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喧嚣的石墨烯产业更需要埋头踏实苦干
作者:周静 班建伟 发表时间:2017年10月13日

 

  石墨烯,是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是目前世界上发现的厚度最薄、强度最大、导电导热性能最好的一种新材料,被誉为“新材料之王”,备受产业界和投资者关注。有人甚至预言:如果说20世纪是硅的时代,那21世纪将是碳的时代。

  产业发展现状

  2010年石墨烯发现者获得诺贝尔物理学奖后,全球掀起“石墨烯”研发热潮。石墨烯已成为全球新技术新产业革命的焦点,未来5~10年全球石墨烯市场将进入高速发展期。目前,美、欧、日、韩等地区密集发布政策,扶持石墨烯功能器件研发和产业化应用。欧美企业占据全球石墨烯产业链关键环节,石墨烯制备技术、复合材料、核心电子元件等应用产品保持领先优势,亚洲石墨烯应用市场前景向好。2016年石墨烯全球市场规模为755万美元,随着石墨烯制备技术进一步推动规模化应用,五至十年内市场将进入高速发展期,2025年全球规模有望达到20亿美元。

  石墨烯已成为我国前沿新材料的重点发展领域,是我国加快推进新一轮技术革命的重要抓手。2012年以来,我国累计出台10余项石墨烯相关政策。2015年,首个国家层面纲领性文件《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》提出,把石墨烯产业打造成先导产业,到2020年形成完善的石墨烯产业体系。2016年12月,国家新材料产业发展领导小组正式成立,无疑对推动新材料产业的发展具有里程碑的意义。石墨烯作为新材料产业的先导,在带动传统制造业转型升级,培育新兴产业增长点,推动大众创业、万众创新的作用越来越显著。

  在国家政策引导下,各地纷纷布局石墨烯。目前,我国石墨烯全产业链雏形初现,覆盖从原料、制备、产品开发到下游应用的全环节,已基本形成以长三角、珠三角和京津冀鲁区域为聚合区,多地分布式发展的石墨烯产业格局。2016年我国石墨烯市场总体规模突破40亿元,已形成新能源领域应用、大健康领域应用、复合材料领域应用、节能环保领域应用、石墨烯原材料、石墨烯设备六大细分市场。

  但是,当前我国石墨烯产业仍面临一些深层次问题:如基础研究能力薄弱、缺乏龙头企业带动、上下游企业脱节、产业链不成熟、资本市场过度透支石墨烯概念、行业标准缺失等。

  北京市石墨烯产业发展现状

  科研资源集聚

  北京是全国石墨烯研究综合实力最强的地区,聚集了如清华大学、北京大学、北京航材院、国家纳米科学中心、北京理工大学等一批石墨烯研究的科研院所,其院所数量及研究人员数量占全国半数以上。拥有刘忠范院士、刘云圻院士、清华大学魏飞教授、北京化工大学戴黎明教授等约20多个学术带头人和相关重点研发团队。2007~2015年,石墨烯领域累计申请专利数达到1187项,单位GDP产出的专利申请量位列全国第一。

  研发成果显著,实现国际并跑,某些领域国际领跑

  北京以京东方、北京航材院等一批龙头研发企业以及以北京大学刘忠范院士、中科院化学所刘云圻院士为代表的顶尖科研团队为核心,在石墨烯领域的科研成果达到国际领先水平。北京航材院从2006年开始追踪攻关石墨烯技术,已实现从实验室研究到工程化研究再到批产技术研究的阶段,建成了拥有完全自主知识产权石墨烯批量制备生产线。目前,航材院已开发12类60多种“石墨烯+”新材料,多项石墨烯科技成果已在军工尖端装备取得应用,在国内石墨烯材料研究及产业化应用方面先发优势明显。

  刘忠范院士团队在CVD法生长大面积单晶石墨烯薄膜方面取得一系列重大成果,多次被《Nature》等顶级期刊报道,同时团队还致力于研究石墨烯玻璃、石墨烯光线等前沿应用,发表SCI论文370余篇,获授权发明专利24项。

  应用各有特色,涌现出一批具有产业化能力的创新性企业

  依托京津冀三地的产业支撑和丰富的科技创新资源,北京市石墨烯产业已初步形成以产促研、军民融合的科技成果转化机制,科技成果转化已初见成效,涌现出如航材院、爱家科技、绿能嘉业、碳世纪等一批典型企业和机构。

  从整体看,北京拥有以北大、清华等为代表的优质的研发资源,科研成果已进入成果转化期;以航材院为代表的石墨烯骨干企业已经进入产业快速扩张的发展阶段。从优势产业发展方向看,“氧化还原制造(上游)-新能源、新材料领域应用(下游)”和“化学气相沉积制造(上游)-电子领域应用(下游)”两条技术链上均有重点企业和研发力量布局。特别是在电子应用领域具有雄厚的技术储备和研发优势。

  同时我们也要看到,北京石墨烯研发主体仍以科研机构为主,侧重基础研究,产业化程度相对比较低。很多优秀的科研成果得不到有效转化,产、学、研、用之间脱节,没有形成良性的生态产业链。

  中关村石墨烯产业联盟

  为进一步推动石墨烯产业的发展,实现创新链、产业链、资金链、服务链的多链融合,2016年11月,中关村发展集团、丰台区政府、北京大学、北京航材院、京东方、北汽等多家单位发起成立了中关村石墨烯产业联盟(以下简称“联盟”)。

  联盟经由中关村管委会批准,在北京市民政局注册,目前已有包括中关村发展集团、国家纳米中心、北京航材院、清华大学、东旭光电、京东方和国知专利预警中心在内的60多家来自石墨烯产业及周边的顶尖专业单位加入联盟,后续还将不断吸收更多石墨烯产业精英单位加入。

  联盟作为北京石墨烯产业“一体两翼”发展规划中的重要组成部分,以构建产业生态、推动行业内“产、学、研、资”紧密结合为宗旨,助力大学与科研机构研发的核心技术成果向生产企业的转化,积极推动国内石墨烯产业健康发展。

  工作规划及未来展望

  建设综合信息平台。石墨烯作为新兴产业,发展非常迅速,由于大众对于石墨烯新材料的热捧,导致坊间各种关于石墨烯的信息铺天盖地、鱼龙混杂,不利于行业健康有序发展,行业急需一个专业、权威、公正的信息服务平台。所以,联盟成立后第一件事就是组建综合信息服务平台。

  联盟在原有的《烯望》杂志、“烯碳资讯”微信公众号基础上,推出了新的联盟微信公众号“石墨烯资讯”(ID:smxzx010),升级了《烯望》杂志,同时组建了中关村石墨烯产业联盟官网——石墨烯资讯网站,建立了一个全方位多功能的综合信息平台。平台涵盖网站、微信、杂志等传统媒体和新媒体,服务对象除联盟成员外,还包括石墨烯行业从业者和研究人员,受众约2万人左右。主要服务形式有两个月一期的《烯望》杂志、半月一期的《石墨烯材料行业信息简报》,每周一期的《一周烯讯》、每年一期的《石墨烯年度行业信息集锦》等。平台所有信息服务成果均免费定向发布。截至2016年,平台已累计为20万余人次提供信息咨询服务,普及石墨烯相关知识,促进了人们对石墨烯行业的认识和了解,增强了研究机构、企业之间的合作交流,平台已经成为石墨烯行业从业人员必备的信息来源和窗口。

  聚焦应用,组织“石墨烯+”系列研讨会。众所周知,目前国内石墨烯产业面临的最大瓶颈就是下游应用。为积极推动石墨烯与下游应用结合,加速已接近成熟的石墨烯技术实现产业化,从多领域布局石墨烯产业发展,联盟于2017年全面推出“石墨烯+”系列研讨会。目前已经成功召开“石墨烯+新能源”与“石墨烯+智能”两场研讨会,探讨了石墨烯在应用端的存在问题及对策,会议反响热烈,有效地促进了石墨烯与下游应用领域的跨界融合,起到了预期的效果。后续还将召开石墨烯+交通、石墨烯+健康、石墨烯+环境等热点主题研讨会。

  为了促进产业与资本融合,联盟还将定期举办“金烯结缘——石墨烯技术资本对接沙龙”,将联盟成员中高校和科研机构的优秀石墨烯成果与社会资本进行对接,促进成果转化和项目落地。

  建设石墨烯专业化众创空间和创投基金。为将北京市石墨烯科研优势转化为产业优势,促进优秀的石墨烯科技成果向产业转化,联盟正在着手建设石墨烯专业化众创空间,加速成果转化、提供全周期生态服务。新材料与互联网项目不同,尤其是石墨烯相关技术成果的转化,对技术、设备依赖性非常大,专业化的石墨烯众创空间要求非常高。石墨烯众创空间与研究院相结合,依托北京石墨烯研究院的科研设备及技术支持,打造专业化石墨烯众创空间。众创空间分阶段、分期孵化,项目一期是专业化众创空间,二期定位中试加速的区县孵化器园区,三期建设京津冀协同的产业园。

  另外,联盟还启动了创投基金的建设工作。该基金定位是全产业链产业基金,先期以创投为主,促进成果转化。主要投向联盟内部成长力强的项目、高校及研究院所相对成熟的项目和有创新能力的小企业。基金来源主要有:政府创投引导资金、联盟内部募集、社会募集三种方式。目前,众创空间和基金工作正在稳步推进中。

  依托联盟四个工作组,全面促进石墨烯产业进步。为了充分发挥联盟作用,科学、有效的推进石墨烯产业工作,联盟还组建了专家委员会和四个业务工作组。中科院院士刘忠范教授担任联盟理事长和专家委员会主任委员。专家委员会由学术专家、企业、投融资专家以及知识产权和行业研究专家组成,负责把握联盟未来发展方向及对联盟规划进行指导。四个业务工作组分别为检测与标准工作组、合作交流工作组、专利建设工作组、产业推进工作组。分别发挥各个组长单位在各自领域的丰富经验,开展石墨烯标准制定、专利服务、产业推进等工作,全方位助推产业发展。

  道不可坐论,事不能空谈。石墨烯作为国家层面的战略材料,要走的路还很长。产业有产业的特点,很多很炫很能出成绩的事情都不太适合石墨烯,石墨烯现阶段需要的就是最踏实的服务,所以联盟近期将以夯实产业基础为主要工作,发挥平台功能,搭建企业与政府、资本和技术、产品和市场对接平台,构建高效的资源对接体系,搭建一流的信息服务平台。以众创空间为抓手,利用先进的金融和市场手段,做好产业服务工作,将北京市的石墨烯科技优势转化为产业优势,立足北京,面向全国,放眼世界,助推石墨烯产业发展壮大。

  作者单位:中关村石墨烯产业联盟

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