誰是材料之王?誰的出現(xiàn)被稱為“徹底改變21世紀(jì)”?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(jì)劃”專家茆勝告訴記者:石墨烯目前已知的運(yùn)用價(jià)值主要體現(xiàn)在五個(gè)領(lǐng)域:儲(chǔ)能技術(shù)、柔性顯示器、高精度傳感器、快速導(dǎo)熱導(dǎo)電技術(shù)以及阻隔滲透技術(shù)。
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(duì)其高度重視。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國石墨礦儲(chǔ)量占世界總儲(chǔ)量的 75%,生產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的 72%,是我國少有的幾種具有國際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的礦產(chǎn)之一。我國在石墨烯制備、手機(jī)觸摸屏、鋰離子電池以及復(fù)合材料等領(lǐng)域都取得了一定的研究成果,在一些領(lǐng)域處于國際先進(jìn)水平。
但這一新興產(chǎn)業(yè)在加速發(fā)展的同時(shí),重上游輕下游、重科研輕應(yīng)用、重噱頭輕實(shí)干等“泡沫化”端倪初顯,若放任自流,恐將導(dǎo)致我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展“起大早、趕晚集”。
解析石墨烯:是“材料之王”嗎?產(chǎn)業(yè)“泡沫化”已現(xiàn)?
專家建議制定國家層面的產(chǎn)業(yè)科技路線圖,在積極搶奪全球石墨烯產(chǎn)業(yè)話語權(quán)的同時(shí),精準(zhǔn)扶持重點(diǎn)企業(yè),建立引才良性體系,避免我國在石墨烯產(chǎn)業(yè)國際競(jìng)爭(zhēng)中先發(fā)后至。
“泡沫化”隱憂
經(jīng)過幾年發(fā)展,我國石墨烯產(chǎn)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(chǎn)業(yè)格局。
作為國內(nèi)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(yīng)用領(lǐng)域規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)33家,高新技術(shù)企業(yè)16家;無錫市于2013年12月成立石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展示范區(qū),攜手中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟共建石墨烯產(chǎn)業(yè)園,成功培育出格菲電子、積匯新能源等行業(yè)領(lǐng)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(shí)驗(yàn)室以克為單位小批量生產(chǎn),每克售價(jià)高達(dá)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(nèi)首條大規(guī)模宏量制備、全自動(dòng)控制的粉體石墨烯生產(chǎn)線,年產(chǎn)能達(dá)100噸,致使石墨烯價(jià)格下降為每克13元,讓石墨烯大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用成為可能。
常州二維碳素科技有限公司總經(jīng)理金虎告訴記者,2013年該公司建成國內(nèi)首條年產(chǎn)3萬平方米石墨烯透明導(dǎo)電薄膜生產(chǎn)線,研發(fā)出適用于石墨烯薄膜量產(chǎn)的生產(chǎn)設(shè)備及工藝,成為全球首家擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)、率先實(shí)現(xiàn)石墨烯手機(jī)觸摸屏生產(chǎn)的企業(yè)。這讓因成功分離石墨烯而獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家康斯坦丁·諾沃肖洛夫看到手機(jī)時(shí),都深感震驚。此外,該公司還生產(chǎn)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(chǎn)品使用壽命。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展亮點(diǎn)頻現(xiàn)的同時(shí),一些急功近利現(xiàn)象值得警惕。當(dāng)下,國際鼓勵(lì)發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè),石墨烯成為其有力支撐,加之其巨大的商業(yè)價(jià)值,政企高漲的投資熱情致使大批資金流向石墨烯領(lǐng)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(chǎn)業(yè)。重慶將石墨烯列為十大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,寧波發(fā)布了《寧波市石墨烯技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃(20142023)》,目標(biāo)在10年內(nèi)將石墨烯產(chǎn)業(yè)打造成為具有千億元級(jí)產(chǎn)值規(guī)模的優(yōu)勢(shì)與特色產(chǎn)業(yè)。
部分專家認(rèn)為,現(xiàn)下的石墨烯熱與當(dāng)年的造船、光伏投資沖動(dòng)如出一轍,反映出企業(yè)和政府根深蒂固的投機(jī)性。一位石墨烯企業(yè)負(fù)責(zé)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(dòng),背后蘊(yùn)藏著“泡沫化”風(fēng)險(xiǎn)不容小視。
噱頭多于實(shí)干
我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅猛,但上游強(qiáng)下游弱、重科研輕應(yīng)用、噱頭多實(shí)干少等現(xiàn)實(shí)成為產(chǎn)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(jīng)理瞿研向記者表示,未來5年,石墨烯將成為一個(gè)萬億元級(jí)產(chǎn)業(yè),其中絕大部分體現(xiàn)在下游應(yīng)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(yīng)用,2016年預(yù)計(jì)達(dá)百噸。
但正是在附加值更高、應(yīng)用廣的石墨烯產(chǎn)業(yè)下游,我國仍處弱勢(shì)。生產(chǎn)石墨烯手機(jī)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(duì)記者說,下游應(yīng)用都是高附加值行業(yè),若長期發(fā)展不力不僅會(huì)導(dǎo)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(chǎn)業(yè)初期積累的優(yōu)勢(shì)盡失。
企業(yè)研發(fā)力量弱,產(chǎn)業(yè)化程度低也是問題之一。當(dāng)下美國、日本和歐洲的石墨烯相關(guān)技術(shù)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(lǐng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的多維格局。而在我國,石墨烯相關(guān)技術(shù)的研發(fā)主體仍然是大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)。企業(yè)雖然已經(jīng)申請(qǐng)了一定數(shù)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(shù)跨越式發(fā)展。
清華大學(xué)深圳研究生院院長、碳材料專家康飛宇對(duì)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(chǎn)業(yè)界到底要什么,我國鮮見“石墨烯助力電動(dòng)車快速充電”等類似爆炸性新聞,科研和應(yīng)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(nèi)人士表示,國內(nèi)石墨烯市場(chǎng)浮躁現(xiàn)象突出,有人急功近利想通過資本市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)大量利潤,踏踏實(shí)實(shí)做事的企業(yè)和個(gè)人越來越少。一些本來與石墨烯業(yè)務(wù)無關(guān)的企業(yè),近年來甚至改名換姓在資本市場(chǎng)圈錢。有些企業(yè)缺少核心技術(shù),卻打著石墨烯的旗號(hào)去融資,導(dǎo)致市場(chǎng)魚龍混雜。
公開報(bào)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(jià)而遭到證監(jiān)會(huì)調(diào)查。
爭(zhēng)奪話語權(quán)
2012年,工信部發(fā)布的《新材料產(chǎn)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(xiàng)、國家973計(jì)劃圍繞“石墨烯宏量可控制備”“石墨烯基電路制造設(shè)備、工藝和材料創(chuàng)新”等方向部署了一批重大項(xiàng)目,取得了一批創(chuàng)新成果。然而諸多業(yè)界人士認(rèn)為,我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展不能止于規(guī)劃和立項(xiàng)層面,還須更多謀劃和思考。
制定國家科技路線圖,爭(zhēng)取全球產(chǎn)業(yè)話語權(quán)是當(dāng)務(wù)之急。常州武進(jìn)區(qū)委書記周斌對(duì)記者表示,應(yīng)將石墨烯提高到國家戰(zhàn)略性新材料的高度來認(rèn)識(shí)和布局。目前國家發(fā)改委、科技部、工信部等部委均對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)有一定關(guān)注,若能將各自“碎片化”的支持?jǐn)Q成合力,將極大推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
常州市副市長王成斌告訴記者,國內(nèi)不少城市提出或者已經(jīng)開始發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè),有積極性固然是好事,但要避免一哄而上造成產(chǎn)能過剩,國家可在產(chǎn)業(yè)初創(chuàng)期給予適當(dāng)引導(dǎo),對(duì)全國發(fā)展情況進(jìn)行評(píng)估并綜合布局,結(jié)合各地產(chǎn)業(yè)實(shí)際錯(cuò)位分工。
徐世中則建議,選擇石墨烯發(fā)展相對(duì)前沿的省份,建立石墨烯產(chǎn)業(yè)部、省合作共建機(jī)制,并積極爭(zhēng)奪全球石墨烯領(lǐng)域的主導(dǎo)權(quán),編制并在常州發(fā)布“全球石墨烯指數(shù)”。
精準(zhǔn)扶持重點(diǎn)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(jí)研究計(jì)劃署出資設(shè)立的碳電子射頻應(yīng)用項(xiàng)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(dá)100吉赫,而此前的最好成績(jī)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(chǎn)業(yè)孕育和成長期較長,在產(chǎn)業(yè)化前需要巨額投入,中小企業(yè)在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)面臨較大的虧損壓力,因而美國軍方支持重點(diǎn)企業(yè)進(jìn)行研發(fā)突破的經(jīng)驗(yàn)值得我國借鑒。
從海外引進(jìn)多個(gè)石墨烯研發(fā)團(tuán)隊(duì)的深圳清華大學(xué)研究院原院長馮冠平則認(rèn)為,可參考美國模式,在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期加大投入力度,政府推動(dòng)引導(dǎo)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(dòng)創(chuàng)新。
針對(duì)目前國際上研究石墨烯的頂尖團(tuán)隊(duì)大多有華人華僑參與這一現(xiàn)狀,常州市西太湖科技產(chǎn)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(xiàng)目對(duì)接會(huì)等活動(dòng),拓寬石墨烯國際頂尖人才及項(xiàng)目的引進(jìn)渠道,并支持地方出臺(tái)吸引石墨烯國際頂尖人才的相關(guān)政策,完善引才、用才、育才、留才的良性體系。
此外,應(yīng)更新細(xì)分行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),助推產(chǎn)品市場(chǎng)運(yùn)用。比如,有企業(yè)反映其生產(chǎn)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(duì)高強(qiáng)度防腐涂料的鋅含量有明確標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致缺鋅的新產(chǎn)品“不達(dá)標(biāo)”而難以推廣。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,隨著石墨烯產(chǎn)品逐步替換舊材料,類似問題將越來越多,建議國家對(duì)此予以重視,抓緊制定、修改相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
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