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石墨烯产业发展:莫让浮云遮望眼

作者:王琼杰 来源:中国矿业报 发布时间:2018-02-06 浏览:
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中国储能网讯:石墨烯从2004年首次被分离出来,2010年石墨烯发现者获得诺贝尔奖后为大家所熟知,到今天只有短短十几年的时间。尽管全球石墨烯产业目前尚处于早期阶段,但由于公众对石墨烯新材料的热捧,导致石墨烯产业虚火过旺,呈现出了“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”的虚假繁荣景象。

特别是一些石墨矿资源相对丰富的地区,更是把石墨矿混同于石墨烯,把发展石墨烯产业视为当地经济转型升级的“灵丹妙药”,纷纷规划建设石墨烯产业园。

我国的石墨烯产业该如何发展,是不是可以一蹴而就?1月30日,在“2018中国国际石墨烯产业发展论坛暨中关村石墨烯产业联盟年会”上,与会专家为我国石墨烯产业把脉问诊,开出了“良方”。

成为时代“新宠儿”

事实上,石墨烯发现者2010年获得诺贝尔物理学奖后,全球就掀起了石墨烯研发热潮。目前,石墨烯已成为全球新技术新产业革命的焦点,一些业内专家甚至以此做出了“21世纪进入碳时代”的判断。

当前,美、欧、日、韩等国家和地区密集发布政策,扶持石墨烯功能器件研发和产业化应用。欧美企业占据全球石墨烯产业链关键环节,石墨烯制备技术、复合材料、核心电子元件等应用产品保持领先优势。

石墨烯已成为我国前沿新材料的重点发展领域,是我国加快推进新一轮技术革命的重要抓手。2012年以来,我国累计出台10余项石墨烯相关政策。2015年,石墨烯领域首个国家层面纲领性文件《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》提出,把石墨烯产业打造成先导产业,到2020年形成完善的石墨烯产业体系。2016年12月,国家新材料产业发展领导小组正式成立,这无疑对推动包括石墨烯在内的新材料产业发展具有里程碑意义。

2017年,石墨烯重防腐涂料的研制成功、石墨烯锂电池导电剂的批量应用及石墨烯电加热产品的快速普及,使人们真实地感受到了石墨烯产业的发展进步。

毋庸置疑,石墨烯作为新材料产业的先导,在带动传统制造业转型升级,培育新兴产业增长点,推动大众创业、万众创新的作用越来越显著。在国家政策引导下,各地纷纷布局石墨烯。目前,我国石墨烯全产业链雏形初现,覆盖从原料、制备、产品开发到下游应用的全环节,已基本形成以长三角、珠三角和京津冀鲁区域为集合区,多地分布式发展的石墨烯产业格局。2016年,我国石墨烯市场总体规模突破40亿元,已形成新能源领域应用、大健康领域应用、复合材料领域应用、节能环保领域应用、石墨烯原材料、石墨烯设备六大细分市场。

据统计,当前中国石墨烯专利数量全球领先,我国境内注册石墨烯企业超过2000家,相关的石墨烯产业园、研发中心和联盟超过40家。

北京作为全国石墨烯研究综合实力最强的地区,聚集了如清华大学、北京大学、北京航材院、国家纳米科学中心等一大批从事石墨烯研究的科研院所,拥有20多个学术带头人和相关重点研发团队。2007年~2015年,石墨烯领域累计申请专利数达到1187项,单位GDP产业的专利申请数量列全国第一。目前,北京的石墨烯研发成果已实现了与国际并跑,某些领域国际领跑,应用方面也各有特色,涌现出了一大批具有产业化能力的创新性企业。

由中国科学院院士、北京大学教授刘忠范团队牵头组建的北京石墨烯研究院,是北京全国科技创新中心新型研发机构首批试点单位,颇受社会各界的关注。

“研究院将重点布局石墨烯产业核心材料与装备研发、企业研发代工和成果孵化转化三大业务板块,突出技术引领、机制创新和协同创新,致力于建设全球领先的石墨烯产业创新中心,未来10年研究院将力争打造形成3000亿元规模的石墨烯产业集群。”刘忠范信心满满地说。

为破解产、学、研、用脱节难题,打通石墨烯产业化的“最后一公里”,促使石墨烯产业优秀的科研成果尽快转化为现实生产力,中关村石墨烯产业联盟应运而生。

“联盟作为北京石墨烯产业‘一体两翼’发展规划的重要组成部分,以构建产业生态,推动行业内‘产、学、研、资’紧密结合为宗旨,助力大学与科研机构研发的核心技术成果向生产企业的转化,积极推动国内石墨烯产业健康发展。”中关村石墨烯产业联盟秘书长周静表示。

对中关村石墨烯产业联盟,中关村管委会充满着期待。中关村管委会产业处副处长徐剑说,石墨烯是21世纪代表中国竞争力的一种材料。在北京市刚发布的十大高精尖产业政策和中关村“十三五”政策中,都把石墨烯作为着重发展的产业环节之一。2016年,我们支持北京大学联合中关村的石墨烯企业及发展集团成立中关村石墨烯产业联盟,就是希望通过这个平台来整合石墨烯产业上下游的产业资源,构建产业合作平台,推动产业合作。

“虚火过旺”应理性

材料是国民经济发展的基础和支撑。石墨烯作为一种新材料,其特殊的功能、优质的性能,使其甫一问世就承受了过多过高的期待。正是捕捉到石墨烯能给当地的经济转型带来新的“烯望”,许多地方盲目跟进,一哄而上,竞相建设石墨烯产业园。

但是,热闹的背后是乱象,一时的繁华带来的只有永久的伤痛。不能不提的是,当前我国的石墨烯产业仍面临一些深层次问题,基础研究能力薄弱,缺乏龙头企业带动,上下游企业脱节,产业链不成熟,资本市场过度透支石墨烯概念,行业标准缺失等,都严重制约了我国石墨烯产业的健康可持续发展。

尤其不能忽视的是,当前我国石墨烯产业尚处于起步阶段,市场应用方面低端产品多,高附加值的产品少,与石墨资源大国及申请的专利数量不相称。

“我国一直在加快推进石墨烯技术研发和产业扶植。据统计,目前国内已建成或在建的石墨烯产业园、石墨烯创新中心、石墨烯研究院等已超过40家,有2000多家企业从事石墨烯原材料和产品的研发,而且这个数字仍在逐步增长。”北京石墨烯研究院执行院长、中关村石墨烯产业联盟副理事长魏迪分析说,“当前国内轰轰烈烈的大跃进式的“石墨烯运动”是不可取的。未来的石墨烯产业将是建立在石墨烯材料的杀手锏级的应用基础之上,而不是作为一个万金油式的添加剂。”

魏迪说,当前,国内市场上的一些产品,包括服饰、涂料、复合材料、吸附润滑产品,以及石墨烯锂电、石墨烯手机触摸屏等,代表着我国目前研发石墨烯的主流产品,应该说在国际上是处于第一方队。但与国外相比,我们仍然有所滞后,欧盟石墨烯旗舰计划去年10月启动了17个新的石墨烯研究项目,他们关注的是石墨烯的超级汽车、物联网传感器、可穿戴设备和健康管理、数据通信、能源技术以及复合材料等前沿未来的领域。

工信部赛迪研究院原材料所所长肖劲松持同样观点。他认为我国应谨防石墨烯产业陷入低端陷阱。

“像欧盟旗舰计划里13个领域,基本上以通讯、电子信息、医疗健康、仪器设备、可穿戴设备为主,美国与欧盟的方向大致一致。而我们主要集中在石墨烯复合材料、功能材料领域,如储能材料、涂料、改进纤维、热管理材料等领域。与美国相比,我们在石墨烯应用领域及方向上是趋于低端化的。”肖劲松说,从产业和材料的发展角度,我们要理性地去发展。而从国家层面、从整个产业端,应朝着附加值高的方向发展,别折腾到最后都是为别人做嫁衣。国内的石墨卖五六千元一吨,结果出口到日本一加工回来,就成了6万多元一吨。就是因为我们生产的是低端产品,附加值没有充分体现出来。

在中关村发展集团总经理助理、中关村石墨烯产业联盟执行理事长贾一伟看来,我国石墨烯行业正处在大浪淘沙去伪存真的阶段。他说,2017年,对石墨烯产业的发展是关键的一年,石墨烯行业标准不断明晰,高品质石墨烯薄膜制备水平显著提升,石墨烯粉体应用得到了一定程度的市场验证,石墨烯行业大浪淘沙,逐步进入去伪存真的关键发展阶段。

发展之路仍漫长

正如任何一个新生事物不可能一帆风顺、也不能一蹴而就,石墨烯问世仅仅10多年,尚处于正在发育的“少年时代”,今后的“成长”和“发展”之路还很漫长,需要各方面的不懈努力。

“从科研创新的角度来说,它是一个一个台阶的长期征途,是一个艰难的马拉松长跑。就石墨烯产业而言才刚刚起步,要把石墨烯独特的使用性能展现出来,还需要大量的科研工作还有大量的要做,没有实实在在的科技创新、艰难探索和持久攻关,中国的石墨烯产业不可能快速达到我们期望的那种繁荣。”北京市科委新材料发展中心主任肖澜说。

人才是产业发展壮大的基础,对于石墨烯这种技术密集型产业,高科技人才的引领作用至关重要。据了解,为构建多层次人才队伍,培养一批具备国际视野的现代化石墨烯行业领军人才,带动我国石墨烯产业健康发展,2018年,中关村石墨烯产业联盟将联合工信部人才交流中心,在全行业开展“石墨烯产业人才培育工程”。该工程分为三个组成部分:夯实产业基础的石墨烯产业技术高级研修班,聚焦应用拓展的石墨烯+系列研讨会和培养高端人才的海外领军人才工程。

“通过人才培育工程的实施,将进一步夯实我国石墨烯产业基础,培养一批具备现代化视野的产业领军人才和龙头企业,推动我国石墨烯新材料产业领跑全球。”工信部人才交流中心副主任色云峰说。

对新兴的石墨烯产业而言,扩大信息交流、实施专利共享,无疑是其实现“弯道超车”的一大捷径。在1月30日举行的“2018中国国际石墨烯产业发展论坛暨中关村石墨烯产业联盟年会上,中关村石墨烯产业联盟打造的全产业链信息服务平台 “石墨烯资讯网”应运而生。

“当前,由于大众对于石墨烯新材料的热捧,导致各种关于石墨烯的信息铺天盖地、鱼龙混杂,不利于行业健康有序发展,急需一个专业、权威的信息平台。”中关村石墨烯产业联盟副秘书长班建伟介绍,网站面向石墨烯产业链各个环节,划分为资讯、行业研究、产业服务和产业联盟四大板块,主要提供信息资讯、行业研究、项目对接、产品展示等服务。在此基础上,建设项目库、专家库、技术库和人才库,积极促进技术、资本、项目、人才对接,推进石墨烯产业发展。

同时,为了推动优秀的石墨烯科研成果转化落地,中关村石墨烯产业联盟与中科院知识产权运营管理中心深度合作,参与了中科院“普惠计划”共享专利池工作和优质专利拍卖工作,争取到了中科院下属科研院所石墨烯专利的优先转让和合作权益。

“2018年将有777件普惠计划共享专利池中的专利服务于产业,1006件优质专利将向全社会公开拍卖。我们现在已开启了中关村石墨烯产业联盟普惠计划‘绿色通道’。该计划的实施将进一步促进科技成果的转化,增强企业的创新力和竞争力。”中科院知识产权运营管理中心主任助理安莉莉表示。

石墨烯产业发展,需要科技创新来驱动和引领。北京作为全国石墨烯的“领头羊”,其石墨烯产业的发展具有风向标意义。贾一伟说,2018年,北京石墨烯产业要紧紧围绕北京建设具有全球影响力的全国科技创新中心的重大战略要求,突破一批具有全局性、前瞻性、带动性的关键技术,加强原始创新能力,大力发展原创基础研究,催生关键技术突破,引发产业变革,助推北京石墨烯产业,向国际价值链的高端攀升。

基础不牢,地动山摇。对石墨烯产业而言,只有以严谨、创新的科学态度,夯实产业基础,构建良好的产业生态,一步一个脚印,由点到面突破,才能推动整个行业向产业化迈进。

“我国石墨烯产业总体基础不错,发展态势良好,但也出现了很多一哄而上和炒作过度的乱象,石墨烯业内人士要有担当精神和工匠精神,扎扎实实面向产业做技术,勇于对行业各类不良现象说不,切实肩负起中国石墨烯产业发展的重任。”刘忠范表示。

莫让浮云遮望眼,风物长宜放眼量。石墨烯产业的“烯望”之路到底能走多远,我们拭目以待!

关键字:石墨烯

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