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臨門一腳 石墨烯該如何突破產(chǎn)業(yè)化前期

2017-04-06

日前,能源商學院請來工信部賽迪研究院原材料工業(yè)研究所所長肖勁松,給學員們開講有關“石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展及政策分析”的課程,。肖勁松認為,,當下石墨烯產(chǎn)業(yè)“冷熱不均”的現(xiàn)象依然存在,石墨烯進入成熟產(chǎn)業(yè)化階段還需要關鍵的臨門一腳。

概念導入期、產(chǎn)業(yè)化突破前期

據(jù)國知專利預警數(shù)據(jù)顯示,當前中國石墨烯專利申請量逾16000件,,占全球總數(shù)的68.2%,排在第二,、三名的美國,、韓國,則分別占11.6%和10.6%,。

盡管中國石墨烯專利申請量高居世界第一,,肖勁松認為,,經(jīng)過實驗室研究和早期產(chǎn)業(yè)化階段后,當前制備水平較為成熟,,中高端石墨烯產(chǎn)品開始產(chǎn)業(yè)化,,石墨烯超級電容、觸摸屏,、電子器件導電電極等產(chǎn)品下游需求迅速打開,,但目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段依然處于“概念導入期、產(chǎn)業(yè)化突破前期”,。

預計要到2021年之后,,能發(fā)揮石墨烯獨特優(yōu)勢的高端器件及產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化,如石墨烯太赫茲檢測器,、生物傳感器,、海水淡化濾膜、激光發(fā)射器,、集成電路等全面發(fā)展,,石墨烯產(chǎn)業(yè)才能進入成熟階段。

當前,,阻礙產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展的問題主要集中在以下幾點:

1,、隊伍龐大,初創(chuàng)期的小微企業(yè)居多,,處于小作坊式的各自為陣狀態(tài),,有實力的大企業(yè)實質(zhì)性參與極少;

2,、急功近利傾向嚴重,,只重視低端產(chǎn)品,輕視對未來石墨烯產(chǎn)業(yè)化核心技術的關注,;

3,、專利數(shù)量多,但創(chuàng)新能力不足,,缺少真正的核心知識產(chǎn)權;

4,、資本市場炒作,,魚目混珠,產(chǎn)業(yè)園區(qū)盲目建設,,簡單重復現(xiàn)象嚴重,;

5、檢測標準尚未建立,,市場產(chǎn)品魚龍混雜,;

6,、經(jīng)費投入分散且嚴重不足,缺少整體布局,。

冷熱不均的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境

肖勁松指出,,當前石墨烯產(chǎn)業(yè)面臨三大“冷熱不均”的尷尬。

1,、學術界,、資本界、媒體的熱與產(chǎn)業(yè)界的冷

在投資者尚未弄清石墨烯與石墨,、石墨烯粉到底是什么關系,,資本市場的熱度持續(xù)高漲,不少上市公司,、投資機構(gòu)涉足石墨烯概念股,。股市上沒有人會真正關心技術,券商更關心的是交易和傭金,,對企業(yè)市值被炒高樂見其成,。

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產(chǎn)業(yè)化進程不是一蹴而就,而是一個長期的,、緩慢的過程,。目前資本市場將石墨烯捧成了上帝材料 、但國內(nèi)研究缺少有價值的專業(yè)和研發(fā)成果,,上市公司大都是處于虧損狀態(tài),,石墨烯市場虛火過旺。產(chǎn)業(yè)界的態(tài)度是“不見兔子不撒鷹”,。

2,、政府招商的熱與落地配套政策的冷

目前很多地方政府,對石墨烯項目和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展興趣很高,。這體現(xiàn)了這些地?政府長遠的眼光,、敢為天下先的勇氣。目前來看,,在國內(nèi)真正能起到天使投資作用的,,可能就是各個地方政府,這也是由我國的國情所決定,。在石墨烯項目的招商上,,地方政府不遺余力、出手大方,。但是,,石墨烯產(chǎn)業(yè)存在的很多問題是系統(tǒng)性問題,僅僅靠資金和創(chuàng)業(yè)團隊依然不能得到解決,。

目前,,石墨烯產(chǎn)業(yè)主要遇到的問題是環(huán)評,、安全生產(chǎn)資質(zhì)、廢料處理,、出口等方面沒有配套政策跟進,。化學法是目前最有可能實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)石墨烯的方法之一,。目前對石墨烯敞開懷抱的城市大多是對環(huán)保要求極高的城市,,所以環(huán)保問題是必須要解決的問題。

3,、中國群眾運動式的熱和發(fā)達國家注重長遠的冷

我國的石墨烯研究基本上屬于自發(fā)性的群眾運動模式,,一大堆人搶一塊很小的蛋糕,投入非常散,,缺少國家層面的全局性規(guī)劃,,這樣就很難布局長遠的目標。這種投入方式帶來的常常是表面上的繁榮,,并且造成人力,、物力和財力資源的極大浪費。這就需要整合資源,,從分散走向集約,。

歐洲、美國,、日本,、韓國等許多國家和地區(qū)都進行了一系列相關研究,支持了許多項目,,對推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了戰(zhàn)略部署,。歐盟選定石墨烯旗艦研究項目作為首批技術旗艦項目之一。

如何走過最后一里,?

在三部委聯(lián)合發(fā)布《指導意見》后,,當前各界對石墨烯產(chǎn)業(yè)的基本判斷是“從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化”的關鍵時期,基本定位為“先導產(chǎn)業(yè)”,,且要分為2018和2020兩個子階段積極推進,。在此過程中,肖勁松建議道:

1,、明確政府的角色定位,,布局未來石墨烯產(chǎn)業(yè)核心技術,中低端產(chǎn)品放手交給市場和企業(yè),,鼓勵和引導社會資本進入石墨烯產(chǎn)業(yè)領域;

2,、建設數(shù)個面向未來石墨烯產(chǎn)業(yè)的高端研發(fā)機構(gòu),,集中投入,、穩(wěn)定支持,體現(xiàn)國家意志,。如:設立國家級石墨烯研發(fā)機構(gòu),,建立若干國家級石墨烯新創(chuàng)新中心;設立石墨烯發(fā)展專項計劃和專項基金,;

3,、借力“中國制造2025”,重點布局石墨烯材料的生產(chǎn)裝備研發(fā),,帶動新材料產(chǎn)業(yè)裝備制造業(yè)發(fā)展,;

4、加快制定正確的技術路線和材料標準,、應用標準等標準規(guī)范,;

5、以石墨烯新材料研發(fā)為抓手,,鼓勵機制體制創(chuàng)新,,探索高效率的產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新之路。通過“研發(fā)代工模式”解決企業(yè)研發(fā)力量的不足和專業(yè)研發(fā)機構(gòu)產(chǎn)業(yè)化的難題,;

6,、像稀土一樣,將石墨礦確定為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源,。

延伸:有關石墨烯的四個誤導

誤導一:石墨烯的發(fā)展將依托于石墨資源

將石墨烯的產(chǎn)業(yè)稀缺性和資源稀缺性進行混淆,。雖然石墨烯早是從石墨中發(fā)現(xiàn)的,但是產(chǎn)業(yè)化制備石墨烯薄膜主要是以甲烷,、乙炔等含碳氣體為原料,,與石墨沒有關系。而石墨烯粉體雖然由石墨生產(chǎn),,但是對資源的耗費量很少,。

誤導二:將石墨烯的微觀性能夸大為宏觀性能

石墨烯的極強導電性、強度,、透光性和導熱性等特性,,只是單原子厚度石墨烯的微觀性能。一張保鮮膜厚的石墨烯能撐起一頭大象,,用石墨烯制造防彈衣,、太空繩;石墨烯無法用于大型器件散熱,,而更適合極微小器件散熱,;用石墨烯制作超級電纜,不適合制造普通電纜,、導線,,只適合作微電路,。

誤導三:將石墨烯作為半導體的替代材料想象得過于樂觀

目前石墨烯半導體還處于理論假設和概念宣傳階段。石墨烯的特性更接近于導體,,目前通過摻雜實現(xiàn)石墨烯的半導體在學術理論中還有不小的問題,。而氧化石墨烯雖然能夠表現(xiàn)出半導體的特性,但性能差強人意,。石墨烯成為硅半導體的替代材料在20-30年內(nèi)難以實現(xiàn),。

誤導四:混淆石墨粉體與石墨烯概念

大量膨脹石墨、石墨微片在其中魚目混珠,。企業(yè)向原有材料中添加石墨烯粉體,,就可以聲稱提高甚至大幅提高了產(chǎn)品性能,從而得到資本市場的炒作,。然而,,企業(yè)添加的粉體到底是不是石墨烯無人知曉。改善的性能中,,石墨烯的貢獻多少,,都值得懷疑。


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