RFID标签的石墨烯天线来了

来源：RFID世界网

天线是电子标签的重要组成部分，也是电子标签与阅读器之间的通信桥梁,更是整个RFID系统中十分重要的一环。近年来，石墨烯纳米材料的出现，或将消除传统蚀刻天线制程和成本等方面的壁垒。在有望实现量产的今天，市场对石墨烯天线的需要也表现得愈加的强烈。此时，国内RFID行业冒出一个全新的品牌——百杰腾。据悉，该公司主要致力于石墨烯天线的产业化，RFID世界网记者就石墨烯天线的制作工艺、竞争优势以及对未来电子标签产能的提升等问题，有幸采访了南京百杰腾物联科技有限公司董事长赖中平先生。整理成文如下：

南京百杰腾物联科技有限公司董事长赖中平先生

RFID世界网：赖博士，您好!非常高兴您接受我们的采访。在刚刚落幕的2017深圳国际物联网展上，百杰腾公司展出的“石墨烯RFID天线”受到现场观众的广泛关注，请您先为大家简单介绍一下该新技术工艺的诞生背景和目前的发展!

赖博士：石墨烯材料作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，是由英国的2010年诺贝尔物理学奖获得者安德烈·海姆爵士(Sir Andre Geim)以及康斯坦丁·诺沃肖洛夫爵士(Konstantin Novoselov)用微机械剥离法成功从石墨中分离出来的。百杰腾有领先全球的石墨烯导电浆料技术，利用传统丝网印刷便可获得低成本的各式印刷天线。我们亦结合了顶尖的石墨烯材料与中国领军的天线设计团队，我们的产品可因应各种需求设计适用于各种应用场景的无线天线，也可使用于各种无线通信模块及接收器。目前已经应用在零售防伪标签、安全管理上的可撕毁标签以及需要长时间使用且无生命周期限制的智能标签(超过五年以上),为此我们还开发了石墨烯天眼追踪系统的完整解决方案，弥补一般监控系统只能监控固定区域对特定的对象无法追踪的不足之处。

RFID世界网：有业内人士认为，石墨烯天线将成为(继银浆天线之后的)印刷电子技术工艺在RFID应用上的又一代表性作品，那么它有哪些优势?未来对于电子标签的生产工艺和产品性能将有多大的提升?

赖博士：现阶段铝蚀刻天线制程包括了金属贴合、光阻印刷、金属蚀刻等制程，其流程繁杂、成本偏高且不环保。在印刷天线油墨方面，依成分包括了银浆、铝浆、铜浆与碳浆，其中以金属浆料印刷所得天线效果最好。然而目前铝、铜金属浆需高温脱氧烧结才能展现导电性，使得天线底材将受限制，而传统碳浆导电性未达天线应用的电阻要求。且银浆天线的制程繁琐、价格昂贵，其导电性能会因弯折而降低，使得目前在市场上利用印刷方式来制作RFID天线方式仍无法大规模生产并取代目前的铝蚀刻天线。而采用石墨烯导电浆料制作天线，其制程环保简单且无污染，价格便宜且质量轻，适合各种无线天线的印制，在市场上无论从性能或是价格方面来说，都具备十足的竞争力。

石墨烯印刷天线的开发成功降低了RFID标签的成本，解决了易碎标签生产良率低的问题，使得RFID的应用范围更加广泛。如在食品类商品的安全管理解决方案方面，石墨烯天线可针对不同使用情况去来强化可撕毁标签在这新市场的应用性;除了可进行系统侦测与警报应用外，可作为各种药品、烟酒类、食品、电子产品、珠宝等高档奢侈品商品的防伪卷标与拆封卷标，涵盖辨识真假、生产履历、流通履历以及原封证明等在食品、物品及有价证券安全管理的应用;在人员与公共安全管理解决方案方面，可以针对不同使用情况来设计用于智能标签的读取器的薄型天线，不仅美观且不易被人破坏和察觉。因此石墨烯天线的开发，不仅提供了人、事、物安全管理上更环保，也是更便宜、更适合人类生活的整体解决方案。

百杰腾 石墨烯天线

RFID世界网：石墨烯天线工艺的实现难度主要存在哪些环节?百杰腾是如何一一解决的?

赖博士：石墨烯因为其二维结构关系，在工业实际应用上的挑战首在如何解决石墨烯粉末容易团聚，不易分散的特性。与其他家石墨烯粉体与石墨烯导电浆料公司相比较，我们英国BGT Materials Limited(BGTM)拥有创新的石墨烯分散技术与新颖的导电油墨配方。所制备出的石墨烯导电油墨具有优异的低电阻特性，适用于RFID天线及其他各种天线的使用上。

由于石墨烯特性跟导电银粉有截然不同的外观与导电特性，使得以石墨烯为基底的导电浆料的配方、制程工艺也截然不同。为了让石墨烯导电浆达到最佳量产性，我们也发展出与其他印刷天线截然不同的简易及具量产价值的工序。最近在量产方面,我们丝网印刷技术已达到每分钟近十米以上的产出,南京的生产工厂也投入量产机台，预计这座工厂于本月底到下月初完成设备验收和进行量产，在年底前产能达到6亿枚大型超高频智能标签的产出。

RFID世界网：请您介绍一下百杰腾所生产石墨烯浆料的特点?

赖博士：百杰腾本身不生产浆料，生产所需浆料来源将我们英国BGT Materials Limited(BGTM)提供。BGTM所生产石墨烯浆料的特点是低电阻与极高的印刷稳定性，产品本身在常温下可保存，采用简单的印刷生产工艺来生产各式天线。

RFID世界网：据了解，百杰腾对此先进工艺技术进行了大手笔的投入，请您介绍一下目前的研发队伍以及产能等方面的准备情况?

赖博士：百杰腾网罗了物联网产业中的无线通信、天线设计、机构设计、软件硬件等团队共20余个人，将可针对未来物联网各种应用上提供整体解决方案。目前百杰腾厂房正在加紧脚步装修，我们预计9月初可以开始设备进场，完成生产线架设与调教后，会有4条天线生产线，预计年产能可达6个亿片的射频卷标天线。

RFID世界网：您如何看分析未来它与蚀刻天线的竞争态势?对于石墨烯印刷天线工艺的生态建设和发展，您有哪些好的意见建议?

赖博士：现阶段铝蚀刻天线的流程繁杂、成本偏高且以强酸蚀刻金属之减法制程实在不环保。而加法制程的石墨烯印刷天线，制程简单且环保，是相对节能绿色的制程。且直接印刷石墨烯天线在纸张上的制程，可以取代所有PET塑料片金属天线需另外再贴合于两片纸张中的产品(如吊牌)更为环保与简易;我们直接刷石墨烯天线在纸上的这种方式，除了可以使用纸标签当背纸减少贴合工序并减少节省成本外，更可以不使用塑料片的使用减少工序和对环境的污染。

今年是无线技术发展的重要元年，随着近年来各国对于物联网、车联网与5G通信科技大力支持与企业间的竞争发展，石墨烯印刷天线工艺的适时导入将加快带动各种天线隐身在场景里的大量需求，目前藉由各种无线技术的交互融合与感测技术的结合，将对人类社会生无限的激荡及崭新的生活亮点。

RFID世界网：最后请您谈谈“百杰腾”未来的发展展望!

赖博士：百杰腾希望在促进物连网，车联网与5G通信科技发展的同时可以利用石墨烯印刷天线技术的优势，在美好的无线(限)生活环境为下一代的子孙留下一个无污染的地球!而利用石墨烯印刷天线技术，可以运用于纸张为基底的可撕毁防伪标签，亦可以用在各种不同得基材如布、木头、玻璃及复合材料上，应用于人们日常食、衣、住、行、娱乐、防伪与大众安全的应用上。因此为了给下一代孩子一个干净与安全的生活环境，这是我们发展石墨烯印刷天线最根本也是最重要的目标。

关于百杰腾

南京百杰腾物联科技有限公司由英国Graphene Security Limited (石墨烯安全有限公司)和南京紫金(新港)科技创业特别社区建设发展有限公司合资成立的企业，致力于石墨烯印刷天线在物联科技与公共安全应用的公司。

关于BGTM

英国石墨烯安全有限公司是于2015年从英国BGT Materials Limited (BGTM)研发出的石墨烯导电浆料应用于天线的部门所孵化出来企业;石墨烯材料发现者2010年物理诺贝尔奖得主安德烈·海姆爵士(Sir Andre Geim)以及康斯坦丁·诺沃肖洛夫爵士(Konstantin Novoselov) 也是公司的投资者之一，并同时在担任公司董事。公司主要从事的研发部分是有关石墨烯印刷天线，涵盖石墨烯印刷射频标签(RFID)、其他各种石墨烯无线传输天线设计、以及物联网整体解决方案等开发。