碳元素與人類生活緊密相關,應用層面更相當廣泛,其中「石墨烯」被視為碳原料的明日之星,國際學術界與業界紛紛搶進相關研究,希望儘早進入量產,成為新世代應用材料。石墨烯是碳原子的一種特別排列方式,厚度僅有○.三三四奈米,是目前世界上最薄的材料。在室溫下,電阻比銅和銀更低,受到業界重視的是,其具有半導體的性質,透光率更高達九七.七%,加上具有可延展性,未來預期會被廣泛運用在透明電極、觸控螢幕等產業。自二○一○年由英國曼徹斯特大學物理學家蓋姆(Andre K. Geim)和諾佛謝洛夫(Konstantin S. Novoselov)獲得諾貝爾獎之後,全世界興起石墨烯的研究熱潮。三星(Samsung)於二○一二年就宣布其已開發出一款石墨烯裝置,能夠協助改革場效電晶體,讓電腦運算速度快了近百倍,並已同時取得九項專利。去(二○一四)年二月,韓國研究團隊宣布已成功開發出利用大尺寸石墨烯薄膜製造的觸控螢幕,並將之安裝到三星的「Galaxy」智慧型手機。今年二月,韓國科學家研發出3D立體結構的石墨烯,增加表面積,解決其作為電極材料的障礙,改善石墨烯導電表面積不足的問題,若未來應用於電池,可望延長穿戴裝置的電池續航力。中國也積極投入石墨烯的研發,據媒體報導指出,中國在石墨烯研發上,目前已申請超過二千二百項專利,占世界的三分之一。今年三月,中國發表最新研發的石墨烯觸控螢幕、電池和導熱膜等新材料,產出全球首批石墨烯手機,改善了螢幕顯示效果、電池續航力等。投入研究 亞洲為發展重鎮目前在台灣,業界只有數家規模較小的企業投入石墨烯的研究,多數大型的上市櫃公司多僅為石墨材料的研發,雖然去年搭著石墨烯熱潮,業界傳出多家業者投入石墨烯的研究,但目前台灣只有工研院、學界與少數中小企業投入石墨烯材料的研發。工研院產業學院羅達賢執行長表示,石墨烯因其材料堅硬、電阻率最小的特性,可廣泛應用在光電、儲能及散熱等應用領域,是最熱門的創新材料。工研院機械所胡竹生所長則表示,以目前九千篇左右石墨烯專利之申請數量來看,將近五○%是由亞洲國家申請,顯見亞洲是石墨烯發展及應用的主要區域。工研院指出,其機械所開發可量產之化學合成法,可獲得更優異的石墨烯粉材,使未來石墨烯粉材應用更上一層樓;另國內半導體廠已驗證石墨烯膜可有效抑制銅的電遷移,未來若能開發出大面積直接成長石墨烯膜的生產製作,市場商機前景可期。而中碳(1723)過去一直被外界傳言有投入石墨烯材料的研究,中碳則予以否認,並指出其研究產品是石墨,做離子電池的負極材料,綜觀產業界,目前仍只有工研院在進行研發。面對未來,中碳指出,目前尚未有進行石墨烯研究的打算,不過未來如果石墨烯可以取代石墨的話,「我們也不得不走上這條路。」談起石墨烯材料應用的展望,中碳指出,目前尚未到量化階段,全球也都還沒有將石墨烯產品行銷化,但如果能夠突破目前難以克服的關鍵技術,應該不久會問世。用於電動車電池 提高續航力不過由於石墨烯材料應用到電池技術上,能夠達到高續航力與快速充電的效果,因此中碳預估,如果石墨烯走向市場,對電動車將帶來顯著的進步,但另一方面,對整個石油能源產業會造成很大的衝擊,因為如果電動車電池採用石墨烯材料之後,充電十分鐘就能夠跑數千公里,那麼石油還有什麼競爭力?目前石墨烯遇到的困境又是什麼?投入石墨烯材料研究已邁入第三年的誌陽科技發現,由於石墨烯並非單一物料,而是有上百種不同的石墨烯,每一種都不一樣,不同特性的石墨烯應用的層面也不同,現階段業界對於石墨烯的種類與特性仍在摸索。而誌陽表示,目前規劃在中國上市,暫時沒有在台灣上市的打算。