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石墨烯產業發展:莫讓浮云遮望眼

時間:2018-02-27作者:國土資源局

石墨烯從2004年首次被分離出來,2010年石墨烯發現者獲得諾貝爾獎后為大家所熟知,到今天只有短短十幾年的時間。盡管全球石墨烯產業目前尚處于早期階段,但由于公眾對石墨烯新材料的熱捧,導致石墨烯產業虛火過旺,呈現出了“忽如一夜春風來,千樹萬樹梨花開”的虛假繁榮景象。

  特別是一些石墨礦資源相對豐富的地區,更是把石墨礦混同于石墨烯,把發展石墨烯產業視為當地經濟轉型升級的“靈丹妙藥”,紛紛規劃建設石墨烯產業園。

  我國的石墨烯產業該如何發展,是不是可以一蹴而就1月30日,在“2018中國國際石墨烯產業發展論壇暨中關村石墨烯產業聯盟年會”上,與會專家為我國石墨烯產業把脈問診,開出了“良方”。

  成為時代“新寵兒”

  事實上,石墨烯發現者2010年獲得諾貝爾物理學獎后,全球就掀起了石墨烯研發熱潮。目前,石墨烯已成為全球新技術新產業革命的焦點,一些業內專家甚至以此做出了“21世紀進入碳時代”的判斷。

  當前,美、歐、日、韓等國家和地區密集發布政策,扶持石墨烯功能器件研發和產業化應用。歐美企業占據全球石墨烯產業鏈關鍵環節,石墨烯制備技術、復合材料、核心電子元件等應用產品保持領先優勢。

  石墨烯已成為我國前沿新材料的重點發展領域,是我國加快推進新一輪技術革命的重要抓手。2012年以來,我國累計出臺10余項石墨烯相關政策。2015年,石墨烯領域首個國家層面綱領性文件《關于加快石墨烯產業創新發展的若干意見》提出,把石墨烯產業打造成先導產業,到2020年形成完善的石墨烯產業體系。2016年12月,國家新材料產業發展領導小組正式成立,這無疑對推動包括石墨烯在內的新材料產業發展具有里程碑意義。

  2017年,石墨烯重防腐涂料的研制成功、石墨烯鋰電池導電劑的批量應用及石墨烯電加熱產品的快速普及,使人們真實地感受到了石墨烯產業的發展進步。

  毋庸置疑,石墨烯作為新材料產業的先導,在帶動傳統制造業轉型升級,培育新興產業增長點,推動大眾創業、萬眾創新的作用越來越顯著。在國家政策引導下,各地紛紛布局石墨烯。目前,我國石墨烯全產業鏈雛形初現,覆蓋從原料、制備、產品開發到下游應用的全環節,已基本形成以長三角、珠三角和京津冀魯區域為集合區,多地分布式發展的石墨烯產業格局。2016年,我國石墨烯市場總體規模突破40億元,已形成新能源領域應用、大健康領域應用、復合材料領域應用、節能環保領域應用、石墨烯原材料、石墨烯設備六大細分市場。

  據統計,當前中國石墨烯專利數量全球領先,我國境內注冊石墨烯企業超過2000家,相關的石墨烯產業園、研發中心和聯盟超過40家。

  北京作為全國石墨烯研究綜合實力最強的地區,聚集了如清華大學、北京大學、北京航材院、國家納米科學中心等一大批從事石墨烯研究的科研院所,擁有20多個學術帶頭人和相關重點研發團隊。2007年~2015年,石墨烯領域累計申請專利數達到1187項,單位GDP產業的專利申請數量列全國第一。目前,北京的石墨烯研發成果已實現了與國際并跑,某些領域國際領跑,應用方面也各有特色,涌現出了一大批具有產業化能力的創新性企業。

  由中國科學院院士、北京大學教授劉忠范團隊牽頭組建的北京石墨烯研究院,是北京全國科技創新中心新型研發機構首批試點單位,頗受社會各界的關注。

  “研究院將重點布局石墨烯產業核心材料與裝備研發、企業研發代工和成果孵化轉化三大業務板塊,突出技術引領、機制創新和協同創新,致力于建設全球領先的石墨烯產業創新中心,未來10年研究院將力爭打造形成3000億元規模的石墨烯產業集群。”劉忠范信心滿滿地說。

  為破解產、學、研、用脫節難題,打通石墨烯產業化的“最后一公里”,促使石墨烯產業優秀的科研成果盡快轉化為現實生產力,中關村石墨烯產業聯盟應運而生。

  “聯盟作為北京石墨烯產業‘一體兩翼’發展規劃的重要組成部分,以構建產業生態,推動行業內‘產、學、研、資’緊密結合為宗旨,助力大學與科研機構研發的核心技術成果向生產企業的轉化,積極推動國內石墨烯產業健康發展。”中關村石墨烯產業聯盟秘書長周靜表示。

  對中關村石墨烯產業聯盟,中關村管委會充滿著期待。中關村管委會產業處副處長徐劍說,石墨烯是21世紀代表中國競爭力的一種材料。在北京市剛發布的十大高精尖產業政策和中關村“十三五”政策中,都把石墨烯作為著重發展的產業環節之一。2016年,我們支持北京大學聯合中關村的石墨烯企業及發展集團成立中關村石墨烯產業聯盟,就是希望通過這個平臺來整合石墨烯產業上下游的產業資源,構建產業合作平臺,推動產業合作。

  “虛火過旺”應理性

  材料是國民經濟發展的基礎和支撐。石墨烯作為一種新材料,其特殊的功能、優質的性能,使其甫一問世就承受了過多過高的期待。正是捕捉到石墨烯能給當地的經濟轉型帶來新的“烯望”,許多地方盲目跟進,一哄而上,競相建設石墨烯產業園。

  但是,熱鬧的背后是亂象,一時的繁華帶來的只有永久的傷痛。不能不提的是,當前我國的石墨烯產業仍面臨一些深層次問題,基礎研究能力薄弱,缺乏龍頭企業帶動,上下游企業脫節,產業鏈不成熟,資本市場過度透支石墨烯概念,行業標準缺失等,都嚴重制約了我國石墨烯產業的健康可持續發展。

  尤其不能忽視的是,當前我國石墨烯產業尚處于起步階段,市場應用方面低端產品多,高附加值的產品少,與石墨資源大國及申請的專利數量不相稱。

  “我國一直在加快推進石墨烯技術研發和產業扶植。據統計,目前國內已建成或在建的石墨烯產業園、石墨烯創新中心、石墨烯研究院等已超過40家,有2000多家企業從事石墨烯原材料和產品的研發,而且這個數字仍在逐步增長。”北京石墨烯研究院執行院長、中關村石墨烯產業聯盟副理事長魏迪分析說,“當前國內轟轟烈烈的大躍進式的“石墨烯運動”是不可取的。未來的石墨烯產業將是建立在石墨烯材料的殺手锏級的應用基礎之上,而不是作為一個萬金油式的添加劑。”

  魏迪說,當前,國內市場上的一些產品,包括服飾、涂料、復合材料、吸附潤滑產品,以及石墨烯鋰電、石墨烯手機觸摸屏等,代表著我國目前研發石墨烯的主流產品,應該說在國際上是處于第一方隊。但與國外相比,我們仍然有所滯后,歐盟石墨烯旗艦計劃去年10月啟動了17個新的石墨烯研究項目,他們關注的是石墨烯的超級汽車、物聯網傳感器、可穿戴設備和健康管理、數據通信、能源技術以及復合材料等前沿未來的領域。

  工信部賽迪研究院原材料所所長肖勁松持同樣觀點。他認為我國應謹防石墨烯產業陷入低端陷阱。

  “像歐盟旗艦計劃里13個領域,基本上以通訊、電子信息、醫療健康、儀器設備、可穿戴設備為主,美國與歐盟的方向大致一致。而我們主要集中在石墨烯復合材料、功能材料領域,如儲能材料、涂料、改進纖維、熱管理材料等領域。與美國相比,我們在石墨烯應用領域及方向上是趨于低端化的。”肖勁松說,從產業和材料的發展角度,我們要理性地去發展。而從國家層面、從整個產業端,應朝著附加值高的方向發展,別折騰到最后都是為別人做嫁衣。國內的石墨賣五六千元一噸,結果出口到日本一加工回來,就成了6萬多元一噸。就是因為我們生產的是低端產品,附加值沒有充分體現出來。

  在中關村發展集團總經理助理、中關村石墨烯產業聯盟執行理事長賈一偉看來,我國石墨烯行業正處在大浪淘沙去偽存真的階段。他說,2017年,對石墨烯產業的發展是關鍵的一年,石墨烯行業標準不斷明晰,高品質石墨烯薄膜制備水平顯著提升,石墨烯粉體應用得到了一定程度的市場驗證,石墨烯行業大浪淘沙,逐步進入去偽存真的關鍵發展階段。

  發展之路仍漫長

  正如任何一個新生事物不可能一帆風順、也不能一蹴而就,石墨烯問世僅僅10多年,尚處于正在發育的“少年時代”,今后的“成長”和“發展”之路還很漫長,需要各方面的不懈努力。

  “從科研創新的角度來說,它是一個一個臺階的長期征途,是一個艱難的馬拉松長跑。就石墨烯產業而言才剛剛起步,要把石墨烯獨特的使用性能展現出來,還需要大量的科研工作還有大量的要做,沒有實實在在的科技創新、艱難探索和持久攻關,中國的石墨烯產業不可能快速達到我們期望的那種繁榮。”北京市科委新材料發展中心主任肖瀾說。

  人才是產業發展壯大的基礎,對于石墨烯這種技術密集型產業,高科技人才的引領作用至關重要。據了解,為構建多層次人才隊伍,培養一批具備國際視野的現代化石墨烯行業領軍人才,帶動我國石墨烯產業健康發展,2018年,中關村石墨烯產業聯盟將聯合工信部人才交流中心,在全行業開展“石墨烯產業人才培育工程”。該工程分為三個組成部分:夯實產業基礎的石墨烯產業技術高級研修班,聚焦應用拓展的石墨烯+系列研討會和培養高端人才的海外領軍人才工程。

  “通過人才培育工程的實施,將進一步夯實我國石墨烯產業基礎,培養一批具備現代化視野的產業領軍人才和龍頭企業,推動我國石墨烯新材料產業領跑全球。”工信部人才交流中心副主任色云峰說。

  對新興的石墨烯產業而言,擴大信息交流、實施專利共享,無疑是其實現“彎道超車”的一大捷徑。在1月30日舉行的“2018中國國際石墨烯產業發展論壇暨中關村石墨烯產業聯盟年會上,中關村石墨烯產業聯盟打造的全產業鏈信息服務平臺 “石墨烯資訊網”應運而生。

  “當前,由于大眾對于石墨烯新材料的熱捧,導致各種關于石墨烯的信息鋪天蓋地、魚龍混雜,不利于行業健康有序發展,急需一個專業、權威的信息平臺。”中關村石墨烯產業聯盟副秘書長班建偉介紹,網站面向石墨烯產業鏈各個環節,劃分為資訊、行業研究、產業服務和產業聯盟四大板塊,主要提供信息資訊、行業研究、項目對接、產品展示等服務。在此基礎上,建設項目庫、專家庫、技術庫和人才庫,積極促進技術、資本、項目、人才對接,推進石墨烯產業發展。

  同時,為了推動優秀的石墨烯科研成果轉化落地,中關村石墨烯產業聯盟與中科院知識產權運營管理中心深度合作,參與了中科院“普惠計劃”共享專利池工作和優質專利拍賣工作,爭取到了中科院下屬科研院所石墨烯專利的優先轉讓和合作權益。

  “2018年將有777件普惠計劃共享專利池中的專利服務于產業,1006件優質專利將向全社會公開拍賣。我們現在已開啟了中關村石墨烯產業聯盟普惠計劃‘綠色通道’。該計劃的實施將進一步促進科技成果的轉化,增強企業的創新力和競爭力。”中科院知識產權運營管理中心主任助理安莉莉表示。

  石墨烯產業發展,需要科技創新來驅動和引領。北京作為全國石墨烯的“領頭羊”,其石墨烯產業的發展具有風向標意義。賈一偉說,2018年,北京石墨烯產業要緊緊圍繞北京建設具有全球影響力的全國科技創新中心的重大戰略要求,突破一批具有全局性、前瞻性、帶動性的關鍵技術,加強原始創新能力,大力發展原創基礎研究,催生關鍵技術突破,引發產業變革,助推北京石墨烯產業,向國際價值鏈的高端攀升。

  基礎不牢,地動山搖。對石墨烯產業而言,只有以嚴謹、創新的科學態度,夯實產業基礎,構建良好的產業生態,一步一個腳印,由點到面突破,才能推動整個行業向產業化邁進。

  “我國石墨烯產業總體基礎不錯,發展態勢良好,但也出現了很多一哄而上和炒作過度的亂象,石墨烯業內人士要有擔當精神和工匠精神,扎扎實實面向產業做技術,勇于對行業各類不良現象說不,切實肩負起中國石墨烯產業發展的重任。”劉忠范表示。

  莫讓浮云遮望眼,風物長宜放眼量。石墨烯產業的“烯望”之路到底能走多遠,我們拭目以待!

 

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