誰是材料之王?誰的出現(xiàn)被稱為“徹底改變21世紀”?越來越多的答案指向石墨烯。
深圳國創(chuàng)新能源研究院院長、國家“千人計劃”專家茆勝告訴記者:石墨烯目前已知的運用價值主要體現(xiàn)在五個領域:儲能技術、柔性顯示器、高精度傳感器、快速導熱導電技術以及阻隔滲透技術。
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。據統(tǒng)計,我國石墨礦儲量占世界總儲量的 75%,生產量占世界總產量的 72%,是我國少有的幾種具有國際競爭優(yōu)勢的礦產之一。我國在石墨烯制備、手機觸摸屏、鋰離子電池以及復合材料等領域都取得了一定的研究成果,在一些領域處于國際先進水平。
但這一新興產業(yè)在加速發(fā)展的同時,重上游輕下游、重科研輕應用、重噱頭輕實干等“泡沫化”端倪初顯,若放任自流,恐將導致我國石墨烯產業(yè)發(fā)展“起大早、趕晚集”。
解析石墨烯:是“材料之王”嗎?產業(yè)“泡沫化”已現(xiàn)?
專家建議制定國家層面的產業(yè)科技路線圖,在積極搶奪全球石墨烯產業(yè)話語權的同時,精準扶持重點企業(yè),建立引才良性體系,避免我國在石墨烯產業(yè)國際競爭中先發(fā)后至。
“泡沫化”隱憂
經過幾年發(fā)展,我國石墨烯產業(yè)基本形成以江蘇省為聚合區(qū),其它多地碎片化存在的產業(yè)格局。
作為國內較早發(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用領域規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)33家,高新技術企業(yè)16家;無錫市于2013年12月成立石墨烯產業(yè)發(fā)展示范區(qū),攜手中國石墨烯產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟共建石墨烯產業(yè)園,成功培育出格菲電子、積匯新能源等行業(yè)領軍企業(yè)。
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。長期以來,有著“黑金子”之稱的石墨烯主要在實驗室以克為單位小批量生產,每克售價高達5000元。常州第六元素材料科技股份有限公司2013年開發(fā)出國內首條大規(guī)模宏量制備、全自動控制的粉體石墨烯生產線,年產能達100噸,致使石墨烯價格下降為每克13元,讓石墨烯大規(guī)模工業(yè)化應用成為可能。
常州二維碳素科技有限公司總經理金虎告訴記者,2013年該公司建成國內首條年產3萬平方米石墨烯透明導電薄膜生產線,研發(fā)出適用于石墨烯薄膜量產的生產設備及工藝,成為全球首家擁有獨立知識產權、率先實現(xiàn)石墨烯手機觸摸屏生產的企業(yè)。這讓因成功分離石墨烯而獲得諾貝爾獎的科學家康斯坦丁·諾沃肖洛夫看到手機時,都深感震驚。此外,該公司還生產出氣體阻隔膜,有效阻止平流層飛艇氦氣泄露,大大延長了軍工產品使用壽命。
產業(yè)發(fā)展亮點頻現(xiàn)的同時,一些急功近利現(xiàn)象值得警惕。當下,國際鼓勵發(fā)展新材料產業(yè),石墨烯成為其有力支撐,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域,行業(yè)規(guī)模急速膨脹,“泡沫化”傾向初顯。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業(yè)。重慶將石墨烯列為十大戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一,寧波發(fā)布了《寧波市石墨烯技術創(chuàng)新與產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃(20142023)》,目標在10年內將石墨烯產業(yè)打造成為具有千億元級產值規(guī)模的優(yōu)勢與特色產業(yè)。
部分專家認為,現(xiàn)下的石墨烯熱與當年的造船、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性。一位石墨烯企業(yè)負責人甚至直言,這固然有企業(yè)家的盲目,但更多是地方政府的GDP沖動,背后蘊藏著“泡沫化”風險不容小視。
噱頭多于實干
我國石墨烯產業(yè)發(fā)展勢頭迅猛,但上游強下游弱、重科研輕應用、噱頭多實干少等現(xiàn)實成為產業(yè)發(fā)展亟須突破的瓶頸。
常州第六元素材料科技股份有限公司總經理瞿研向記者表示,未來5年,石墨烯將成為一個萬億元級產業(yè),其中絕大部分體現(xiàn)在下游應用�,F(xiàn)在幾家國際大公司大量向該公司購買石墨烯粉體,用以研發(fā)下游應用,2016年預計達百噸。
但正是在附加值更高、應用廣的石墨烯產業(yè)下游,我國仍處弱勢。生產石墨烯手機散熱薄膜的常州碳元科技發(fā)展有限公司董事長徐世中對記者說,下游應用都是高附加值行業(yè),若長期發(fā)展不力不僅會導致巨大利潤拱手讓人,還將制約上游發(fā)展,最終使我國石墨烯產業(yè)初期積累的優(yōu)勢盡失。
企業(yè)研發(fā)力量弱,產業(yè)化程度低也是問題之一。當下美國、日本和歐洲的石墨烯相關技術研發(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產學研結合的多維格局。而在我國,石墨烯相關技術的研發(fā)主體仍然是大學和科研機構。企業(yè)雖然已經申請了一定數量的專利,但整體研發(fā)力量薄弱而分散,不利于石墨烯技術跨越式發(fā)展。
清華大學深圳研究生院院長、碳材料專家康飛宇對記者說,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,科研和應用脫節(jié)問題突出,可謂“只見樓梯響、不見人下來”。
部分業(yè)內人士表示,國內石墨烯市場浮躁現(xiàn)象突出,有人急功近利想通過資本市場實現(xiàn)大量利潤,踏踏實實做事的企業(yè)和個人越來越少。一些本來與石墨烯業(yè)務無關的企業(yè),近年來甚至改名換姓在資本市場圈錢。有些企業(yè)缺少核心技術,卻打著石墨烯的旗號去融資,導致市場魚龍混雜。
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)會調查。
爭奪話語權
2012年,工信部發(fā)布的《新材料產業(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、國家973計劃圍繞“石墨烯宏量可控制備”“石墨烯基電路制造設備、工藝和材料創(chuàng)新”等方向部署了一批重大項目,取得了一批創(chuàng)新成果。然而諸多業(yè)界人士認為,我國石墨烯產業(yè)發(fā)展不能止于規(guī)劃和立項層面,還須更多謀劃和思考。
制定國家科技路線圖,爭取全球產業(yè)話語權是當務之急。常州武進區(qū)委書記周斌對記者表示,應將石墨烯提高到國家戰(zhàn)略性新材料的高度來認識和布局。目前國家發(fā)改委、科技部、工信部等部委均對石墨烯產業(yè)有一定關注,若能將各自“碎片化”的支持擰成合力,將極大推動產業(yè)發(fā)展。
常州市副市長王成斌告訴記者,國內不少城市提出或者已經開始發(fā)展石墨烯產業(yè),有積極性固然是好事,但要避免一哄而上造成產能過剩,國家可在產業(yè)初創(chuàng)期給予適當引導,對全國發(fā)展情況進行評估并綜合布局,結合各地產業(yè)實際錯位分工。
徐世中則建議,選擇石墨烯發(fā)展相對前沿的省份,建立石墨烯產業(yè)部、省合作共建機制,并積極爭奪全球石墨烯領域的主導權,編制并在常州發(fā)布“全球石墨烯指數”。
精準扶持重點企業(yè),建立良性引才體系也是重中之重。得益于美國國防部高級研究計劃署出資設立的碳電子射頻應用項目,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100吉赫,而此前的最好成績是40吉赫。
江南石墨烯研究院院長張朝暉向記者表示,由于石墨烯產業(yè)孕育和成長期較長,在產業(yè)化前需要巨額投入,中小企業(yè)在相當長的時期內面臨較大的虧損壓力,因而美國軍方支持重點企業(yè)進行研發(fā)突破的經驗值得我國借鑒。
從海外引進多個石墨烯研發(fā)團隊的深圳清華大學研究院原院長馮冠平則認為,可參考美國模式,在產業(yè)發(fā)展初期加大投入力度,政府推動引導資金向高科技資金、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隊大多有華人華僑參與這一現(xiàn)狀,常州市西太湖科技產業(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目對接會等活動,拓寬石墨烯國際頂尖人才及項目的引進渠道,并支持地方出臺吸引石墨烯國際頂尖人才的相關政策,完善引才、用才、育才、留才的良性體系。
此外,應更新細分行業(yè)標準,助推產品市場運用。比如,有企業(yè)反映其生產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度防腐涂料的鋅含量有明確標準,導致缺鋅的新產品“不達標”而難以推廣。
業(yè)內人士認為,隨著石墨烯產品逐步替換舊材料,類似問題將越來越多,建議國家對此予以重視,抓緊制定、修改相關行業(yè)標準。
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