博太石墨:石墨烯产业发展现状及未来发展趋势与政策
来源:morion日期:2018-06-07 浏览:1689次

石墨烯是由碳原子紧密堆积而成的二维晶体,是目前已知的最薄也最坚硬的纳米材料,具有超薄、超轻、超柔韧、超高强度、超强导电性、优异的导热和透光性等特性,集透光性好、导热系数高、电子迁移率高、电阻率低、机械强度高等多种优异性能于一身,在电子学、光学、磁学、生物医学、催化、储能和传感器等诸多领域有着广阔而巨大的应用潜能。

石墨烯主导未来高科技竞争的超级材料-“黑金”、“新材料之王”。

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01全球石墨烯产业发展概况

各国纷纷布局石墨烯,抢占产业制高点。石墨烯作为新型材料,世界各国和跨国企业纷纷投入巨资加强石墨烯的研发、生产和应用,以期占抢占产业制高点。

目前,全球已有80多个国家投入石墨烯的研发、生产。美国、欧盟、日本、韩国等相继发布或资助了一系列相关研究计划和项目。特别是欧盟制定了石墨烯旗舰计划,计划投入10亿欧元。全球石墨烯研发、生产综合实力最强的前三甲是美国、日本、中国。不仅如此,IBM、英特尔、陶氏化学、三星等国际知名跨国企业纷纷将石墨烯及其应用技术作为长期战略发展方向,而且还涌现出了大批专门从事石墨烯研发、生产和应用的机构和企业。

02我国石墨烯产业发展的现状

中国作为全球石墨烯研发和产业化最为活跃的国家之一。高度重视石墨烯的研发与产业化发展。上至国家领导人,下至地方政府、媒体、企业和普通老百姓都十分关注石墨烯及产业的发展进展。国家自然基金委、科技部、国家发改委、工信部等相关部委都高度重视石墨烯的研发、生产与应用,不断加大投入和支持力度。目前已经有几百家科研机构和公司从事石墨烯材料及其相关产品的研发。

据统计,截止2016年底,我国石墨烯专利申请量占全球68.2%85%以上的理工科学校都有石墨烯相关的研究团队,有的高校甚至一个学校就多达10多个研究团队。2017年,两项石墨烯研究成果获得国家科技进步奖。不仅如此,我国从事石墨烯研发、生产的企业数也是全球最多。

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各地政府纷纷通过制定产业规划、建立产业园区、设立重点科技专项和产业引导基金、建立产业联盟和技术创新联盟、组建研究院和出台扶持政策等措施,支持石墨烯产业的发展。据粗略统计,截至目前,全国石墨烯产业园区、研究院等多达37家;几乎每个月都有1-2场石墨烯相关的会议、论坛等。

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03我国石墨烯产业的瓶颈

目前,石墨烯虽然已经走出了实验室,但是大规模商业化应用仍然面临着很多制约因素。

首先是技术问题,包括制备、分散、应用和环保等关键技术和装备都尚未突破。虽然目前石墨烯制备技术已经有20多种,但规模化、低成本、高品质和大尺寸的宏量制备技术尚未取得实质性突破,难以满足工业化量产的需求。

其次是市场问题,虽然目前各种应用产品层出不穷,百花齐放,但是缺乏真正的高品质、高附加值和体现石墨烯独特性能的杀手锏级产品,绝大多数只不过是对传统材料进行改性或者努力替代已经成熟的材料,经过改性后的材料性能提升并不明显,或者石墨烯并不是非添加不可,个别甚至在添加之后出现不良后果,难以得到市场认可。目前大多数石墨烯生产企业还主要是给科研机构或下游应用企业提供石墨烯试用品。如果下游应用市场没有激活,石墨烯就很难产业化。

三是成本问题,目前大多数企业尚处于小批量生产的探索阶段,还不能形成稳定的规模化生产能力,没有资金的回笼;且企业前期的研发投入资金量大、周期长,应用市场没有打开,所以不论是材料本身,还是应用产品的成本都很高,这都阻碍了石墨烯进一步走向市场。

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04推进我国石墨烯产业健康发展的对策建议

石墨烯作为一种新材料,从发现到大规模应用,是一个循序渐进的过程,不可能一蹴而就,需要遵循“料---用”的规律和新兴产业发展规律,更需要扎扎实实的不懈努力和锲而不舍的创新精神、工匠精神。

(一)加强顶层设计和政策引导

一是要把握国际研究的主流方向,对我国石墨烯的研发方向进行重新审视,避免方向的错误和偏差.

二是将石墨烯重点研究方向与制造业强国战略相统一,从国家层面进行前沿性和战略性方向、专利和产品的布局,而对于那些技术含量不高的产品、技术交给市场。

三是遵循相应的科学规律和阶段性特征,加强顶层设计和政策指导,推进石墨烯差异化、特色化、集群化发展,避免低端同质化重复建设。

四是加强专利的前瞻布局和质量提升,加强石墨烯专利申请前的评估、细化专利鼓励政策、建立完善公众专利审查制度、加强专利授权事后审查等,提升专利质量和水平;引导实力较强的研究院所联合企业加强专利的前瞻性、系统性布局。

五是尽快研究制定石墨烯技术成熟度路线图,避免盲目乐观,过度炒作,坚决制止一蹴而就、急功近利和投机心理,树立严谨务实、坚持不懈的工匠精神,引导媒体正确地宣传。

(二)推动制约产业发展的关键技术的突破

整合各类创新资源,建立国家级石墨烯创新中心,制定技术创新目录和技术突破路线图。设立石墨烯产业基金,采用政策性财政支出和社会资本共同参与的模式,加快关键技术成果的转化,寻找杀手锏级的高端应用领域、方向和产品。

(三)加快石墨烯标准体系建设

一是加强国际交流合作,积极参与国际标准制定,制定与国际接轨的石墨烯材料标准体系。

二是尽快研究制定一批国家标准和行业标准,建立标准规范体系。

三是加强对石墨烯领域标准制定工作的财政扶持,鼓励有条件的企业和研究机构参与制定工作。

(四)搭建政产学研产业发展平台

出台扶植石墨烯产业发展相关政策,加强政策引导,营造良好的发展环境;加强技术研发和人才培养;鼓励企业创新,加强企业与高校、科研机构的紧密合作,成立企业技术中心,搭建产学研合作平台,形成以企业为主体、产学研结合的技术创新体系,聚焦重点产品,完善重点产品产业链,刺激重点产品的市场需求,加快重点产品的产业化进程;鼓励地方创立石墨烯专业园区,建设完善公共服务平台,发挥专业园区在产学研合作中的载体作用,形成产业孵化培育体系,推动科研成果的产业化转化。

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(五)培育领军型企业和人才

充分发挥产业政策和财政资金的引导作用,鼓励社会资本参与,以培育具有国际竞争力的企业为目标,选择少数真正有创新实力的企业进行重点培育,促进人才、资源、资本向优势企业集中;加强企业高端人才队伍建设,结合国家“千人计划”和国际合作项目等,帮助优势企业引进能够带来核心技术的高端人才或技术团队,建立健全高端人才保障机制。

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