近日，工信部、發(fā)改委、科技部、財政部近期聯(lián)合印發(fā)《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》，明確提出大力發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)。多數市場(chǎng)機構預測，一旦石墨烯的制備技術(shù)和應用技術(shù)實(shí)現突破，其潛在市場(chǎng)巨大，將給多個(gè)行業(yè)帶來(lái)顛覆性的改變，相關(guān)市場(chǎng)規模有望快速增長(cháng)。
不過(guò)，也有業(yè)內人士坦言，石墨烯產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)展的同時(shí)，“誤導”宣傳、“大躍進(jìn)”發(fā)展以及大量落后產(chǎn)能等一系列問(wèn)題亟待破解。
石墨烯成為全球熱點(diǎn)
近年來(lái)，石墨烯研發(fā)成果轉化與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速。截至目前，相當數量的研發(fā)項目已經(jīng)順利完成，并進(jìn)入商業(yè)化準備期。例如，只用幾秒完成充電的石墨烯手機電池、石墨烯集成電路，以及高效的石墨烯生產(chǎn)工藝等產(chǎn)品和技術(shù)都已問(wèn)世，并預計在2020年正式應用。因此，業(yè)內預計，石墨烯產(chǎn)業(yè)有望進(jìn)入井噴發(fā)展期，并有可能對電子信息、新材料、新能源、汽車(chē)、智能手機等產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生顛覆性的推動(dòng)作用。
公開(kāi)數據顯示，目前全球石墨烯年產(chǎn)能已達到百?lài)嵓?，業(yè)內預計，未來(lái)五年到十年，石墨烯年產(chǎn)能將達到千噸級。到2020年，石墨烯產(chǎn)業(yè)化規模將取得突破，并達到千億級別。其中，新能源市場(chǎng)規模將突破534億元，復合材料市場(chǎng)規模將突破372億元，電子信息行業(yè)市場(chǎng)規模將突破267億元。
新能源汽車(chē)對石墨烯寄予厚望
目前，產(chǎn)業(yè)界對石墨烯在新能源汽車(chē)電池領(lǐng)域的應用寄予厚望。美國紐約州倫斯勒理工學(xué)院研究認為，使用石墨烯制造的電池，充放電速度是鋰離子蓄電池的10倍。另有西班牙和韓國的實(shí)驗表明，加入石墨烯后，新能源車(chē)的續航里程有可能達到1000公里，而充電時(shí)間只需要幾分鐘。業(yè)內認為，盡管以石墨烯為原材料的新能源汽車(chē)電池，尚未大規模應用，但已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。一旦這一領(lǐng)域獲得突破，新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的瓶頸將被打破，新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)有望迅速崛起，新能源汽車(chē)也將快速普及。
石墨烯的三大應用領(lǐng)域
中科院院士劉忠范認為，在目前的石墨烯研發(fā)基礎上，未來(lái)石墨烯產(chǎn)業(yè)將在三個(gè)領(lǐng)域有重大作為。
第一種是類(lèi)似碳纖維的石墨烯材料，將廣泛應用于航空航天等高端裝備制造業(yè)；
第二種是類(lèi)似于塑料的石墨烯材料，將廣泛應用于人們的日常生活中，甚至可能在未來(lái)成為像塑料一樣普遍的材料；
第三種是類(lèi)似硅材料的石墨烯材料，將廣泛應用于集成電路領(lǐng)域，有望大大加速集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而推進(jìn)整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)的再次產(chǎn)業(yè)革命。
此外，從目前石墨烯領(lǐng)域的研究看，石墨烯及其衍生物在納米藥物運輸系統、生物檢測、生物成像、腫瘤治療等方面的應用廣闊。以石墨烯為基層的生物裝置或生物傳感器可以用于細菌分析、DNA和蛋白質(zhì)檢測。如美國賓夕法尼亞大學(xué)開(kāi)發(fā)的石墨烯納米孔設備可以快速完成DNA測序；石墨烯量子點(diǎn)應用于生物成像中，與熒光體相比具有熒光更穩定、不會(huì )出現光漂白和不易光衰等特點(diǎn)；石墨烯在生物醫學(xué)領(lǐng)域的應用研究雖處于起步階段，但卻是產(chǎn)業(yè)化前景最為廣闊的應用領(lǐng)域之一。
中國石墨烯產(chǎn)業(yè)現狀
值得注意的是，雖然我國石墨烯產(chǎn)業(yè)起步相對較晚，但2010年后發(fā)展迅速，目前在主要研究領(lǐng)域均有涉獵，整體接近國外先進(jìn)水平，部分領(lǐng)域領(lǐng)先并掌握了自主知識產(chǎn)權。數據顯示，截至2012年，我國石墨烯論文數量超過(guò)美國，位居世界首位；2015年全球石墨烯專(zhuān)利數據顯示，排名首位的依然是中國，之后是美國、韓國、日本。
與此同時(shí)，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也在提速。石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈包括上游原料石墨，中游制備品薄膜、粉體和漿料等以及下游應用市場(chǎng)。目前國內已經(jīng)有數家企業(yè)具備年產(chǎn)百?lài)嵓壥┑纳a(chǎn)能力。在應用方面，我國在粉體領(lǐng)域水平已與國外接近。寧波、東莞、廈門(mén)等地企業(yè)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了在鋰電池、涂料/油墨、改性塑料等領(lǐng)域的應用產(chǎn)品。
中國政策頻出，鼓勵石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展
我國對石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展高度重視。在中央的高度重視之下，國家出臺了一系列石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)政策和推動(dòng)措施。
2012年工信部發(fā)布了《新材料十二五規劃》，把石墨烯作為發(fā)展的前沿材料之一，首次明確提出了要支持石墨烯新材料的發(fā)展。在國家科技重大專(zhuān)項，尤其975計劃和自然科學(xué)基金，以及科技部與中國科學(xué)院的眾多科研項目當中，也都對石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供必要的經(jīng)費支持；2014年工信部等三部委聯(lián)合發(fā)布的關(guān)鍵材料升級換代工程實(shí)施方案當中，提出了到2016年要實(shí)現20種左右的重點(diǎn)新材料批量生產(chǎn)和應用，石墨烯就位列其中；2015年我國提出的中國制造2025戰略，在重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線(xiàn)圖當中，對石墨烯產(chǎn)業(yè)的中長(cháng)期發(fā)展路線(xiàn)也進(jìn)行了部署；2015年11月，《關(guān)于石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見(jiàn)》正式出臺，成為未來(lái)我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綱領(lǐng)性文件。
2016年，工信部原材料司在北京召開(kāi)了石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展座談會(huì )，分析了石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現狀、熱點(diǎn)、難點(diǎn)，同時(shí)提出從2016到2017年石墨烯產(chǎn)業(yè)的推進(jìn)重點(diǎn)，提出了促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的措施建議，并研討了擬建石墨烯創(chuàng )新中心的使命、功能、定位以及組建運營(yíng)模式等。2016年6月，第四屆新材料博覽會(huì )上，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟成立，眾多科研機構和產(chǎn)業(yè)界公司都表示，將聯(lián)合各界力量共同推進(jìn)我國石墨烯產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
除了國家政策支持，地方政府也紛紛出臺相關(guān)政策，搶占石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機。目前，多個(gè)地方通過(guò)設立產(chǎn)業(yè)園區、設立重大的科技專(zhuān)項、設立產(chǎn)業(yè)引導基金，以及出臺相關(guān)優(yōu)惠政策等形式，促進(jìn)石墨烯關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，以及產(chǎn)業(yè)化的應用示范。截至目前，寧波、常州、無(wú)錫、青島、重慶等地，均設立了產(chǎn)業(yè)園區。此外，2014年我國首個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)基金成立，總投資規模20億元；2016年由中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新聯(lián)盟籌備的石墨烯產(chǎn)業(yè)天使投資基金也正式成立，首期規模達到1.2億元。
石墨烯備受資本青睞
更為重要的是，資本市場(chǎng)對石墨烯產(chǎn)業(yè)也給予了巨大的熱情。例如，華麗家族、德?tīng)栁磥?lái)、中國寶安、中泰化學(xué)等上市公司，近年來(lái)紛紛通過(guò)收購或投資等形式進(jìn)軍石墨烯產(chǎn)業(yè)。同期，賽富基金等風(fēng)投機構也積極投資石墨烯的研發(fā)、測試和產(chǎn)業(yè)化。據多家第三方市場(chǎng)機構數據，目前國內專(zhuān)門(mén)用于石墨烯產(chǎn)業(yè)的風(fēng)投基金已超過(guò)20支，過(guò)去5年公開(kāi)的創(chuàng )投活動(dòng)也超過(guò)了100起。
工信部賽迪研究院原材料研究所李丹研究員認為，從中央到地方的政策支持，以及資本市場(chǎng)的熱捧，為我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng )造了良好的發(fā)展環(huán)境。從政策走向來(lái)看，未來(lái)我國還將出臺一系列促進(jìn)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的具體措施，《關(guān)于石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見(jiàn)》將會(huì )從文件進(jìn)入具體的落實(shí)階段。他認為，未來(lái)我國需要設立國家級的石墨烯研發(fā)機構，建立若干國家級的石墨烯創(chuàng )新中心，設立石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展專(zhuān)項計劃和專(zhuān)項基金。同時(shí)，還應將石墨礦確定為戰略性礦產(chǎn)資源，并在此基礎上，打通應用環(huán)節，形成上下游一體化的產(chǎn)業(yè)鏈條，加快制定正確的技術(shù)路線(xiàn)和材料標準、應用標準等應用規范，做大做強采、選、冶一體的高科技龍頭企業(yè)集團，建立石墨烯的產(chǎn)業(yè)基地，以此來(lái)進(jìn)一步推進(jìn)石墨烯產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問(wèn)題
?。?/strong>1）“誤導”宣傳
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展已初具規模，發(fā)展態(tài)勢喜人。但石墨烯產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中存在著(zhù)夸大宣傳、虛假宣傳等問(wèn)題，阻礙了行業(yè)的發(fā)展。一方面是部分企業(yè)把石墨烯神話(huà)化，把它說(shuō)成萬(wàn)能材料，這對石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極為不利，因為期望越大失望越大。另一方面個(gè)別企業(yè)把石墨當作石墨烯來(lái)賣(mài)，給產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大傷害。所以，石墨烯行業(yè)健康發(fā)展亟須標準指導和引領(lǐng)。
由于種種原因，石墨烯產(chǎn)業(yè)目前存在四大“誤導”宣傳，這不但被部分市場(chǎng)炒作行為利用，還大大阻礙了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。這四種“誤導”主要是：
第一，把石墨烯的發(fā)展依托到石墨資源的發(fā)展上，將石墨烯的產(chǎn)業(yè)稀缺性和資源稀缺性進(jìn)行混淆；
第二，是將石墨烯的微觀(guān)性能夸大為宏觀(guān)性能，過(guò)分宣傳石墨烯材料的應用；
第三，是將石墨烯作為半導體的替代材料前景想象得過(guò)于樂(lè )觀(guān)，根據目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平，石墨烯材料要大規模替代現有的半導體材料還需要至少二三十年；
第四，是混淆石墨粉體與石墨烯的概念，這使得市場(chǎng)中出現了大量魚(yú)目混珠的所謂石墨烯企業(yè)，這些企業(yè)并不具備石墨烯的研發(fā)和應用能力，但卻利用信息不對稱(chēng)，在市場(chǎng)上掀起了一波波的炒作。
?。?/strong>2）低端石墨烯項目占大多數
中科院院士劉忠范介紹，在過(guò)去幾年市場(chǎng)炒作的助推下，各地紛紛上馬石墨烯項目，但這其中的大部分是不具備核心技術(shù)的低端石墨烯項目，這就造成了石墨烯產(chǎn)業(yè)出現“大躍進(jìn)”、“大煉鋼鐵”式的發(fā)展趨勢。事實(shí)上，在這一產(chǎn)業(yè)趨勢的影響下，作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，石墨烯行業(yè)卻出現了大量落后產(chǎn)能。
石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議
要解決目前石墨烯產(chǎn)業(yè)的問(wèn)題，就需要提升石墨烯產(chǎn)業(yè)的核心競爭力，首先要通過(guò)標準來(lái)營(yíng)造良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境；其次要促進(jìn)典型應用，同時(shí)還要提高產(chǎn)業(yè)集中度，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)深度融合。
工信部原材料司副司長(cháng)苗治民表示，“十三五”時(shí)期，推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，首先仍然要從應用發(fā)力，然后在應用上制定一些新政策，包括保險機制、財稅機制等。其次是重點(diǎn)促進(jìn)體系建設，包括標準、統計、創(chuàng )新、監測，以及協(xié)同體系等。他透露，這些政策和體系的相關(guān)細則、細節目前正在研究當中。
苗治民還提醒業(yè)內人士重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn)：首先是技術(shù)和裝備，如何形成自身的技術(shù)和裝備，這是一個(gè)重要方向；其次是應用，石墨烯應用取得了很大進(jìn)步，但是在高端領(lǐng)域還需要加大努力；第三是檢測和標準；第四是國家創(chuàng )新制造中心建設，這是面向未來(lái)布局的工作。苗治民希望業(yè)內共同努力，盡快組建國家石墨烯制造業(yè)創(chuàng )新中心，然后在該平臺之下形成自己的技術(shù)裝備和標準，開(kāi)拓高端應用，引領(lǐng)我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
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