鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2018年06月16日
陳玉榮:淺談石墨烯產業走向
石墨烯被譽為"改變21世紀的神奇材料"。發展石墨烯產業,可提升我國新興產業的國際競爭力、提高產業的發展水平、形成新的經濟增長點。應加強對石墨烯產業的規劃引導,提升自主創新能力,促進研發與商業化并行發展,提高協同創新能力,建立產業技術創新聯盟。
由于石墨烯具有的優異性能,世界上主要國家和大企業均對其高度重視。我國石墨烯領域研發起步較晚,但發展較快,有潛在優勢和后發優勢。據統計,我國石墨礦儲量占世界總儲量的75%,生產量占世界總產量的72%,是我國少有的幾種具有國際競爭優勢的礦產之一。2013年7月13日,中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟成立。同時,江蘇、浙江、深圳、上海、山東、福建、遼寧、重慶、黑龍江與中科院等機構以多種形式協同創新,紛紛建立了產業技術聯盟,促進了創新資源優化組合和創新產業化進程。2013年中科院重慶研究院研制出15英寸的單層石墨烯。2013年2月,無錫格菲電子薄膜科技公司研發出石墨烯電容式融屏手機。常州第六元素公司年產100噸粉體,寧波墨西科技公司年產300噸石墨烯粉體。2013年5月,常州二維碳素科技公司、無錫格菲電子薄膜科技公司、深圳合力光電傳感公司聯合江南石墨烯研究院在常州投產3萬平方米石墨烯薄膜生產線。
常州二維碳素科技公司研究出手機電容式觸摸屏,鹽城納新天地科技有限公司2013年在鹽城建設石墨烯產業集群,率先研究成功單層石墨烯改性材料,并與南車集團合作用于高鐵。深圳貝特瑞新能源材料股份有限公司、無錫和青島產業基地、中科院納米中心、中科院微系統所、清華大學、華東理工大學、北京化工大學等都在石墨烯研發與產業化上做了大量的攻關,力求取得突破性的進展。2010年,江蘇常州市委市政府決定投資5000萬,成立江南石墨烯科技產業園,引進8個研發團隊,其中5個為海歸研發團隊,建了11個專業研究室和分析測試中心,培養了7家企業,市值達到20億元。2011年開始連續3年舉辦石墨烯發展高層論壇,努力建設產學研金一體化的石墨烯研究中心和新型創新產業集群,力爭成為國際化的石墨烯產業發展先導區。
根據產業整合網大數據中心的研究資料顯示,從競爭潛力、競爭行為和競爭績效三個維度綜合評價了全球10個石墨烯產業發展較強的國家。通過國家信息中心指數研究院發布的全球首個石墨烯指數評價結果顯示,全球石墨烯產業綜合發展實力排名前三位的國家分別是美國、日本和中國。其中日本、中國得分較接近;韓國、英國、德國和新加坡處在第二梯隊;加拿大、澳大利亞和巴西位于第三梯隊。不難發現,石墨烯作為新興產業,其發展水平與所在國家整體經濟實力、科研投入以及資源儲備有著高度緊密性。這個排名披露的僅僅反映的是各國石墨烯產業的現狀,通過各種數據的分析從發展潛力看來,中國在競爭潛力和競爭行為方面呈現出較強的優勢,從競爭潛力層面看,中國和德國位居前兩位,具有巨大的競爭潛力,日本、美國、英國屬于第二梯隊。
從競爭行為層面看,美國和中國屬于第一梯隊,石墨烯產業表現出很強的競爭實力,日本、英國屬于第二梯隊,產業競爭行為力度相對較強。據筆者看來,中國石墨烯產業競爭潛力位居全球首位,與我國石墨烯相關的科研力量眾多密不可分。同時,報告中的數據也指出,我國目前對石墨烯產業的支持主要集中于研發方面,產業競爭績效距離美國、日本和韓國等國家仍有一定差距。更多相關內容請查閱宇博智業市場研究中心發布的石墨烯行業市場調研分析報告。縱觀中國與世界,石墨烯產業化與材料革命正處于突破的前夜。雖然目前石墨烯的應用還沒有大規模投入市場,也有風險和不確定性,但未來的發展潛力和威力巨大。中國絕不可以喪失這次發展機遇,同時也要防止走彎路,浪費資源、人力和物力。我們要審時度勢,制定科學正確理性的發展政策與措施。一是抓住機遇,有所作為。目前我們與發達國家處于同一起跑階段,要抓住機遇,在推進產業化方面盡快有所作為。在世界石墨烯材料革命競爭中,率先創新,引領發展,實現由“跟跑者”向“領跑者”的跨越。二是制定規劃,重點支持。建議有關方面認真調研,制定石墨烯研發和產業化發展規劃。在國家層面設立創新專項,給予重點支持,以企業為主體,產學研協同創新,推動跨越式發展。三是防止利用石墨烯炒作。石墨烯可以代替石油,一旦突破將對我國產生巨大的效益,而且降低了石油在國際戰略中的地位,對增強我國能源戰略安全具有重大意義。
但是,目前市場中已經出現了利用投資者的預期在股市里炒作圈錢的行為,給投資者造成損失,也影響到石墨烯產業的健康發展,對此需要予以重視并制定相應的對策。四是制定正確的技術路線和技術標準。石墨烯發展很快,各方面都紛紛加入到研發和產業化之中。但是,有些企業在發展石墨烯過程中缺乏科學方法和正確的技術路線,盲目發展者可能會走彎路,造成不必要的損失和混亂。建議有關部門組織制定國家石墨烯健康發展的技術政策。同時,要制定技術標準,將技術研發優勢轉化為行業標準優勢,掌握石墨烯發展的話語權。五是保護國家石墨烯戰略資源。我國是石墨資源大國,近些年大量原料以3000元/噸的價格出口國外,甚至被某些國家進口存入海底。有些企業將石墨資源浸泡式粗加工,以10000元/噸左右的價格出售,導致嚴重的資源利用浪費。建議政府部門采取有效的對策和措施,這么重要的戰略資源,千萬不能重蹈稀土的覆轍。為此,筆者認為這個時代將來最大的顛覆,是石墨烯時代顛覆硅時代,但是顛覆需要有繼承性發展。”談到石墨烯,華為創始人任正非給予了這種新材料高度的期望。而《報告》的出爐讓行業開始更加全面的認識我國的石墨烯發展現狀,但這僅僅是我國石墨烯產業發展的一個縮影,2012年,工業和信息化部發布的《新材料產業“十二五”發展規劃》將石墨烯作為前沿新材料之一。國家科技重大專項、國家973計劃圍繞“石墨烯宏量可控制備”“石墨烯基電路制造設備、工藝和材料創新”等方向部署了一批重大項目。
隨著石墨烯產業化的不斷推進,國家針對該產業的政策再度加碼,石墨烯進入了國家宏觀戰略布局。此前,國家主席習近平親赴江蘇高新技術產業研究院,調研石墨烯產業,對產業發展寄予厚望。國家“十三五”發展規劃中也明確石墨烯在其中,而多部委出臺的相關方案或是相關的行動計劃。伴隨著國家層面上頻頻出臺相應的鼓勵政策,2015年也被業內看成是中國石墨烯行業的元年,使中國具備發展石墨烯產業得天獨厚的條件。據不完全統計,我國石墨礦儲量占世界總儲量的75%,產量占世界總產量的72%,是我國少有的幾種具有國際競爭優勢的礦產之一。
近日,工信部召開相關會議擬制定石墨烯產業計劃,指導籌建產業發展聯盟的消息讓石墨烯行業再次受到行業內外關注。5月18日全球首個石墨烯指數的出爐,更是讓行業內外對中國的石墨烯發展的現狀和未來有了更為全面的了解。而有行業人士預期雖然目前的石墨烯的產業化并不理想,但是伴隨著相關政策的不斷落地,未來研發成果產業化平臺的影響力將成為該國石墨烯行業在全球石墨烯市場地位的重要衡量。加上優質的產能儲備,隨著全球石墨烯產業的發展,以及各國政府對其重視程度的提高,歐美亞三足鼎立的局面是發展的必然趨勢。而中國是最具發展潛力的國家,未來幾十年內很有可能成為全球石墨烯行業“領跑者”和主導者。
有行業人士指出,在政策和行業公司的共同推動下,中國的石墨烯產業很可能改變其在石墨烯領域的追趕者角色,從而實現“彎道超車”,未來很可能以行業引領者的姿態出現在國際石墨烯市場中。據了解,目前國內的石墨烯企業多為處于創業成長期的中小企業,雖然企業數量初具規模,但龍頭企業數量不多,規模也相對較小,較難帶動整體產業鏈的發展和完善。還需要相關部門加強對石墨烯產業化的引導扶持,有效整合企業、科研機構與政府之間的資源。不僅僅是中國,由于石墨烯的優異性能,歐美、日韓等發達國家和一些跨國企業均對其高度重視,紛紛出臺鼓勵政策或籌集重資支持,扶持石墨烯產業發展。這些國家和企業也是期望在石墨烯帶來的材料革命來臨之前,能夠在市場中占據有利的位置。最近歐盟就石墨烯在光子和電子領域的項目開發提出了未來的藍圖,其預計透明導電膜將最先實現。實際上,2013年三星就開發出了采用石墨烯試制的可以用于實用化水平的觸摸面板。不過,有技術障礙、市場問題和價格問題三種因素是阻礙石墨烯產業化的主要因素。特別是成本昂貴阻礙了下游產業化。因此,未來的突破點是如何找到更便捷的制造石墨烯的工藝手段,降低成本。
中國石墨資源豐富,石墨儲量和產量均為全球第一,具備開展石墨烯產業化研究的天然條件。工信部在2012年印發的《新材料產業“十二五”規劃》中提出,加強納米技術研究,重點突破納米材料及制品的制備與應用關鍵技術,積極開發納米粉體、納米碳管、富勒烯、石墨烯等材料,這對石墨烯行業的發展奠定了堅實的政策基礎。同時,國內各省也都積極地對石墨烯研究和產業化應用進行布局。目前,我國已經為此,筆者希望先從最基礎的物性表征來界定石墨烯材料,從而有利于下游用戶在采購時進行判斷和評價。這樣既能起到引導市場的作用,也能更好地推進石墨烯這一新材料的應用。
正是由于目前面對石墨烯的開發熱潮和無限前景,國內金路集團、中國寶安、烯碳新材、力合股份、中泰化學、華麗家族等10多家企業紛紛上市,試圖通過資本運作的方式開始涉足這一領域。到底這些企業未來發展如何,我們將拭目以待。
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