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制备工艺决定石墨烯产业未来走向

2016-11-29 15:49| 发布者: admin| 查看: 399| 评论: 0|来自: 中国工业报

目前,以石墨烯为代表的新材料已经纳入 “十三五”国家战略性新兴产业发展规划中。去年以来,随着石墨烯产业化的提速和政策扶持力度的加大,我国已形成多个石墨烯产业集群,并不断壮大,但目前石墨烯行业还没有行业 ...

      被称为 “黑金”的新材料之王石墨烯,是目前发现最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,成为各国战略布局新材料的必争之地。尽管国内石墨烯科研与生产企业众多,但由于研发合作能力不足,关键制备技术没有得到解决,整体开发与应用水平处于低端化,制约了石墨烯在更多领域的应用。
   近日,中国工业报记者走访的多位专家认为,制备水平将决定这种超级材料的未来,我国石墨烯产业已处在产业化突破前期,而这种突破亟待政策进一步支撑。专家建议,我国应该设立国家级的石墨烯研发机构,建立若干国家级的创新中心,设立石墨烯产业发展专项计划和专项基金。
“烯流滚滚”的市场
   中关村石墨烯产业联盟的理事长、中科院院士、北京大学教授刘忠范用了 “烯流滚滚”,来说明石墨烯这种超级材料在市场上的热度。
   欧盟已启动了石墨烯旗舰研究计划,美国、日本、韩国也加大了石墨烯应用基础研究领域的投入力度。我国部分针对快速发展石墨烯产业的措施已经出台,石墨烯有望在 “十三五”期间获得较快发展。根据此前发布的 《中国制造2025重点领域技术路线图》,要求2020年石墨烯需要形成百亿产业规模,2025年整体产业规模突破千亿。
   目前,清华大学、中国科技大学、中科院北京物理所等众多高校、研究所纷纷成立相关研究组,投入经费,引进人才,加强石墨烯领域的研究和探索。2015年,国家自然基金委已资助石墨烯相关研究2180项,其中重大项目7项共资助5124万元,重点项目21项共6215万元。我国涉足石墨烯产业的企业已超过100家,并在常州、无锡、青岛、深圳等地形成产业集群,投入资金已有上百亿之多。
   中国国知专利预警咨询有限公司总经理于立彪告诉中国工业报记者,石墨烯作为下一个万亿产业,2015年,申请的石墨烯专利数量已经超过全世界申请量的1/2,位居全球首位,成为主要的研发国家。中国申请人从数量上已经占据优势,但申请人是以研究机构为主体,技术集中度不高。国内石墨烯优势企业的布局重点仍然集中在上游制备,下游应用的布局少且领域单一,并未形成完整的 “一体化”产业链。
   刘忠范也告诉中国工业报记者,“我国虽然拥有最庞大的石墨烯研发队伍,但研发力量还相对分散,小作坊式的无序发展成为目前石墨烯产业的主要特点。而产业园区的建设也显得盲目冒进,简单重复比较多。”
制备工艺决定未来
   “尽管我国石墨烯市场热度很高,但整体来讲只重视低端产出,轻视对未来石墨烯产业核心技术的关注。”刘忠范表示,制备决定未来石墨烯产业的走向。
   碳纤维的发展轨迹值得石墨烯产业借鉴。刘忠范认为, “碳纤维作为一个相对成熟的行业,1961年便被发明,1971年日本东立公司率先实现量产,每个月仅生产1吨,做标号T300等等,用在钓鱼竿、自行车上。到现在,45年的时间过去了,碳纤维已经发展到T800、T1000,可以做飞机,这是坚持半个世纪得到的成果。”
   刘忠范表示, “东立公司从1971年量产至今,花了将近100亿人民币做前期研发,很多年公司都处于亏损状态。直到2003年接到波音787公司的定单之后,他们才真正扭亏为盈,将这个行业带动起来。”
   刘忠范认为,当前,想用石墨烯去赚多少钱,这种想法太天真,要提倡工匠精神,找到石墨烯撒手锏级的应用。
   家纳米中心研究员智林杰表示,我国起码有几十家企业都宣称自己做高质量的石墨烯,但目前真正做得好的石墨烯生产企业实际上非常有限,寥寥无几。
   展会上可以看到大量的石墨烯生产企业,但如果去深究石墨烯这个产品本身的时候就会发现,参差不齐,概念混淆。资本界和公司主体本身长时间的积淀,才能完成一个阶段性的工作。但是目前的市场,只要这个企业注册半年,就认为自己成了全世界最好的石墨烯企业。石墨烯这个产业要健康发展,首先需要一批需要石墨烯的企业静下心来把石墨烯制备工艺本身做好,在这个基础上才会衍生到石墨烯具体的应用。
破局还需政策支持
   目前有关石墨烯的公司大多处在亏损的状态,整个市场呈现出虚火过旺,国内的研究缺少有价值的专利和研究成果支撑, “产、学、研、用”多个环节没有形成合力。
   刘忠范认为, “石墨烯产业的研发缺少国家意志,缺少政府补贴、政策实质性的落实和推进,相对而言较慢。石墨烯产业呼唤国家的顶层的设计,加强基础性或者前瞻性的战略研究,重点培育石墨烯的领军企业。”
   投资石墨烯的东旭光电副总经理王忠辉表示,石墨烯产业离不开政府的推动。业内一直在说 “政产学研用”,在整个石墨烯产业的发展过程当中,政府对于整个创新平台的建设、资源要素的聚集、政策法规的出台,起到非常大的作用。业人士呼吁,政府在某些方面,能否完成石墨烯资本和下游企业应用对接,在技术推广、资源聚集上发挥更多的作用。
   工信部赛迪研究院原材料研究所的研究员李丹告诉中国工业报记者,石墨烯产业现在正处在概念导入期,也就是产业化突破的前期。我国对于石墨烯产业的研究,目前基本属于一种自发性的群众运动,投入非常分散,缺少国家层面的全局性规划。这种投入方式带来的常常就是这种表面上的繁荣,而且容易造成人力、物力、财力的极大浪费,需要整合资源,从分散走向集约。
   李丹进一步表示,美、日、韩,还有欧洲的很多国家,他们在石墨烯方面进行了一系列的研究,支持了很多项目,从而推动产业发展。美国在石墨烯专利布局方面比较全面,日本在薄膜晶体管领域处于一种领先地位,韩国在纳米器件领域的地位具有领先的优势。欧盟则把石墨烯研究项目作为了一个首批技术旗舰项目之一。
   到目前为止,我国石墨烯产业获得了国家以及地方政府各项政策的支持。2012年工信部发布了 《新材料十二五规划》,它把石墨烯作为发展的前沿材料之一,首次明确提出了要支持石墨烯新材料的发展。在国家科技重大专项,尤其975计划、自然科学基金以及科技部与科学院的众多科研项目当中,也都对石墨烯提出了一个经费的资助。2015年, 《中国制造2025》特别把石墨烯单列,对它的中长期发展路线进行了部署。2015年11月,出台的 《关于石墨烯产业发展的若干意见》成为石墨烯发展的一个纲领性的文件。
   但以上的政策还需进一步落实和细化,李丹认为,应该设立国家级的石墨烯研发机构,建立若干国家级的创新中心,设立石墨烯产业发展专项计划和专项基金,并将石墨矿确定为战略性的矿产资源,打通应用环节形成上下游一体化的产业链条,加快制定正确的技术路线和材料标准、应用标准等应用规范,做大做强采、选、冶一体的高科技龙头企业集团,建立这种石墨烯的产业基地。最后一个就是要鼓励和引导社会资本进入石墨烯的产业领域。 (中国工业报记者 孙郁瑶)

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