三星電子和蘋果在全球智能手機市場的主要戰場已經從法庭轉移到實驗室，將為下一代設備所使用的石墨烯技術專利展開競爭。在鋰電池領域中，石墨烯同樣也大有可為。石墨烯的出現能否拯救鋰電池業的“血腥廝殺”呢？

三星蘋果掀石墨烯大戰 鋰電池業生變

據國外媒體報道，三星電子和蘋果在全球智能手機市場的主要戰場已經從法庭轉移到實驗室，將為下一代設備所使用的石墨烯技術專利展開競爭。石墨是某種高科技版本的保鮮膜，它是能夠導電的透明材料，因此可以在手機或者平板電腦的玻璃表面拉伸，從而變成觸摸屏。它比目前所使用的科技材料更輕、更強大、更靈活，是未來配件，例如可彎曲的智能手表或者可以折疊成智能手機的平板電腦的理想材料。

它所蘊含的無限潛力使得三星、蘋果和谷歌公司開始積累各種與石墨烯有關的專利，這部分是因為所謂的可穿戴計算設備的銷售量將在5內之內翻14倍。雖然本月蘋果控訴三星侵權案的判決導致三星損失了1.2億美元，但它在這場知識產權的競賽中像是早期領導者。

“未來將開啟一個新的紀元，移動設備將真正實現靈活性，可以輕松自如的折疊和展開，這便是我們需要石墨烯的時候。”位于韓國首爾的大信證券(Daishin Securities Co.)分析師克萊爾·金(Claire Kim)這樣說道。第一批將移動設備的石墨烯技術商業化的公司將比行業里的其它企業更有優勢。

二維石墨烯

根據英國知識產權局(Intellectual Property Office,IPO) 2013年的報告，三星已經有405個已發布的應用程序，已遠超過其他競爭對手。根據美國專利商標局(U.S. Patent and Trademark Office)的數據顯示，三星在美國擁有38項專利以及至少17個在發明簡介種使用了單詞“石墨烯”的應用程序。總部位于美國加州庫比蒂諾的蘋果至少擁有兩項與石墨烯相關的專利申請書。其它公司，包括IBM和富士康，也有注冊的石墨烯專利。

英國曼徹斯特大學的安德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·諾沃肖洛夫(Kostya Novoselov) 因對石墨烯的研究而獲得了2010年諾貝爾物理學獎，石墨烯是如此薄以至于最初它被定義為二維的。

石墨烯是單層石墨，原子在六方晶格里緊密相連，使得這種材料非常牢固和靈活。加上它的透明和導電性，這種材料成為制造可彎曲觸摸顯示屏的理想材料。

創新的局限性

對于消費性電子產品的制造商來說，市場潛力是無限的。根據市場研究公司揚基集團(Yankee Group)的數據顯示，到2016年移動設備的全球銷售額可能達8470億美元。根據總部位于英格蘭的市場研究機構Juniper Research 2013年10月的估計，可穿戴技術的市場將在五年內翻14倍，銷售額可能高達190億美元。

為了開發這無限潛力，世界上最大的電子產品制造商正與研究人員合作，例如韓國首爾國立大學的洪秉熙(Hong Byung Hee)教授，后者正在發明大規模制造基于石墨烯的顯示屏的專利。“全球科技公司正面臨硬件和設計的創新局限，為了朝下一個階段邁出，他們必須采用像石墨烯這樣的新型材料。”洪教授這樣說道。“很多公司都對我們研究的石墨烯技術非常感興趣，包括蘋果、三星甚至是谷歌。”

“關鍵”專利

洪教授表示他的公司Graphene Square Inc.擁有一項專利，能夠制造大至50英寸(相當于對角線長1.27米)的材料層，這相當于蘋果iPad長度的5倍。目前常用于移動設備觸摸屏的導電薄膜是銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,簡稱ITO)，但對于可彎曲的顯示屏來說這種材料太脆了，且對于大于10英寸的設備來說，它們并不耐用，位于韓國首爾的投資機構新榮證券(Shinyoung Securities Co.)的分析師李宋哲(Lee Sung Chul)這樣說道。

洪的專利“在批量生產觸摸屏所需要的經濟適用的大規模石墨烯非常重要”，韓國成均館大學高級材料科學和工程學院的Whang Dong Mok教授這樣說道，他預測在未來五年內市場上將出現利用石墨烯制造的可穿戴設備。

然而，三星拒絕就對洪教授的專利是否感興趣做出評論，蘋果發言人克里斯汀·霍格特(Kristin Huguet)以及谷歌發言人馬特·卡爾曼(Matt Kallman)也都拒絕對此做出回應。霍格特還拒絕透露蘋果公司有關石墨烯研究的細節。

谷歌眼鏡

石墨烯可以被用于三個產品種類，而三星公司恰好擁有這三類產品最大的全球市場份額：智能手機、記憶芯片和TV。“石墨烯比鋼鐵更耐用，且擁有更高的熱傳導性和靈活性，這使得它成為制造靈活顯示屏、可穿戴設備以及其它下一代電子設備的理想材料。”三星公司這樣表示。

三星公司4月29日發布的第一季度收益顯示，它的Galaxy設備的需求遠超出分析師的預期，而上個月三星已經在125個國家出售Gear 2 和Gear 2 Neo 智能手表。

谷歌于2012年開始谷歌智能眼鏡的原型設計，并于上個月舉辦了一天的閃銷會，使得消費者能夠夠以1500美金的價格購買谷歌眼鏡。據稱蘋果也在準備推出類似手表的可穿戴設備。

石墨烯的導電能力比硅快100倍，這使得它在其它方面也非常有價值。它可以提升半導體的速度，研究人員已經將這種材料應用于電池，這使得智能手機一次充電可以維持一周時間，且再次充電只需要15分鐘。

歐盟研究

2013年10月，歐洲委員會宣布將為長達10年的石墨烯研究和發展提供10億美金的初始資金。三星尖端技術研究所于4月4日表示他們在成均館大學的科學家合作后，已經研發出將這種材料在芯片里的應用商業化的方法。

擁有Graphene Square公司70%股份的洪教授表示他并不打算將這項專利出售給谷歌或者蘋果，但他愿意授權給這些公司。同時他還在尋求其它公司的投資以建造制造工廠和先進設備以批量生產觸摸屏面板所需要的石墨烯薄膜。洪還認為未來石墨烯的應用還包括宇航服，以及有傳感器、芯片和顯示屏特征的“智能”鞋子和衣服。它的散熱特性意味著消防員也可以穿戴這類產品。

美國紐約康奈爾大學的助理教授Jiwoong Park表示其它的應用還包括醫療設備或者太空科技，他帶領的 10名研究人員組成的科研小組主要研究石墨烯技術。“石墨烯的各方面特性都非常優良，這其中存在很多不可思議又令人激動的機會。”

石墨烯新技術有望大幅提升鋰電池容量

一天不到就用完的鋰電池是不少人在使用智能手機等電子產品時最大的煩惱。近日，在廈門大學發布的一種基于石墨烯技術的新型添加劑有望解決這一難題。

在當天舉行的“石墨烯應用技術研討會”上，美國藍石科技與輝銳科技聯合發布了這一最新合作成果。這種硅基高能負極材料添加劑可大幅度提升電池容量，且具有很高的穩定性。

鋰電池廣泛應用在手機、平板電腦、筆記本電腦、可穿戴電子設備、電動汽車等眾多產品中。正常使用下，一個2500毫安時的鋰電池往往撐不過一天，因此業界一直在努力實現電池容量的突破，但鋰電池的容量提升在目前已經遇到技術瓶頸。

研討會上，美國藍石科技首席執行官賴中平博士在其“大面積石墨烯制備及其在鋰電池負極材料應用”的報告中介紹，石墨烯優異的導電性能可以提升電極材料的電導率，進而提升鋰離子電池的充放電速度；石墨烯的二維層狀結構可以有效抑制電極材料在充放電過程中因體積變化引起的材料粉化；石墨烯還能很好地改善鋰電池的大電流充放電性能、循環穩定性和安全性。

他預計，新技術在短期內可實現鋰離子電池20%的容量提升，在3-5年內達到容量提升50%的可能性非常大。

除了在容量上的大幅度提升，賴中平說，新技術還能成倍縮短充電時間，可使電動汽車一次充電行使500公里以上，推動電動汽車盡早進入家用。

研討會由2010年諾貝爾物理學獎獲得者康斯坦丁·諾沃肖洛夫教授主講。諾沃肖洛夫教授介紹了當前國際上最新的石墨烯應用研究進展，展望了未來石墨烯在電子信息、醫藥、光電等領域的應用前景。

藍石科技是全球最早一批專業開展石墨烯技術研究的知名企業，擁有多項石墨烯研究領域專利。輝銳科技是一家國際領先的石墨烯應用開發公司，致力于推動石墨烯在產業和現實生活中的應用。

石墨烯助力動力鋰電池 18分鐘充滿電

我們目前正在研究用以電動汽車的石墨烯電池，希望可以和重慶的相關企業合作。”來自意大利的費瑞博士介紹，意大利在納米材料石墨烯的研究上很有優勢，目前他們在將石墨烯和鋰進行組合研發電動汽車電池，現在已經能夠在18分鐘內就將電池充滿，一次充電可以跑600公里，而以前需要12個小時，下一步他們的目標是幾秒鐘。同時，意大利在制造業等領域也具有很多的優勢，希望能結合重慶的發展，和重慶的企業一起合作。

來自意大利布朗多尼閥門有限公司北京分公司的亞太地區銷售總監亞歷山大，昨日一下飛機就趕到了對接會現場。他說他們公司有50多年的歷史，2006年進入中國并投資建廠，以前想來重慶但沒有渠道，這次意大利企業組團來重慶高交會，他特地趕了過來，希望能拓展中國西南地區的市場。

鋰電池盛宴背后的“血拼廝殺”

過去一年，受“特斯拉”熱刺激，無論是國家政策，還是地方政府，無論是海外市場，還是國內市場，“新能源汽車”都是繞不開的熱門關鍵詞，而“鋰電”儼然成為人人欲圖爭搶的盛宴。

但盛宴背后的真相卻顯得殘酷，由于缺乏核心技術、產能嚴重過剩，國內鋰電企業已陷入欲罷不能的價格戰。面對“流血”的行業無序競爭，鋰電龍頭企業意圖通過G20的方式尋求自律合作。

行業前景火熱企業“流血”降價

3月26日，圍繞新能源汽車，在廣東東莞舉行的鋰電產業峰會異常熱鬧。據不完全統計，有超過300家企業及其負責人慕名前往。與此同時，大洋的另一邊，由特斯拉引爆的熱潮方興未艾。

據統計，2014年1月，國內新能源汽車(包含EV、PHEV、HEV)產量為3190輛，較上年同比上升16%；2月，產量為1837輛，較上年同比持平。預計3月份，產量將達到3000輛，同比上升12%；預計全年增長30%。高工產業研究所預測，全球電動車市場將會在2014年下半年開始放量。動力電池市場將帶動鋰電池材料增長，隨著電池的增長，材料企業將掀起新一輪的投入熱，四大關鍵材料市場規模至2020年約為2013年的四倍左右。

不過，對于國內鋰電企業而言，這場看似熱鬧的盛宴或還暫時只是“水中月”。“雖然國內鋰電正極材料的產銷量占據全球市場的40%以上，但大多主打中低端市場，技術門檻較低，大量投資來源于技術積累較少或無技術積累的其他領域。”國內正極材料龍頭企業天津巴膜科技股份有限公司總經理吳孟濤表示。

數據顯示，截至2013年，我國已有多達171家正極材料生產企業。這一方面是3C消費領域、移動電源、智能手機、平板電腦等新興需求市場催生數碼類電池不斷出現新機會，另一方面新能源汽車領域的政策利好也使得動力鋰電行業未來的前景看好。

盡管市場需求前景看好，但國內大量的鋰電企業卻仍處于“拼流血的年代”。負極材料在鋰電材料中工藝技術相對成熟，隨著中外廠商的紛紛擴產，負極材料也避免不了價格大幅下挫的命運。根據高工鋰電產業研究所的統計，負極材料均價已從2010年的7.95萬元/噸，降至2013年的6.5萬元/噸，年均跌幅達6.5%。價格戰使得大部分企業毛利率被壓縮至25%-30%，凈利潤基本在5%-10%，利潤空間所剩無幾。

“面對國外實力企業的競爭，一些國內企業顯得束手無策。客戶拖欠款時間長，經營壓力大，三角債極為常見。”東莞杉杉副總經理兼總工程師丁祥歡介紹。

為了搶占市場份額，有些企業采用低價鋪貨和延長回款周期的營銷策略，有些企業應收賬款占比甚至高達60%以上。在已公布2013年年報的鋰電上市公司中，多家企業應收賬款出現大幅增加，其中德賽電池應收賬款較2012年底增幅超八成。一位鋰電行業分析師稱，應收賬款占比過高，不僅加大營運資金的占用，不利于經營效率的提高，而且也使企業埋下了資金鏈斷裂的隱憂。

高工產業研究所總裁張小飛博士指出，下游電芯廠受價格下降影響，為了提高利潤率，倒逼材料價格。特別是電芯大廠對材料需求量大，議價能力更強，電芯廠的付款周期也比去年平均延長一個月，賬期60-90天是普遍現象。同時，來自國際材料大廠的競爭也在擠壓著國內廠商的生存空間。

有業內人士預計，同質化競爭只會帶來惡性競爭和更低的行業利潤 ，未來鋰電總體價格競爭會更加激烈，但市場會出現兩極分化趨勢，即：只做常規產品、低端產品的企業，價格競爭會更加激烈，而一些做高端性能產品的企業，可能會隨著下游應用行業的大批量采用，在價格和利潤空間上相對好過些。這取決于企業本身的技術積累和研發的實力。

無關鍵技術是癥結所在

行業政策向好，市場前景廣闊，相關的鋰電企業卻為什么掙不到錢？缺乏核心技術仍是關鍵。

新宙邦CTO石橋在G20峰會上介紹，負極成膜添加劑的應用已相當成熟，正極保護添加劑的應用越來越少，防過充添加劑有少量應用，最主要是成本高。核心添加劑的專利主要掌握在日本企業手中，中國企業的專利相對比較少。

張小飛指出，中國鋰電池行業面臨的核心技術缺乏、整體自動化水平低、同質化競爭等老問題沒有解決，當前又增加資金緊張、負債率上升、庫存增加、毛利率下降等新問題。加上地方保護主義盛行，導致政策執行不到位，制約優秀企業的健康成長。目前鋰電市場供需嚴重失衡，尤其是動力電池的產能利用率在30%以下。

“從鋰電池的關鍵構成部分來看，不管是正極材料，還是負極材料、電解液以及隔膜領域的企業，都面臨著不同程度的同質化競爭、產能過剩和價格戰等問題。”張小飛舉例，鋰電材料普遍產能過剩，導致供需失衡，下游議價能力提高，價格無序競爭已經成為常態，其中磷酸鐵鋰過剩最嚴重，總產能利用率在10%以下。

以正極材料所采用的鈷酸鋰材料為例，天津巴膜的吳孟濤介紹稱，“目前國內市場售價比韓國本土企業每噸要低四五千美元，國內正極材料行業在技術層面的競爭中完全喪失原本就不強的競爭力，徹底淪為韓國電池公司的廉價材料批發市場。”

號稱鋰電池“血液”的電解液同樣存在產能過剩的情況。東莞杉杉的丁祥歡表示，目前國內有電解液廠商45家左右，全年總產能15萬噸以上，嚴重超過需求，短時間內情況無法扭轉，或將持續至少2-3年。

對技術要求較高的隔膜行業也未能幸免。深圳星源材質副總經理楊佳富介紹，從目前的現狀來說，2013年隔膜的全球市場需求量大概是7.5億平，高端市場為美、日、韓壟斷，中端市場80%也被國外占據，低端市場只由國內眾多企業惡性競爭，中國進入整個隔膜領域的廠商有46家，設計產能超過18億平，產能嚴重過剩。

“目前國內隔膜企業規劃的產能已經遠遠大于全球實際產能，但實際出貨量很小。”鋰電池隔膜材料供應商滄州明珠副總經理谷傳明介紹，在國內涉足鋰電隔膜的40多家企業中，真正有產品的不到20家，得到用戶認可的不到10家，國產隔膜產量和收益很低，國產隔膜在過去一年的時間里降價幅度超過30%，而且多數處于干法雙拉的中低端市場，和國際接軌的干法單拉和濕法隔膜企業較少。絕大多數隔膜企業存在著價格戰問題，只有少數企業進入到質量體系的競爭。

沒有關鍵技術的中國鋰電企業，為了生存，無奈之下只能選擇價格戰這一“殺敵一萬，自損八千”的招數。張小飛感嘆，價格競爭導致材料毛利率下降，盈利能力減弱，大廠為了降低生產成本，不斷擴充產能，更加劇了行業競爭。

G20出爐產業鏈互補合作自救

行業的混亂危局，正在迫使國內企業尋求自律合作的路。在3月26日高工鋰電發起組織的第一屆G20-鋰電峰會上，亮相的鋰電G20成員包括了比亞迪、東莞杉杉、天賜材料、新宙邦、滄州明珠 等各個產業鏈環節的20家大型企業。

“在鋰電池行業，目前擺在我們面前有兩個選擇：一種選擇是在一個沒有標準的同一水平面上繼續各自單打獨斗，繼續與同行在價格上廝殺；另一種選擇是將整個產業鏈上各環節的技術力量結合起來，在各個細分領域里面突出整合優勢。”張小飛表示，對于國內鋰電行業的很多企業來說，無論是想導入國際供應鏈，還是希望整合整個產業鏈，技術始終是引領產業的原動力，只有在技術上取得突破，才能有終端應用市場的興起。

作者了解到，此次G20峰會共達成了四項議案，分別為：起草G20-鋰電產業鏈核心材料及電芯產品市場規范；起草G20-鋰電產業鏈核心材料技術產業化路線圖；成立G20-鋰電峰會產品規范應用開發小組；成立G20-鋰電峰會技術共享中心。

張小飛介紹，起草鋰電產品市場規范，峰會企業以身作則在市場上推廣，將對市場起到示范效應；起草鋰電產業鏈技術產業化路線圖，比如3-5年的技術指標路線圖，以市場導向來開發產品，促進鋰電產業化進程；成立G20鋰電峰會產品規范應用開發小組，讓產業鏈之間的企業從上游到下游可以互相選擇對方，互相形成一個合作體，共同把應用產品做好；峰會成員簽訂技術保密協定共建技術共享中心，在一定范圍內進行技術共享。

“G20峰會完全由民間發起，表現出企業對行業規范的迫切需求。”有業內人士介紹，成立這種協會本來應該由政府來主導，但是政府相關部門存在信息滯后問題，在產業急速拐點面前，很多企業是等不及的。由鋰電行業的第三方平臺高工鋰電來發起，有利于緩解目前行業內的亂戰，促進行業的資源整合，實現把行業做大做強。

正業科技CTO范斌表示，隨著一系列國家新能源扶持政策的出臺，必將帶動鋰電池行業的快速增長，并向人造衛星、航天航空方面發展，國內鋰電池的需求一定會快速增長，國內鋰電池企業必將擁有巨大的市場增長空間，但中國鋰電池企業在全國占的份額并不大，鋰電池技術開發與應用與國際水平有一定的差距，通過形成這種產業鏈“聯盟”可以加深行業的交流互動，促進行業產業供應鏈的完善，提升行業企業國際市場競爭力。

有與會企業介紹，盡管大部分鋰電池廠商關鍵材料廠商包括電解液、隔膜、正負級等都自建鋰電池小試線測試，但在行業內缺少上下游協同的研發平臺。技術共享中心有望建立技術研發的新模式，更市場化的研發組合將推動技術加速發展。

“汽車行業供應鏈整體優勢非常重要，G20的模式如果成功，未來將形成以大型電動汽車廠商為核心，每個關鍵材料和設備廠商2-3家主流供應商的國產供應鏈格局。”上述人士稱。

也有G20峰會企業向中國證券報作者表示，不比產業鏈的橫向合作，G20這種產業鏈縱向合作，在實際操作中難度不小。但無論如何，鋰電行業已經開始意識到問題了，通過互助合作、技術研發的方式，對于行業規范發展是大有裨益的。

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