工信部,、發(fā)改委,、科技部,、財(cái)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(shù)市場(chǎng)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),,一旦石墨烯的制備技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)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(guī)模有望快速增長(zhǎng),,預(yù)計(jì)到2020年達(dá)到千億之巨,。
不過(guò),,也有業(yè)內(nèi)人士坦言,石墨烯產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)展的同時(shí),“誤導(dǎo)”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,。
市場(chǎng)規(guī)模有望破千億
業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì),未來(lái)五年到十年,,石墨烯年產(chǎn)能將達(dá)到千噸級(jí),。到2020年,石墨烯產(chǎn)業(yè)化規(guī)模將取得突破,,并達(dá)到千億級(jí)別,。
石墨烯是一種碳基新材料,有良好的光,、電,、熱、力性能,,在電子信息,、新材料、新能源,、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域顯現(xiàn)廣闊的應(yīng)用前景,。目前,全球已有80多個(gè)國(guó)家投入石墨烯材料的研發(fā),,美,、英、韓,、日,、歐等將石墨烯研究提升至戰(zhàn)略高度,期待它帶來(lái)巨大市場(chǎng)價(jià)值,。例如,,目前研究普遍認(rèn)為,利用石墨烯材料制作的電池,,擁有容量大充電快的特性,,一旦成功應(yīng)用,將可使智能手機(jī)的使用時(shí)間和新能源汽車(chē)的行駛里程大大增加,,有望在上述兩大產(chǎn)業(yè)中引發(fā)新的產(chǎn)業(yè)革命,。
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近年來(lái),石墨烯研發(fā)成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速,。截至目前,,相當(dāng)數(shù)量的研發(fā)項(xiàng)目已經(jīng)順利完成,并進(jìn)入商業(yè)化準(zhǔn)備期,。例如,,只用幾秒完成充電的石墨烯手機(jī)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(yù)計(jì)在2020年正式應(yīng)用,。因此,業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì),,石墨烯產(chǎn)業(yè)有望進(jìn)入井噴發(fā)展期,,并有可能對(duì)電子信息、新材料,、新能源,、汽車(chē)、智能手機(jī)等產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生顛覆性的推動(dòng)作用,。
公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,,目前全球石墨烯年產(chǎn)能已達(dá)到百?lài)嵓?jí),業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì),,未來(lái)五年到十年,,石墨烯年產(chǎn)能將達(dá)到千噸級(jí)。到2020年,,石墨烯產(chǎn)業(yè)化規(guī)模將取得突破,,并達(dá)到千億級(jí)別。其中,,新能源市場(chǎng)規(guī)模將突破534億元,,復(fù)合材料市場(chǎng)規(guī)模將突破372億元,電子信息行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將突破267億元,。
目前,,產(chǎn)業(yè)界對(duì)石墨烯在新能源汽車(chē)電池領(lǐng)域的應(yīng)用寄予厚望。美國(guó)紐約州倫斯勒理工學(xué)院研究認(rèn)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(guó)的實(shí)驗(yàn)表明,,加入石墨烯后,,新能源車(chē)的續(xù)航里程有可能達(dá)到1000公里,而充電時(shí)間只需要幾分鐘,。業(yè)內(nèi)認(rèn)為,,盡管以石墨烯為原材料的新能源汽車(chē)電池,尚未大規(guī)模應(yīng)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,。
中科院院士劉忠范認(rèn)為,在目前的石墨烯研發(fā)基礎(chǔ)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yùn)輸系統(tǒng)、生物檢測(cè),、生物成像,、腫瘤治療等方面的應(yīng)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(xì)菌分析,、DNA和蛋白質(zhì)檢測(cè),。如美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)開(kāi)發(fā)的石墨烯納米孔設(shè)備可以快速完成DNA測(cè)序;石墨烯量子點(diǎn)應(yīng)用于生物成像中,,與熒光體相比具有熒光更穩(wěn)定,、不會(huì)出現(xiàn)光漂白和不易光衰等特點(diǎn);石墨烯在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)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(yīng)用領(lǐng)域之一,。
值得注意的是,雖然我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)起步相對(duì)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(guó)外先進(jìn)水平,,部分領(lǐng)域領(lǐng)先并掌握了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),。數(shù)據(jù)顯示,截至2012年,,我國(guó)石墨烯論文數(shù)量超過(guò)美國(guó),,位居世界首位;2015年全球石墨烯專(zhuān)利數(shù)據(jù)顯示,,排名首位的依然是中國(guó),,之后是美國(guó),、韓國(guó)、日本,。
與此同時(shí),,我國(guó)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(yīng)用市場(chǎng)。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有數(shù)家企業(yè)具備年產(chǎn)百?lài)嵓?jí)石墨烯的生產(chǎn)能力,。在應(yīng)用方面,,我國(guó)在粉體領(lǐng)域水平已與國(guó)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(yīng)用產(chǎn)品,。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策環(huán)境成型
我國(guó)對(duì)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(guó)家出臺(tái)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(guī)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(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng),尤其975計(jì)劃和自然科學(xué)基金,,以及科技部與中國(guó)科學(xué)院的眾多科研項(xiàng)目當(dāng)中,,也都對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供必要的經(jīng)費(fèi)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(jí)換代工程實(shí)施方案當(dāng)中,,提出了到2016年要實(shí)現(xiàn)20種左右的重點(diǎn)新材料批量生產(chǎn)和應(yīng)用,,石墨烯就位列其中;2015年我國(guó)提出的中國(guó)制造2025戰(zhàn)略,,在重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖當(dāng)中,,對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)的中長(zhǎng)期發(fā)展路線也進(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(tái),,成為未來(lái)我國(guó)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(xiàn)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(yùn)營(yíng)模式等。2016年6月,,第四屆新材料博覽會(huì)上,,中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟成立,眾多科研機(jī)構(gòu)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(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
除了國(guó)家政策支持,,地方政府也紛紛出臺(tái)相關(guān)政策,,搶占石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機(jī)。目前,,多個(gè)地方通過(guò)設(shè)立產(chǎn)業(yè)園區(qū),、設(shè)立重大的科技專(zhuān)項(xiàng)、設(shè)立產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金,,以及出臺(tái)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(yīng)用示范,。截至目前,,寧波、常州,、無(wú)錫,、青島、重慶等地,,均設(shè)立了產(chǎn)業(yè)園區(qū),。此外,2014年我國(guó)首個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)基金成立,,總投資規(guī)模20億元,;2016年由中國(guó)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(guī)模達(dá)到1.2億元,。
更為重要的是,,資本市場(chǎng)對(duì)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(guó)寶安,、中泰化學(xué)等上市公司,,近年來(lái)紛紛通過(guò)收購(gòu)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(jī)構(gòu)也積極投資石墨烯的研發(fā),、測(cè)試和產(chǎn)業(yè)化,。據(jù)多家第三方市場(chǎng)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù),目前國(guó)內(nèi)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(rèn)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(guó)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(guó)還將出臺(tái)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(rèn)為,,未來(lái)我國(guó)需要設(shè)立國(guó)家級(jí)的石墨烯研發(fā)機(jī)構(gòu),,建立若干國(guó)家級(jí)的石墨烯創(chuàng)新中心,設(shè)立石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃和專(zhuān)項(xiàng)基金,。同時(shí),,還應(yīng)將石墨礦確定為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源,并在此基礎(chǔ)上,,打通應(yīng)用環(huán)節(jié),,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)路線和材料標(biāo)準(zhǔn),、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等應(yīng)用規(guī)范,,做大做強(qiáng)采、選,、冶一體的高科技龍頭企業(yè)集團(tuán),,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,。
隱憂尚存亟待破解
石墨烯產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)展的同時(shí),,也存在“誤導(dǎo)”宣傳、“大躍進(jìn)”等一系列問(wèn)題,。業(yè)內(nèi)認(rèn)為,,要通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)營(yíng)造良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境,提升石墨烯產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,。
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,,我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展已初具規(guī)模。中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)李義春表示,目前我國(guó)石墨烯生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)從2015年的300多家增長(zhǎng)到2016年的400多家,,2016年我國(guó)石墨烯相關(guān)產(chǎn)品的銷(xiāo)售額已經(jīng)達(dá)到30億元左右,,發(fā)展態(tài)勢(shì)喜人。不過(guò),,包括李義春在內(nèi)的多數(shù)業(yè)內(nèi)人士均坦言,,石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展目前仍存在不小的隱憂,并且亟待解決,。
中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)主任戴石峰表示,,石墨烯產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中存在著夸大宣傳、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)把石墨烯神話化,,把它說(shuō)成萬(wàn)能材料,,這對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極為不利,因?yàn)槠谕酱笫酱?。另一方面?zhèn)€別企業(yè)把石墨當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)和引領(lǐng)?!?/p>
李丹認(rèn)為,,由于種種原因石墨烯產(chǎn)業(yè)目前存在四大“誤導(dǎo)”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,。李丹介紹,這四種“誤導(dǎo)”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,,是將石墨烯的微觀性能夸大為宏觀性能,,過(guò)分宣傳石墨烯材料的應(yīng)用;第三,,是將石墨烯作為半導(dǎo)體的替代材料前景想象得過(guò)于樂(lè)觀,,根據(jù)目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平,石墨烯材料要大規(guī)模替代現(xiàn)有的半導(dǎo)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(xiàn)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(yīng)用能力,,但卻利用信息不對(duì)稱(chēng),,在市場(chǎng)上掀起了一波波的炒作。
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(xiàng)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(xiàng)目,,這就造成了石墨烯產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)“大躍進(jìn)”,、“大煉鋼鐵”式的發(fā)展趨勢(shì)。事實(shí)上,,在這一產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)的影響下,,作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),石墨烯行業(yè)卻出現(xiàn)了大量落后產(chǎn)能,。
戴石峰認(rèn)為,,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(jìng)爭(zhēng)力,,首先要通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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,。
據(jù)中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟介紹,在聯(lián)盟2017年的工作中,,計(jì)劃對(duì)石墨烯技術(shù)進(jìn)行全球范圍內(nèi)的專(zhuān)利檢測(cè)分析,,了解美國(guó)、日本和韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家跨國(guó)公司的專(zhuān)利申請(qǐng)保護(hù)策略和技術(shù)路線發(fā)展?fàn)顩r,,撰寫(xiě)2017年的石墨烯專(zhuān)利技術(shù)分析報(bào)告,,在此基礎(chǔ)上開(kāi)展石墨烯技術(shù)的專(zhuān)利分析預(yù)警工作,為石墨烯企業(yè)制定研發(fā)戰(zhàn)略及布局專(zhuān)利提供指導(dǎo),,以此提升產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,。
此外,聯(lián)盟還將圍繞“四個(gè)平臺(tái),、一個(gè)基地”,,即搭建產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)平臺(tái)、投融資服務(wù)平臺(tái),、“一帶一路”國(guó)際合作平臺(tái),、商務(wù)合作平臺(tái)以及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用示范基地,推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用發(fā)展,,以此來(lái)促進(jìn)國(guó)內(nèi)整個(gè)石墨烯領(lǐng)域形成產(chǎn)業(yè)能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,。
工信部原材料司副司長(zhǎng)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(yīng)用發(fā)力,,然后在應(yīng)用上制定一些新政策,包括保險(xiǎn)機(jī)制,、財(cái)稅機(jī)制等,。其次是重點(diǎn)促進(jìn)體系建設(shè),包括標(biāo)準(zhǔn),、統(tǒng)計(jì),、創(chuàng)新、監(jiān)測(cè),,以及協(xié)同體系等,。他透露,這些政策和體系的相關(guān)細(xì)則,、細(xì)節(jié)目前正在研究當(dāng)中,。
苗治民還提醒業(yè)內(nèi)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(yīng)用,石墨烯應(yīng)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(cè)和標(biāo)準(zhǔn);第四是國(guó)家創(chuàng)新制造中心建設(shè),,這是面向未來(lái)布局的工作,。苗治民希望業(yè)內(nèi)共同努力,,盡快組建國(guó)家石墨烯制造業(yè)創(chuàng)新中心,,然后在該平臺(tái)之下形成自己的技術(shù)裝備和標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)拓高端應(yīng)用,,引領(lǐng)我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展,。
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隨著我國(guó)扶貧開(kāi)發(fā)進(jìn)入攻堅(jiān)階段,,中央和地方政府扶貧資金投入不斷增加,一些貪腐“黑手”伸向了貧困戶的“救命錢(qián)”“活命錢(qián)”。
一些不法分子利用互聯(lián)網(wǎng)兜售假藥,、有毒食品和涉嫌虛假宣傳的保健品,。