我國石墨烯研發和產業化的現狀及政策建議
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。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。
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。
高新區建千億產業群 全球率先量產石墨烯薄膜
依托一種名為石墨烯的新材料,重慶高新區有望成為一場新產業技術革命的中心。隨著重慶墨希科技有限公司去年12月份試產成功,高新區將搭建一條圍繞石墨烯產業的完整產業鏈,通過大手筆招商引資,預計用5年左右的時間,打造產值1000億元的國家級石墨烯產業化示范基地。
“單層厚度相當于頭發絲直徑的二十萬分之一,可以承載一頭大象的重量,肉眼幾乎看不見,能夠隨意折疊……”這些神奇的特性都來自于一種名為石墨烯的新材料,依托于它,能夠造出可折疊的觸摸屏電腦、充電半小時便能續航600公里的太陽能汽車。去年1月,中科院重慶研究院宣布成功制造出尺寸達國際最高水平的單層石墨烯,隨后,上海南江集團與中科院重慶研究院成立重慶墨希科技有限公司開展石墨烯產業化。此時,高新區順勢而動,去年5月4日墨希科技簽約入駐金鳳電子信息產業園,并于去年12月25日試產成功。
按照計劃,該公司年內將實現石墨烯薄膜產量30萬片,待項目完全達產后預計年產量將達到1000萬片,產值超10億元。這不僅創造了“當年簽約、當年建設、當年投產”的重慶速度,也標志著重慶高新區在國際上率先實現大規模單層石墨烯薄膜量產,并成功填補國內技術空白。
去年年底,規劃占地面積1000畝的重慶石墨烯產業園正式開園,依托該園區,高新區致力于構建石墨烯產業的完整產業鏈。
今年2月份,由深圳市川馬電子有限公司合資成立的終端產品項目落戶石墨烯產業園,而廣東正揚科技、長春藤控股等石墨烯下游產業鏈項目也已簽訂合作框架協議。預計4大項目完全達產后年產值近百億。按照計劃,高新區計劃用5年時間,培育石墨烯應用研發企業20家以上,引進、發展下游應用生產企業100家,建成產值1000億元的國家級石墨烯產業化示范基地。
高新區投資促進局相關負責人表示,重慶石墨烯產業園緊鄰西永綜合保稅港區等電子信息前沿陣地,相當于市場就在家門口;此外,園區緊鄰外環,到機場、寸灘均不超過半小時,交通優勢明顯;更加方便的是,依托于白市驛西部國際涉農物流園區和大學城高校資源,園區在物流體系和人才配置上得天獨厚。
“年內我們將聯合市經信委編制完成《重慶市石墨烯產業發展規劃》,組建成立一支2~3億元規模的產業引導基金,并整合專家資源成立一個石墨烯產業應用研究中心,為石墨烯產業提供完善的配套保障。”上述負責人表示,“我們的重點招商方向是以石墨烯為材料的顯示觸控屏、鋰電池電極材料、晶體管、電子儀器等產業,為了鼓勵入駐,市區兩級每年都會拿出不少于3000萬的產業扶持資金對入駐企業給予補貼。”
方大炭素
公司主營炭素制品和鐵礦石,其中炭素制品包括石墨電極、炭磚、等靜壓石墨,是國內最大的石墨電極生產企業,產能近20萬噸,居亞洲第一,世界第三。公司的炭新材料品種齊全,在炭磚已有多項專利。
博云新材
公司是我國復合材料領域龍頭企業,主營產品包括飛機剎車副、航天用炭\炭復合材料、環保型高性能汽車剎車材料和高性能模具材料。前身是中南大學粉末冶金研究所,是對曾獲得國家技術發明一等獎的炭/炭復合材料的產業化而設。
據了解,炭/炭復合材料是以碳或石墨纖維為增強體,碳或石墨為基體復合而成的材料,具有密度低、比強度大、摩擦特性優良、耐高溫等一系列優異性能。炭/炭復合材料目前是生產火箭發動機噴管的主要材料,受到了西方發達國家嚴密的出口限制。而公司研制出了多種以炭/炭復合材料為基礎的火箭噴管,打破了國外在該領域內的技術壟斷。此外,由于炭/炭復合材料耐腐蝕,在太陽能領域的應用也十分廣泛,太陽能產業的高速發展也將帶動公司炭/炭復合材料在太陽能領域的銷量。
中鋼吉炭
公司是中國最大的綜合性炭素制品生產企業,主要有石墨電極,石墨陽極,炭塊,特種炭制品,炭纖維制品等。雖然公司目前重點發展處于高速發展的碳纖維項目,還曾表示沒有石墨烯及其相關產業的研發和生產,且公司在“十二五”期間內并沒有從事石墨烯及其相關產業的計劃,但是公司仍被市場視為重要的石墨烯概念股。
金路集團
金路集團是以生產銷售聚氯乙烯樹脂、燒堿為主的公司,變身石墨烯概念股,是因為與中國科學院金屬所達成的一項協議,雙方決定在石墨烯研發及產業化方面開展合作。金路集團負責提供研發經費。中科院金屬所負責石墨烯基透明導電薄膜、三維網絡散熱材料和動力電池用電極材料及產業化三個方面的具體研究開發工作,并提供產業化可行性報告;而金路集團除了負責提供研發經費之外,公司還將組織相關團隊進行產業化及市場開發方面的工作。
中國寶安
子公司貝特瑞公司在原有石墨技術的基礎上,開始了石墨烯的研發和產業化攻關。目前已完成石墨烯制備工藝的小試,正在進行中試,并已提交了該產品相關技術的發明專利申請一項。貝特瑞擁有中國天然鱗片狀石墨主要產地之一的黑龍江雞西石墨礦,未來石墨深加工原材料豐富而且優質。公司雞西石墨產業園石墨深加工產品年處理茶能3000噸。
南風化工
公司與清華大學合作碳納米管生產基地,目前形成日產3600kg、年產120噸、存讀達80%以上多壁納米管生產能力。

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