我國多地近年上馬石墨烯及相關(guān)產(chǎn)業(yè)熱情高漲,,這一新興產(chǎn)業(yè)在加速發(fā)展的同時,,重上游輕下游、重科研輕應(yīng)用,、重噱頭輕實(shí)干等“泡沫化”端倪初顯,。專家稱,若放任自流,,恐將導(dǎo)致我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展“起大早,、趕晚集”。建議制定國家層面的產(chǎn)業(yè)科技路線圖,,積極搶奪全球石墨烯產(chǎn)業(yè)話語權(quán),,避免我國在石墨烯產(chǎn)業(yè)國際競爭中先發(fā)后至。
投資熱源于GDP沖動
目前,,我國一些石墨烯龍頭企業(yè)發(fā)展水平位居世界前列,。不過,在產(chǎn)業(yè)發(fā)展亮點(diǎn)頻現(xiàn)的同時,,一些急功近利現(xiàn)象值得警惕,。當(dāng)下,政府鼓勵發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè),,加之其巨大的商業(yè)價值,,政企高漲的投資熱情致使大批資金流向石墨烯領(lǐng)域,行業(yè)規(guī)模急速膨脹,,“泡沫化”傾向初顯,。
經(jīng)過幾年發(fā)展,我國石墨烯產(chǎn)業(yè)基本形成以江蘇省為聚合區(qū),,其他多地碎片化存在的產(chǎn)業(yè)格局,。
作為國內(nèi)較早發(fā)展石墨烯的省份,,江蘇在常州、無錫,、泰州,、南京等市均有石墨烯企業(yè)分布,其中常州市最為集中,,共有石墨烯原料制備及應(yīng)用領(lǐng)域規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)33家,,高新技術(shù)企業(yè)16家;無錫市于2013年12月成立石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展示范區(qū),,攜手中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟共建石墨烯產(chǎn)業(yè)園,,成功培育出格菲電子、積匯新能源等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè),。
《經(jīng)濟(jì)參考報》記者粗略統(tǒng)計(jì),,除江蘇外,重慶,、寧波,、青島、德陽,、河北,、北京等地亦在布局石墨烯產(chǎn)業(yè)。重慶將石墨烯列為十大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,。寧波發(fā)布了《寧波市石墨烯技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃(2014-2023)》,,將力爭用10年時間把寧波打造成全球最大規(guī)模石墨烯原材料生產(chǎn)基地,到2023年,,關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)值實(shí)現(xiàn)千億元,。
一些專家認(rèn)為,當(dāng)下的石墨烯熱與當(dāng)年的造船,、光伏投資沖動如出一轍,,反映出企業(yè)和政府根深蒂固的投機(jī)性。
一位石墨烯企業(yè)負(fù)責(zé)人甚至直言,,這固然有企業(yè)家的盲目,,但更多是地方政府的GDP沖動,背后蘊(yùn)藏的“泡沫化”風(fēng)險不容小視,。
上游強(qiáng)下游弱
我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭迅猛,,但上游強(qiáng)下游弱、重科研輕應(yīng)用,、噱頭多實(shí)干少等現(xiàn)實(shí)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟須突破的瓶頸,。
眼下,我國石墨烯薄膜和粉體制備初步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),,甚至擁有全球最大規(guī)模石墨烯生產(chǎn)線,。不過,,在附加值更高、應(yīng)用更廣的石墨烯產(chǎn)業(yè)下游,,我國仍處弱勢,。
常州第六元素材料科技股份有限公司總經(jīng)理瞿研說,未來5年,,石墨烯將成為一個萬億級產(chǎn)業(yè),,其中絕大部分體現(xiàn)在下游應(yīng)用。
“現(xiàn)在幾家國際大公司大量向我們購買石墨烯粉體,,用以研發(fā)下游應(yīng)用,,2016年預(yù)計(jì)達(dá)百噸,。我國未來產(chǎn)業(yè)下游被其他國家超越是最大隱憂,。”瞿研說,。
生產(chǎn)石墨烯手機(jī)散熱薄膜的常州碳元科技發(fā)展有限公司董事長徐世中表示,,下游應(yīng)用都是高附加值行業(yè),若下游長期發(fā)展不力將導(dǎo)致巨大利潤拱手讓人,,更嚴(yán)重的是還將制約上游發(fā)展,,最終使得我國產(chǎn)業(yè)初期積累的優(yōu)勢盡失。
《經(jīng)濟(jì)參考報》記者調(diào)研發(fā)現(xiàn),,當(dāng)下美國,、日本和歐洲的石墨烯相關(guān)技術(shù)研發(fā)都以企業(yè)為主體,如IBM,、諾基亞等,,韓國更是以三星公司為龍頭引領(lǐng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的多維格局。而在我國,,石墨烯相關(guān)技術(shù)的研發(fā)主體仍然是大學(xué)和科研機(jī)構(gòu),。企業(yè)雖然已經(jīng)申請了一定數(shù)量的專利,但整體研發(fā)力量薄弱而分散,,不利于石墨烯技術(shù)跨越式發(fā)展,。
清華大學(xué)深圳研究生院院長、碳材料專家康飛宇說,,我國雖然在石墨烯論文發(fā)表量上位居全球首位,,但不少科研院所并不知道產(chǎn)業(yè)界到底要什么,我國鮮見“石墨烯助力電動車快速充電”等類似爆炸性新聞,,科研和應(yīng)用脫節(jié)問題突出,,可謂“只見樓梯響、不見人下來”,。
常州二維碳素科技有限公司總經(jīng)理金虎認(rèn)為,,國內(nèi)石墨烯市場浮躁現(xiàn)象突出,,有人急功近利想通過資本市場實(shí)現(xiàn)大量利潤,踏踏實(shí)實(shí)做事的企業(yè)和個人越來越少,。一些本來與石墨烯業(yè)務(wù)無關(guān)的企業(yè),,近年來改名換姓在資本市場圈錢。
深圳國創(chuàng)新能源研究院院長,、國家“千人計(jì)劃”專家茆勝表示,,有些企業(yè)缺少核心技術(shù),卻打著石墨烯的旗號去融資,,導(dǎo)致市場魚龍混雜,。公開報道顯示,深圳一家上市公司甚至曾因涉嫌發(fā)布石墨烯虛假信息抬升股價而遭到證監(jiān)會調(diào)查,。
爭奪主導(dǎo)權(quán)
2012年,,工業(yè)和信息化部發(fā)布的《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》將石墨烯作為前沿新材料之一。國家科技重大專項(xiàng),、國家973計(jì)劃圍繞“石墨烯宏量可控制備”“石墨烯基電路制造設(shè)備,、工藝和材料創(chuàng)新”等方向部署了一批重大項(xiàng)目,取得了一批創(chuàng)新成果,。然而諸多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,,我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展不能止于規(guī)劃和立項(xiàng)層面,還需更多謀劃和思考,。
常州武進(jìn)區(qū)委書記周斌建議,,把石墨烯提高到國家戰(zhàn)略性新材料的高度來認(rèn)識和布局。他說,,目前發(fā)改委,、科技部、工信部等國家部委均對石墨烯產(chǎn)業(yè)有一定關(guān)注,,若能將各自“碎片化”的支持?jǐn)Q成合力,,將極大推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
康飛宇認(rèn)為,,作為一種新型材料,,石墨烯運(yùn)用方向技術(shù)難度不一,產(chǎn)業(yè)化輕重緩急亦有講究,�,?山梃b歐盟經(jīng)驗(yàn),集中優(yōu)勢力量盡快制定石墨烯產(chǎn)業(yè)科技路線圖,,按照先重后輕,、先易后難原則穩(wěn)步推進(jìn),防止一些地方和企業(yè)走彎路。
常州市副市長王成斌表示,,國內(nèi)不少城市提出或者已經(jīng)開始發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè),,有積極性固然是好事,但要避免一哄而上造成產(chǎn)能過剩,,國家可在產(chǎn)業(yè)初創(chuàng)期給予適當(dāng)引導(dǎo),,對全國發(fā)展情況進(jìn)行評估并綜合布局,結(jié)合各地產(chǎn)業(yè)實(shí)際錯位分工,。
徐世中建議選擇石墨烯發(fā)展相對前沿的省份,,建立石墨烯產(chǎn)業(yè)部、省合作共建機(jī)制,,并積極爭奪全球石墨烯領(lǐng)域的主導(dǎo)權(quán),。比如,可考慮編制并發(fā)布“全球石墨烯指數(shù)”,。
記者了解到,,得益于美國國防部高級研究計(jì)劃署出資設(shè)立的碳電子射頻應(yīng)用項(xiàng)目,IBM的研究人員發(fā)明了迄今為止頻率最高的射頻石墨烯晶體管,,速度高達(dá)100GHz,,而此前的最好成績是40GHz,。
江南石墨烯研究院院長張朝暉表示,,由于石墨烯產(chǎn)業(yè)孕育和成長期較長,在產(chǎn)業(yè)化前需要巨額投入,,中小企業(yè)在相當(dāng)長的時期內(nèi)面臨較大的虧損壓力,,因而美國軍方支持重點(diǎn)企業(yè)進(jìn)行研發(fā)突破的經(jīng)驗(yàn)值得我國借鑒。
從海外引進(jìn)多個石墨烯研發(fā)團(tuán)隊(duì)的深圳清華大學(xué)研究院原院長馮冠平認(rèn)為,,可參考美國模式,,在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期加大投入力度,政府推動引導(dǎo)資金向高科技資金,、孵化器企業(yè)傾斜,,利用企業(yè)的主體地位推動創(chuàng)新。
針對目前國際上研究石墨烯的頂尖團(tuán)隊(duì)大多有華人華僑參與這一現(xiàn)狀,,常州市西太湖科技產(chǎn)業(yè)園科技局副局長陳順明建議,,每年由國家部委組織開展石墨烯國際人才及項(xiàng)目對接會等活動,拓寬石墨烯國際頂尖人才及項(xiàng)目的引進(jìn)渠道,,并支持地方出臺吸引石墨烯國際頂尖人才的相關(guān)政策,,完善引才、用才,、育才,、留才的良性體系。
此外,有企業(yè)反映,,其生產(chǎn)的石墨烯防腐涂料能夠有效替換掉原有涂料中的鋅粉,,防腐效果大幅提升,但受制于我國對高強(qiáng)度防腐涂料的鋅含量有明確標(biāo)準(zhǔn),,導(dǎo)致缺鋅的新產(chǎn)品“不達(dá)標(biāo)”而難以推廣,。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,隨著石墨烯產(chǎn)品逐步替換舊材料,,類似問題將越來越多,,建議國家對此予以重視,抓緊制定,、修改相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),。
材料、能源和信息技術(shù)被譽(yù)為當(dāng)代文明的三大支柱,,而新材料石墨烯跟這三者均息息相關(guān),。自2004年被成功從石墨分離出來后,石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,,目前美歐韓均在搶占這一戰(zhàn)略制高點(diǎn),。
石墨烯可謂“材料之王”、“材料之最”,。它是人類已知的強(qiáng)度最高,、韌性最好、重量最輕,、透光率最高,、導(dǎo)電性能最好的材料,在未來可廣泛運(yùn)用于新能源,、新一代信息技術(shù),、復(fù)合材料、生物醫(yī)藥和節(jié)能環(huán)保等多個領(lǐng)域,。
深圳國創(chuàng)新能源研究院院長,、國家“千人計(jì)劃”專家茆勝說,石墨烯目前已知的運(yùn)用價值主要體現(xiàn)在五個領(lǐng)域:儲能技術(shù),、柔性顯示器,、高精度傳感器、快速導(dǎo)熱導(dǎo)電技術(shù)以及阻隔滲透技術(shù),。
比如,,在儲能技術(shù)領(lǐng)域,使用石墨烯有望制造出超級電池和超級電容器,。據(jù)西班牙《世界報》去年年底報道,,西班牙一家公司已經(jīng)研制出世界上首例石墨烯聚合材料電池,8分鐘的充電時間可以讓電動車?yán)m(xù)航1000公里。
在電子消費(fèi)品領(lǐng)域,,石墨烯可以制造出柔性顯示設(shè)備,,大幅運(yùn)用于將來的可穿戴設(shè)備上,韓國電子巨頭三星目前正在抓緊該領(lǐng)域的研究,,以求在下一代移動設(shè)備的競爭中奪得先機(jī),。
在阻隔滲透領(lǐng)域,去年一個中英合作項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯薄膜具有“快速精密篩選離子”的性能,,可以高效率地過濾海水中的鹽分,,這意味著制造一個幾分鐘內(nèi)可將一杯海水淡化成飲用水的過濾裝置有望成為現(xiàn)實(shí)。
值得一提的是,,石墨烯在軍工領(lǐng)域也有廣闊的運(yùn)用前景,,幾乎所有“上天入海”的軍工產(chǎn)品都可用石墨烯改進(jìn)性能,。通過添加石墨烯,,江蘇一家公司已經(jīng)可以生產(chǎn)出高強(qiáng)度防腐涂料,可運(yùn)用于我軍艦艇和海上項(xiàng)目上,。
清華大學(xué)深圳研究生院院長,、碳材料專家康飛宇說,石墨烯特殊的聲光學(xué)性能,,可運(yùn)用于隱身材料上,,超輕防彈衣,制造高能炸藥,,其柔性顯示可用于未來的單兵作戰(zhàn)系統(tǒng),,頭盔,、衣服,、手套和襪子等都可以與之相結(jié)合,并可用石墨烯開發(fā)出快速的人體,、水質(zhì)和食品檢測工具等等,。
由于石墨烯具有的優(yōu)異性能,世界上主要國家和大企業(yè)均對其高度重視,,紛紛出臺計(jì)劃或支持措施,,扶持石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展,期望在石墨烯帶來的材料革命來臨之前,,搶占這一戰(zhàn)略制高點(diǎn),。
2013年1月,歐盟委員會將石墨烯列為未來新興技術(shù)旗艦項(xiàng)目之一,,計(jì)劃十年提供10億歐元資助,,將石墨烯研究提升至戰(zhàn)略高度。英國已經(jīng)至少投入了7000萬英鎊資助石墨烯研究項(xiàng)目,受益單位包括劍橋大學(xué)和全球最大軍火商英國BAE系統(tǒng)公司,。英國還建立了有望領(lǐng)先世界的國家石墨烯研究所,。
相關(guān)資料顯示,2002年-2013年,,美國國家自然科學(xué)基金會關(guān)于石墨烯的資助達(dá)到500項(xiàng),,投入經(jīng)費(fèi)3310多萬美元。同時,,美國國防部及其下屬機(jī)構(gòu)國防高級研究計(jì)劃署開展多項(xiàng)石墨烯研究項(xiàng)目,,重點(diǎn)開發(fā)更輕、更小,、更快和更高頻的電子器件,。
而在東亞的韓國,2012年-2018年,,韓國原知識經(jīng)濟(jì)部預(yù)計(jì)將向石墨烯領(lǐng)域提供2.5億美元的資助,。2013年,韓國產(chǎn)業(yè)通商資源部宣布,,包括韓國科學(xué)技術(shù)院在內(nèi)的41家研究機(jī)構(gòu)將與6家企業(yè)形成石墨烯聯(lián)盟,,在聚焦領(lǐng)域由特定的企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)牽頭完成相關(guān)項(xiàng)目。
業(yè)內(nèi)人士表示,,石墨烯研究是我國位于世界前列的科技領(lǐng)域之一,,與國際先進(jìn)水平相比具有起步較早、發(fā)展快速,、水平相當(dāng),、部分領(lǐng)先等特點(diǎn)。我國正面臨難得的歷史性機(jī)遇,,將有可能在石墨烯領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“彎道超車”,,變追趕為引領(lǐng),為我國從制造大國向制造強(qiáng)國提供保障,。
首先,,中國具備發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)得天獨(dú)厚的條件。據(jù)統(tǒng)計(jì),,我國石墨礦儲量占世界總儲量的75%,,產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的72%,是我國少有的幾種具有國際競爭優(yōu)勢的礦產(chǎn)之一,。
其次,,我國文獻(xiàn)發(fā)表量和專利數(shù)量都已經(jīng)位居全球首位,在石墨烯研究領(lǐng)域正和發(fā)達(dá)國家一樣處于起跑階段,。
最后,,在產(chǎn)業(yè)發(fā)展層面,,目前國內(nèi)骨干研究人員大都有國際石墨烯機(jī)構(gòu)研究經(jīng)歷,我國在石墨烯制備,、手機(jī)觸摸屏,、鋰離子電池以及復(fù)合材料等領(lǐng)域都取得了一定的研究成果,在一些領(lǐng)域處于國際先進(jìn)水平,。