工信部,、發(fā)改委、科技部,、財政部近期聯(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)市場機構(gòu)預(yù)測,，一旦石墨烯的制備技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)實現(xiàn)突破，其潛在市場巨大,，將給多個行業(yè)帶來顛覆性的改變,，相關(guān)市場規(guī)模有望快速增長，預(yù)計到2020年達到千億之巨,。
不過,，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,，“誤導”宣傳,、“大躍進”發(fā)展以及大量落后產(chǎn)能等一系列問題亟待破解。
市場規(guī)模有望破千億
業(yè)內(nèi)預(yù)計,，未來五年到十年,，石墨烯年產(chǎn)能將達到千噸級。到2020年,，石墨烯產(chǎn)業(yè)化規(guī)模將取得突破,，并達到千億級別。
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多個國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,，期待它帶來巨大市場價值,。例如，目前研究普遍認為,，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，將可使智能手機的使用時間和新能源汽車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，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,，相當數(shù)量的研發(fā)項目已經(jīng)順利完成，并進入商業(yè)化準備期,。例如,，只用幾秒完成充電的石墨烯手機電池、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)都已問世,，并預(yù)計在2020年正式應(yīng)用。因此,，業(yè)內(nèi)預(yù)計,，石墨烯產(chǎn)業(yè)有望進入井噴發(fā)展期，并有可能對電子信息,、新材料,、新能源、汽車,、智能手機等產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生顛覆性的推動作用,。
公開數(shù)據(jù)顯示,，目前全球石墨烯年產(chǎn)能已達到百噸級,，業(yè)內(nèi)預(yù)計，未來五年到十年,，石墨烯年產(chǎn)能將達到千噸級,。到2020年，石墨烯產(chǎn)業(yè)化規(guī)模將取得突破,，并達到千億級別,。其中，新能源市場規(guī)模將突破534億元,，復(fù)合材料市場規(guī)模將突破372億元,，電子信息行業(yè)市場規(guī)模將突破267億元。
目前,，產(chǎn)業(yè)界對石墨烯在新能源汽車電池領(lǐng)域的應(yīng)用寄予厚望,。美國紐約州倫斯勒理工學院研究認為，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,。另有西班牙和韓國的實驗表明，加入石墨烯后，新能源車的續(xù)航里程有可能達到1000公里,，而充電時間只需要幾分鐘,。業(yè)內(nèi)認為，盡管以石墨烯為原材料的新能源汽車電池,，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,，新能源汽車產(chǎn)業(yè)的瓶頸將被打破,，新能源汽車產(chǎn)業(yè)有望迅速崛起，新能源汽車也將快速普及,。
中科院院士劉忠范認為,，在目前的石墨烯研發(fā)基礎(chǔ)上，未來石墨烯產(chǎn)業(yè)將在三個領(lǐng)域有重大作為,。第一種是類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,，甚至可能在未來成為像塑料一樣普遍的材料；第三種是類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，進而推進整個信息產(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輸系統(tǒng),、生物檢測,、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菌分析,、DNA和蛋白質(zhì)檢測。如美國賓夕法尼亞大學開發(fā)的石墨烯納米孔設(shè)備可以快速完成DNA測序,；石墨烯量子點應(yīng)用于生物成像中,，與熒光體相比具有熒光更穩(wěn)定、不會出現(xiàn)光漂白和不易光衰等特點,；石墨烯在生物醫(yī)學領(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,，雖然我國石墨烯產(chǎn)業(yè)起步相對較晚,，但2010年后發(fā)展迅速,，目前在主要研究領(lǐng)域均有涉獵，整體接近國外先進水平,，部分領(lǐng)域領(lǐng)先并掌握了自主知識產(chǎn)權(quán),。數(shù)據(jù)顯示，截至2012年,，我國石墨烯論文數(shù)量超過美國,，位居世界首位；2015年全球石墨烯專利數(shù)據(jù)顯示,，排名首位的依然是中國,，之后是美國、韓國,、日本,。
與此同時，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程也在提速,。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,。目前國內(nèi)已經(jīng)有數(shù)家企業(yè)具備年產(chǎn)百噸級石墨烯的生產(chǎn)能力,。在應(yīng)用方面，我國在粉體領(lǐng)域水平已與國外接近,。寧波,、東莞、廈門等地企業(yè)已經(jīng)開發(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
我國對石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展高度重視,。在中央的高度重視之下,，國家出臺了一系列石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)政策和推動措施。
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,。在國家科技重大專項,，尤其975計劃和自然科學基金，以及科技部與中國科學院的眾多科研項目當中,，也都對石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供必要的經(jīng)費支持,；2014年工信部等三部委聯(lián)合發(fā)布的關(guān)鍵材料升級換代工程實施方案當中，提出了到2016年要實現(xiàn)20種左右的重點新材料批量生產(chǎn)和應(yīng)用,，石墨烯就位列其中,；2015年我國提出的中國制造2025戰(zhàn)略,，在重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖當中，對石墨烯產(chǎn)業(yè)的中長期發(fā)展路線也進行了部署,；2015年11月,，《關(guān)于石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見》正式出臺，成為未來我國石墨烯產(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了石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展座談會，分析了石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,、熱點,、難點，同時提出從2016到2017年石墨烯產(chǎn)業(yè)的推進重點,，提出了促進產(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,、定位以及組建運營模式等,。2016年6月，第四屆新材料博覽會上,，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟成立,，眾多科研機構(gòu)和產(chǎn)業(yè)界公司都表示，將聯(lián)合各界力量共同推進我國石墨烯產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,。
除了國家政策支持,，地方政府也紛紛出臺相關(guān)政策，搶占石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機,。目前,，多個地方通過設(shè)立產(chǎn)業(yè)園區(qū)、設(shè)立重大的科技專項,、設(shè)立產(chǎn)業(yè)引導基金,，以及出臺相關(guān)優(yōu)惠政策等形式，促進石墨烯關(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年我國首個石墨烯產(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)模達到1.2億元,。
更為重要的是,，資本市場對石墨烯產(chǎn)業(yè)也給予了巨大的熱情。例如,，華麗家族,、德爾未來、中國寶安,、中泰化學等上市公司,，近年來紛紛通過收購或投資等形式進軍石墨烯產(chǎn)業(yè)。同期,，賽富基金等風投機構(gòu)也積極投資石墨烯的研發(fā),、測試和產(chǎn)業(yè)化。據(jù)多家第三方市場機構(gòu)數(shù)據(jù),，目前國內(nèi)專門用于石墨烯產(chǎn)業(yè)的風投基金已超過20支,，過去5年公開的創(chuàng)投活動也超過了100起。
工信部賽迪研究院原材料研究所李丹研究員認為,，從中央到地方的政策支持,，以及資本市場的熱捧，為我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好的發(fā)展環(huán)境,。從政策走向來看,，未來我國還將出臺一系列促進石墨烯產(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》將會從文件進入具體的落實階段,。他認為,，未來我國需要設(shè)立國家級的石墨烯研發(fā)機構(gòu)，建立若干國家級的石墨烯創(chuàng)新中心,，設(shè)立石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項計劃和專項基金,。同時，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)路線和材料標準,、應(yīng)用標準等應(yīng)用規(guī)范，做大做強采,、選、冶一體的高科技龍頭企業(yè)集團,，建立石墨烯的產(chǎn)業(yè)基地,，以此來進一步推進石墨烯產(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，也存在“誤導”宣傳,、“大躍進”等一系列問題,。業(yè)內(nèi)認為，要通過標準來營造良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境,，提升石墨烯產(chǎn)業(yè)的核心競爭力,。
經(jīng)過多年的發(fā)展，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展已初具規(guī)模,。中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長李義春表示,，目前我國石墨烯生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)從2015年的300多家增長到2016年的400多家，2016年我國石墨烯相關(guān)產(chǎn)品的銷售額已經(jīng)達到30億元左右,，發(fā)展態(tài)勢喜人,。不過，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。
中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟標準委員會主任戴石峰表示,，石墨烯產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中存在著夸大宣傳,、虛假宣傳等問題，阻礙了行業(yè)的發(fā)展,?！耙环矫媸遣糠制髽I(yè)把石墨烯神話化，把它說成萬能材料,，這對石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極為不利,，因為期望越大失望越大。另一方面?zhèn)€別企業(yè)把石墨當作石墨烯來賣,，給產(chǎn)業(yè)帶來巨大傷害,。所以，石墨烯行業(yè)健康發(fā)展亟須標準指導和引領(lǐng),?！?/p>
李丹認為，由于種種原因石墨烯產(chǎn)業(yè)目前存在四大“誤導”宣傳,，這不但被部分市場炒作行為利用,，還大大阻礙了整個產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。李丹介紹,，這四種“誤導”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行混淆,；第二,，是將石墨烯的微觀性能夸大為宏觀性能,，過分宣傳石墨烯材料的應(yīng)用；第三,，是將石墨烯作為半導體的替代材料前景想象得過于樂觀,，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，這使得市場中出現(xiàn)了大量魚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,，但卻利用信息不對稱，在市場上掀起了一波波的炒作,。
中科院院士劉忠范介紹,，在過去幾年市場炒作的助推下，各地紛紛上馬石墨烯項目,，但這其中的大部分是不具備核心技術(shù)的低端石墨烯項目,，這就造成了石墨烯產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)“大躍進”、“大煉鋼鐵”式的發(fā)展趨勢,。事實上,，在這一產(chǎn)業(yè)趨勢的影響下，作為一個新興產(chǎn)業(yè),，石墨烯行業(yè)卻出現(xiàn)了大量落后產(chǎn)能,。
戴石峰認為，要解決目前石墨烯產(chǎn)業(yè)的問題,，就需要提升石墨烯產(chǎn)業(yè)的核心競爭力,，首先要通過標準來營造良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境；其次要促進典型應(yīng)用,，同時還要提高產(chǎn)業(yè)集中度,，促進產(chǎn)業(yè)深度融合。
據(jù)中國石墨烯產(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,，計劃對石墨烯技術(shù)進行全球范圍內(nèi)的專利檢測分析，了解美國,、日本和韓國等發(fā)達國家跨國公司的專利申請保護策略和技術(shù)路線發(fā)展狀況,，撰寫2017年的石墨烯專利技術(shù)分析報告，在此基礎(chǔ)上開展石墨烯技術(shù)的專利分析預(yù)警工作,，為石墨烯企業(yè)制定研發(fā)戰(zhàn)略及布局專利提供指導,，以此提升產(chǎn)業(yè)的核心競爭力。
此外，聯(lián)盟還將圍繞“四個平臺,、一個基地”,，即搭建產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)平臺,、投融資服務(wù)平臺,、“一帶一路”國際合作平臺、商務(wù)合作平臺以及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用示范基地,，推動石墨烯產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用發(fā)展,，以此來促進國內(nèi)整個石墨烯領(lǐng)域形成產(chǎn)業(yè)能力和國際競爭力。
工信部原材料司副司長苗治民表示,，“十三五”時期,，推動石墨烯產(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,，包括保險機制、財稅機制等,。其次是重點促進體系建設(shè),，包括標準、統(tǒng)計,、創(chuàng)新,、監(jiān)測，以及協(xié)同體系等,。他透露,，這些政策和體系的相關(guān)細則、細節(jié)目前正在研究當中,。
苗治民還提醒業(yè)內(nèi)人士重點關(guān)注以下幾點：首先是技術(shù)和裝備,，如何形成自身的技術(shù)和裝備，這是一個重要方向,；其次是應(yīng)用,，石墨烯應(yīng)用取得了很大進步，但是在高端領(lǐng)域還需要加大努力,；第三是檢測和標準,；第四是國家創(chuàng)新制造中心建設(shè)，這是面向未來布局的工作,。苗治民希望業(yè)內(nèi)共同努力,，盡快組建國家石墨烯制造業(yè)創(chuàng)新中心，然后在該平臺之下形成自己的技術(shù)裝備和標準,，開拓高端應(yīng)用,，引領(lǐng)我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
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