合作。一方面,基于悬浮石墨烯技术打造石墨烯电子微钠产业应用,另一方面,通过曼大石墨烯工程创新中心(GEIC)形成石墨烯工程化创新机制,不断提升工业化产品工程化质量和商业价值,并在石墨烯功能化玻璃、石墨烯新能源催化剂、石墨烯高分子复合材料、石墨烯柔性电池等领域进行工程化攻关。


关于石墨烯传感器


石墨烯传感器是由石墨烯制作而成的用途广泛的高光敏度传感器。这种新型传感器的关键在于使用了“滞留光线”的纳米结构。

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