Graphenel公司:引领越南石墨烯生产

2021年9月

凯瑟琳·朱厄尔,产权组织信息和数字外联司

胡志明市的Graphenel JSC公司是一家大规模生产石墨烯及其应用产品的专业技术企业。负责国际业务开发的冯垂杨介绍了该公司石墨烯生产的新思路、在越南新兴石墨烯市场遇到的挑战以及知识产权对于公司成为石墨烯基材料领先工业供应商的宏伟目标所起到的支持作用。

黎俊(图左)和黎杰特(图右)于2011年成立Graphenel JSC公司。公司主要业务是石墨烯在生物电子、水泥和电池领域的应用。“电池行业尤其令我们振奋,公司积极向电池市场宣传石墨烯,开发基于石墨烯的优质电池并实现商用,促进社会环保,”Graphenel JSC公司国际业务开发经理冯垂杨说。(图:Courtesy of Graphenel JSC)

公司如何起家?

2011年,首席执行官黎俊和首席项目官黎杰特成立了这家公司。他们一起学习,主修化学和纳米材料。毕业后,他们创办了NanoLife公司,主营各类纳米材料。后来石墨烯及其惊人特性受到瞩目,他们开始专门研究石墨烯,并将公司改名为Graphenel JSC。

当时石墨烯稀缺,而且制造成本高昂。因此,我的同事们决定寻找一种更加经济高效的方法来开发石墨烯。经过大约七年的研究,在大量的试验和错误之后,他们研究出制造石墨烯的新工艺。概括来说,我们提炼动物脂肪——类似生产化妆品所用脂肪,以经济高效的方式大规模生产石墨烯。一般而言,制造1克石墨烯需要大约1公斤的精炼动物脂肪,一个石墨烯生产周期出品6公斤,约需两天。

请详细介绍贵公司的业务模式。

与其他业已发展石墨烯市场的国家不同,越南熟悉石墨烯及其惊人特性的人屈指可数。因此,为了企业的发展,我们一直依靠公司自己的网络在市场上宣传公司业务。我们向研究新材料的科研人员出售公司的石墨烯产品。这些科研人员把我们引荐给与他们合作的其他公司,给我们很大帮助。我们因此得以让更多的人了解本公司所生产的材料能够带来的增值,并扩大我们的客户群。

我们最近还推出了一个新的合作项目,与大学、研究机构和小企业共同开发使用石墨烯的新材料和新产品。项目合作伙伴同意使用我们的石墨烯产品作为生产原料。这是双赢的局面;他们受益于我们的产品和专业知识,得以推进他们的研究,而我们则有机会让研究项目产生的所有可销售产品实现商用。我们预计该计划将加速产品开发,让我们更快进入市场。

迄今为止,我们已经与两所大学和一家私营企业达成协议。

已经有一些产品在酝酿中,我们希望2022年底能够将这些产品推向市场。

越南对石墨烯的需求大吗?

从全球范围看,并不算大,但需求肯定足以让我们创收。当然,未来我们的目标是增加国内、澳大利亚、法国以及其他出口市场的份额,公司在澳大利亚和法国已有客户。

有了石墨烯,就有可能改善建筑和施工行业的碳足迹——目前水泥生产占全球二氧化碳排放量的6%左右,为更环保的建筑和基础设施设计方法开辟思路。

贵公司专注于哪些类型的石墨烯应用?

(图:Courtesy of Graphenel JSC)

目前我们的首要任务是与孙德胜大学大学合作,生产水泥时添加石墨烯,提高建筑物的强度和寿命。试验表明,水泥的抗压强度和抗拉强度可分别提高40%和30%。有了石墨烯,就有可能改善建筑和施工行业的碳足迹——目前水泥生产占全球二氧化碳排放量的6%左右,为更环保的建筑和基础设施设计方法开辟思路。

我们还在进行另外两个项目。第一个是与一家美越合资企业合作,将石墨烯整合到可穿戴医疗器械中,监测用户健康。石墨烯是一种高导电材料,嵌入其他材料后能传导电信号,可作为功能强大的传感器广泛应用于生物电子学等领域。一般而言,石墨烯能让复合材料更加智能化。

另一个项目是与韩国全北国立大学合作,与研究人员共同寻找使用石墨烯延长电池生命周期、提高耐用性的方法。

越南企业的反响如何?

我们一直在与越南各大企业交流,他们对本公司的研究和石墨烯所能实现的目标感到非常欣喜。然而,他们普遍担心产品使用石墨烯带来的成本问题。他们还强调需要稳定和可靠的石墨烯货源,能够满足其工业规模的需求。如果我们能够做到,前景一片光明。因此我们正在扩大企业生产能力。

知识产权在贵公司起到什么作用?

知识产权对我们而言极其重要,在公司融资方面起到了关键作用。由于石墨烯在我们的市场上是新生事物,吸引公司所需资金的唯一方法是向投资者证明公司制造工艺的有效性。凭借向越南知识产权局提交的专利申请,我们做到了这一点。有了专利申请,加上公司联合创始人的优秀资历和经验,投资者逐渐开始信任我们的工艺。

看到公司创新的价值后,我们意识到需要立即加以保护。尽管越南的石墨烯市场还不是很成熟,但是世界各地有许多企业在生产石墨烯,所以很明显,只有保护公司知识产权,我们才能保持竞争力。

我们在2019年9月提交申请。目前该专利仍在申请过程中,但我们希望能在2021年底之前确认获批。

为什么贵公司需要与大学科研人员合作?

原因很简单,因为大学科研人员能够将这种材料的相关知识传授给他们的学生,然后学生再将石墨烯应用于各种产品。大学科研人员理解石墨烯的重要性以及它对于产品的增值。通过他们的同行评审文章和交流活动,他们会把石墨烯及其潜在应用的相关知识传播给越南等地的同行。通过这种方式,人们可以了解石墨烯以及我们的产品。

Graphenel JSC公司目前的产量约为100公斤石墨烯片层、1吨石墨烯纳米薄片和10公斤氧化石墨烯。公司的目标是年底产能增加10倍。(图:Courtesy of Graphenel JSC)

贵公司与大学合作时如何保护自己的知识产权?

通过保密协议以及其他一些协议,我们的合作伙伴同意不透露本公司生产流程的细节。一般来说,与他们接触时,我们对公司工艺进行总体概述,而不披露核心细节;他们对正在进行的工作有所了解,但所知信息不足以进行复制。

石墨烯涵盖一系列材料,特性各有不同。贵公司生产的是哪种类型的材料?

我们生产的石墨烯是最原始的状态。我们有四种特色产品:氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、石墨烯片层和石墨烯纳米薄片。这些都是粉末状产品,虽然可以用于相同目的,但有些形式的石墨烯更适合特定产品。

例如,我们的石墨烯纳米薄片最适合用于水泥掺合料和一些水处理产品,而氧化石墨烯和还原氧化石墨烯更适合用于传感器和电池。我们的石墨烯片层卖给那些无须我们帮助就能自己加工石墨烯的企业。

知识产权对我们而言极其重要,在公司融资方面起到了关键作用。

贵公司每年石墨烯的产量有多少?

目前,我们的产量约为100公斤石墨烯片层、1吨石墨烯纳米薄片和10公斤氧化石墨烯。但我们正在扩充产能。现在公司工厂有五名全职员工,兼职员工人数也越来越多。到年底预计公司产能将增加10倍。

贵公司面临的主要挑战是什么?

如前所述,宣传石墨烯及其特性一直难度很大。其后进入海外市场时,我们遇到了潜在客户信心不足的问题。他们对公司抱有疑虑,而我们在知识产权方面的做法在消除疑虑方面起到重要作用,实际上知识产权还成为与一些外国企业开始交流的契机。他们因此更愿意认真考察我们的工艺流程,了解以后就发现实际比他们最初的想象更有意思。

成本也是一个问题。虽然石墨烯的成本在过去十年中已经大幅下降,但对公司来说,大规模使用石墨烯依然昂贵。因此,我们需要找到进一步降低成本的方法。我们还需要继续与潜在客户合作,展示产品中使用石墨烯的潜在收益。

质量控制是另一个重要问题。越南尚无石墨烯的质量标准权威机构。为克服这一障碍我们的对策是将自己的石墨烯产品与他国产品进行比较。研究新的市场时,我们也会考察那里的标准。目前,我们只是努力确保公司生产的材料能够实现宣传的用途。在我们没有任何国家标准的情况下,很难交流关于质量的问题。因此,我们期待能出台和实施其他行业可以理解和信任的石墨烯质量标准。只有这样,客户才会对我们的产品质量有信心。针对这个问题我们正在与国家主管部门交流。我认为公司已走上正轨,但是如果我们想要成功进入市场,需要加快脚步。

关于石墨烯

2004年,英国曼彻斯特大学研究员安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫率先分离出石墨烯。他们用粘性胶带将石墨分离成单层碳片。两人因这项研究赢得2010年诺贝尔物理学奖。

石墨烯被誉为“神奇的材料”,是一种单原子厚度的碳原子层,成六角晶格结构,具有许多有趣特性。“这是你能想象到的最薄的材料。还有,石墨烯的表面积重量比最大:一克石墨烯可以覆盖几个足球场[……]它也是有史以来测量到的最坚硬的材料,”2010年10月,安德烈·海姆在接受《自然》杂志采访时指出。

石墨烯的强度约为钢的200倍,导热导电性能极佳,“光吸收能力不同寻常”。它可以与其他元素结合,生产出各种性能增强的材料,从建筑、医学传感器到电池,用途广泛。

媒体石墨烯-信息称,石墨烯是“一种真正可以改变世界的材料,具有融入几乎所有行业的无限潜能。”

石墨烯被誉为“神奇的材料”,是一种单原子厚度的碳原子层,成六角晶格结构,具有许多有趣特性。(图:m_pavlov / iStock / Getty Images Plus)

支持石墨烯材料的商业化需要做哪些工作,为什么对于政策制定者而言这是一个重要问题?

政策制定者可以发挥极其重要的作用,创造政策环境鼓励石墨烯市场繁荣发展。做到这一点需要建立市场可以信赖的石墨烯生产质量标准。还需要明确适用于石墨烯商业化的法律边界。

我们希望能出台一些政策,例如税收减免,以支持本国面向国内和出口市场的石墨烯生产。这种政策可以让本国石墨烯生产商有能力与外国生产商竞争。如果政府能做一些工作支持本地石墨烯生产,就再好不过。

看到公司创新的价值后,我们意识到需要立即加以保护。

石墨烯及其潜力是否有过度炒作之嫌?

不,并没有。的确,石墨烯可以应用于很多领域,但其他材料也是。问题是,我们还没有彻底弄清楚石墨烯的最佳应用方式。我认为石墨烯前途光明,但是否永远如此?我不确定。未来很有可能会出现其他令人惊叹的新材料与之竞争。

您认为石墨烯材料的哪些新用途最令人感到鼓舞?

就我个人而言,最激动人心的是电池。现在,我们的很多设备都依赖电池,所以如果可以用石墨烯延长电池的生命周期,让电池充电更快,蓄能更多,使用时间更长,那将是惊人的成就。这意味着我们可以减少每年丢弃的电池数量,让世界变得更环保。

贵公司未来有何计划?

我们将继续发展公司在生物电子、水泥和电池领域的业务。电池行业尤其令我们振奋,公司积极向电池市场宣传石墨烯,开发基于石墨烯的优质电池并实现商用,促进社会环保。

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