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權威解讀石墨烯產業目前所處階段、存在問題及國家政策走向

作者:中國儲能網新聞中心 來源:烯碳資訊 發布時間:2016-11-15 瀏覽:
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中國儲能網訊:11月8日,“2016中國國際石墨烯產業發展論壇暨中關村石墨烯產業聯盟成立大會”在北京豐臺隆重召開。

工信部賽迪研究院原材料研究所李丹研究員在會上應邀做了主題為《石墨烯產業發展及相關政策解讀》的報告,詳細闡述了我國石墨烯產業現狀、存在誤區,對國家出臺相關政策進行了解讀。

李丹:各位專家、各位領導下午好,我作一下自我介紹,我來自工信部賽迪研究院李丹,我們賽迪研究院是直屬工信部的科研事業單位,我們研究院現在共有20個研究所,直接對口工信部各個業務司局,我們原材料工業研究所正好對口原材料司,而我們所說的石墨烯正好就是我們原材料司建材處的主要工作內容。

所以我們所在我們肖勁松所長的帶領下,專門成立了一支研究團隊,針對石墨烯產業的發展現狀以及它的政策制定進行了長期的跟蹤。在去年,我們工信部、發改委、科技部聯合發布了《關于加快促進石墨烯產業創新發展的若干意見》,我們所也參與了這個《意見》的解讀工作。所以我這里謹代表我們的課題組,代表我們肖勁松所長,把我們前期的研究成果給大家作一個匯報,當然肯定比不上劉院士之前的報告,我就謹把我們的觀點跟大家做一個分享,也希望得到大家的批評和指正,謝謝。

我今天的報告分為四個方面的內容,一個是中國石墨烯產業發展概況,第二是石墨烯產業發展相關的支持政策。第三部分是對剛才我提到的《若干意見》進行解讀,第四就是提出了目前行業亟待出臺的一系列政策。

PART1 中國石墨烯產業發展概況及存在問題

對于石墨烯產業的發展,剛才劉院士也提到了一部分,在我們的研究中,我們認為石墨烯產業現在正處在一個概念導入期,也就是它處在產業化突破的前期。

我們石墨烯產業這個產業化的路徑分為了四個階段,首先從2004年起到2013年正式處在一個實驗室研究的階段,也就是它的產品多在實驗室的研發階段,研究的產品主要包括晶體管、調制器、導電管等。從2013年起,這個產業就開始實現了一個早期的產業化,也就是說這個階段由于這種制備技術還不是很完善,所以導致只是一些對石墨烯質量要求比較寬松的產品實現了產業化,像我們剛才提到的鋰電池、石墨烯的散熱薄膜、石墨烯的超級電容等。然后從2013年起,這個產業就實現了一個早期的產業化,也就是說這個階段由于制備技術還不是很完善,所以導致只是一些對石墨烯質量要求比較寬松的產品實現了產業化,像我們剛才提到的鋰電池、添加劑、涂料以及導熱膜等,這些產品它的市場范圍比較小,所以它下游需求還不是很大,主要用來替代一些傳統材料。

所以我們總結出石墨烯產業目前正處于一個研發階段,而且產品大多處在實驗室階段,產業化進程相對較慢。我們認為,從2015年開始,在未來的五年到十年之內,是石墨烯產業實現一個快速增長的階段,在這個階段末,會實現它的制備技術成熟化,然后終高端產品實現產業化,像我們提到的石墨烯超級電容、觸摸屏、電子器件、導電電極等,這些產品的下游需求將會快速打開,而石墨烯產業也會快速發展。我們按照硅材料,就是剛才劉院士提到的硅材料產業的成熟周期,他是從20年來推斷,石墨烯產業的成熟應該至少還需要5到10年的時間。

接下來關鍵的一點就是如何實現破局,到2021到2035年就會迎來石墨烯產業的成熟階段,這是我們的初步估計,這個時候就能發生石墨烯獨特的這種高端器件以及產業產品化的優勢。

但是整個產業發展目前還存在著一些主要問題,一個是技術問題,比如我們剛才一直在強調的就是它的關鍵性技術尚未得到實質性的突破,就是我們所說的高質量、低成本、綠色制備的提純技術,以及它的應用技術,自身的安全以及生產的環保性,這些技術都還有待進一步研究,市場問題就是我們所說的下一個應用,它的研發落后,產業應用技術也缺乏指導,所以市場需求尚未打開。

第三個就是我們所說的成本問題,前期的研發投入資金量大,周期長,而且石墨烯的這種制備成本,也需要進一步的降低。在產業發展存在的問題上,之前我們寫過一篇文章,上報了工信部,也得到了部長的批示。我們提出要謹防石墨烯產業出現低端化的苗頭,防止低端化的陷阱。

因為目前根據我們之前的調研發現,我們發現石墨烯產業現在專利數量很多,但是專利數量多,它重量輕質,就是我們實在實用的新型專利很多,但是原創的基礎專利很少,然后國內的專利多,國際的專利少;高校的專利多,企業的專利少。而這就會導致我們這些真正的原創具有技術影響性大的這些專利偏少,而且它現有專利的實際應用價值偏低。

第二也是我剛才提到的,就是石墨烯材料有一個優材低用的問題,就是在下游領域的優材低用。由于現在石墨烯產業正在蓬勃發展,但是這些應用技術門檻低,再加上我們資本市場的一個熱捧,所以很多企業都紛紛涉足其中,甚至盲目地擴大產能,對目前產品的低端化、同質化的現象非常嚴重。能夠真正體現石墨烯性能的高端應用卻很少。

第三個問題也是我剛才提到的就是環保的壓力,石墨烯的制備方法會帶來一些環境的影響,造成生態的破壞能力,再加上石墨烯企業環保設施的缺失,政府監管的不到位,所以對環境保護還存在著較大的壓力。

而所有產品這些問題的原因,第一個可能就是我們現在國家缺乏這種頂層的設計,國家還急需加強宏觀的調控,加強基礎性或者前瞻性的戰略研究,重點培育石墨烯的領軍企業。

第二就是要突破我們石墨烯的關鍵技術。第三個就是要迅速地啟動我國石墨烯國家標準的制定工作。對于現在目前產業發展的環境,這里我們將其描述為冷熱不均,也就是存在著一個三冷和三熱的現象,第一個冷熱就是我們的學術界、資本界、媒體的熱和我們產業界的冷。

從學術界來看,從上午的報告以及剛才劉院士的報告,我們也都聽到了,現在關于石墨烯的專利申請數,現在全世界已經有2萬多件,而且我國已經有1萬多件,占了世界的一半以上。但是我國目前研究人員發表的這些論文數和論文的內容基本上都是處于石墨烯產業研究的低端,而且大多是為了資本的炒作而獲利,就是為了專利而專利,為了發論文而發論文,它與產業化的連接不是很緊密。

而從資本界和媒體來看,在目前,當投資者尚未弄清石墨烯、石墨以及石墨粉體到底有什么關系的時候,這個市場不斷地開始追捧石墨烯這個概念股,很多投資公司開始涉足,所以根本沒有人關心石墨烯的技術是怎么樣的,他們更關心交易和傭金,提高企業的市值。

但是我們知道,在產業領域,它講究的是產業最終的效率和結果,所以它并不是一個一蹴而就的過程,而是一個長期的緩慢的過程。但是目前資產市場把石墨烯捧成了上帝的材料,而國內的研究卻缺少有價值的專利和研究成果的支撐,所以目前有關石墨烯的上市公司大多處在一個虧損的狀態,整個市場呈現一個虛火過旺的狀態,而產業界對石墨烯投資的態度也就是不見兔子不撒鷹。

目前在整個環境當中,石墨烯的發展目前存在著四種誤導:第一個誤導就是把石墨烯的發展,依托到石墨資源的發展上,它是將石墨烯這種產業的稀缺性和資源的稀缺性進行了一個混淆。雖然石墨烯最早是從石墨中發現的,但是它進行產業化制備,就是制備石墨烯的薄膜,主要是以甲烷和乙炔等含碳氣體為原料,與石墨的關系并不大,而石墨粉體雖然是由石墨生產,但是它對資源的消耗量很少。

第二個誤導就是石墨烯的微觀性能擴大為宏觀性能。我們剛才也提到,石墨烯有極強的導電性、強度高以及導熱性等一系列優越性能,但它只是作為這種單元子厚度的石墨烯的這樣一個微觀性能。而從產業化的角度,就是我們從宏觀應用上來說,石墨烯可能無法進行大型器件的散熱,更適合于極微小器件的散熱,用石墨烯做這種超級電纜,也只適合做微電路。

第三個誤導,就是將石墨烯作為半導體的替代材料想象的過于樂觀。目前對于石墨烯半導體還處在這種理論假設和概念宣傳的階段,而石墨烯的性質更接近于導體。雖然這種氧化石墨烯能夠表現出這種半導體的特性,但是它的性能差強人意。所以石墨烯成為這種硅半導體的替代材料,我們認為在20年到30年內還是難以實現的。

第四個誤導就是混淆石墨粉體與石墨烯的概念。大量同樣的這種石墨、石墨微片在企業當中魚目混珠,企業向原材料當中添加石墨烯粉體,然后就可以宣稱,可以大幅度提高產品的性能,從而得到資本市場的炒作。但是呢,企業添加的粉體到底是不是石墨烯?然后添加了到底,到底能改善多少性能,石墨烯在其中的貢獻到底是多少,我們目前還沒有一個很宏觀的方法來衡量。

第二個冷熱不均就是我們所說的政府招商的熱與落地配套政策的冷。目前很多地方政府對于石墨烯項目和產業發展興趣很高,剛才劉院士也提到,我們現在有關石墨烯的產業園區也是層出不窮,像我們之前調研過的江蘇常州、無錫、浙江寧波、福建廈門、重慶、青島、深圳這些地方政府都已經開始著重進行石墨烯相關項目的招商和落地,這體現了地方政府長遠的眼光以及敢為天下先的勇氣。而目前來看真正能對這個產業起到推動作用和天使投資作用的,恰恰是地方政府的這些措施。然后在石墨烯的招商當中,地方政府可以不遺余力,出手大方。

但是我們一方面要看到石墨烯產業進展緩慢的問題,在產業發展中存在的諸多問題,并不僅僅是招商的問題,更多的是一個系統性的問題,僅僅靠這種資金以及創業團隊自身還是不能夠解決。其中產業遇到的最關鍵的問題就是我們所說的環保問題,以及安全生產的資質問題,廢料的處理問題,出口的問題等等,都缺乏相關配套政策的跟進。然后環保是石墨烯產業面臨的最大難題,而且現在對石墨烯敞開懷抱的城市,大多都是一些對環保要求極高的城市,所以在進行配套招商之前,環保問題可能是他們必須要面對的一個首要問題。

第三個冷熱不均,就是我們所說的中國群眾式的熱與發達國家注重長遠的冷。我國的這種石墨烯產業的研究,基本上屬于一種自發性的群眾運動,屬于一大堆人搶一小塊蛋糕式的活動,然后投入非常分散,缺少國家層面的全局性規劃,這樣就很難布局長遠的目標。這種投入方式帶來的常常就是這種表面上的繁榮,而且容易造成人力、物力、財力的極大浪費,這就我們需要整合資源,從分散走向集約。從發達國家的經驗來看,我們也看到,像歐美、日、韓很多國家,他們在石墨烯方面進行了一系列的研究,支持了很多項目,對推動產業發展也作出了戰略部署。美國在石墨烯專利布局方面比較全面,日本在薄膜晶體管領域屬于一種領先地位,韓國在納米器件領域的地位具有領先的優勢。歐盟則把石墨烯研究項目作為了一個首批技術旗艦項目之一。

PART2 中國石墨烯產業發展相關政策

到目前為止,石墨烯產業獲得了國家以及地方政府各項政策的支持,首先我們看到,國家領導人是非常高度重視石墨烯產業發展的。從2014年開始,習總書記就著手進行了石墨烯相關產品的調研,一直到2015年他參觀了深圳寶安石墨烯的產品展,到2015年10月份,與英國的曼徹斯特大學進行了一個溝通與交流,然后推動了兩國在石墨烯領域的研究和合作。2016年,習總書記又在黑龍江進行了考察調研,并觀看了哈爾濱創業大廈石墨烯高新技術成果展示。

所以我們可以看出,在國家領導人的高度重視之下,國家已經出臺了一系列相關的政策以及推進的工作,這里我們從2012年起,有關石墨烯的政策進行了一個梳理,2012年工信部發布了《新材料十二五規劃》,它把石墨烯作為發展的前沿材料之一,首次明確提出了要支持石墨烯新材料的發展。在國家科技重大專項,尤其975計劃,自然科學基金,以及科技部與科學院的眾多科研項目當中,也都對石墨烯提出了一個經費的資助。2014年也是三部委聯合發布的關鍵材料升級換代工程實施方案當中,也提出了到2016年要實現20種左右的重點新材料批量生產和應用,石墨烯就位列其中。2015年提出的中國制造2025,在重點領域基礎路線圖當中,也特別把石墨烯單列,對它的中長期發展路線進行了部署,而這個發展路線也納入了新材料的十三五規劃發展當中。2015年11月,這也就是我剛才提到的《關于石墨烯產業發展的若干意見》這個是石墨烯發展的一個綱領性的文件,在第三部分我會對這個《若干意見》進行解讀。

在2016年工信部原材料司在北京召開了石墨烯產業發展的座談會,分析了石墨烯產業發展的現狀、熱點、難點,列了從2016到2017年石墨烯產業的推進重點,提出了促進產業發展的措施建議,并研討了擬建石墨烯創新中心的使命、功能、定位以及組建運營模式等。2016年6月在第四屆新材料博覽會上,中國石墨烯產業發展聯盟成立,在2016年國家發布的一系列重大規劃和發展規劃當中,基本上都提到了石墨烯,特別是2016年原材料司發布的《建材工業發展規劃》有20多處提到了石墨烯,并提出了“石墨烯+”的戰略。

除了國家政策的支持,目前地方政府也紛紛出臺相關的政策,搶占石墨烯產業發展先機,他們基本通過設立這種產業園區、設立重大的科技專項,設立產業引導基金以及出臺相關的扶持優惠政策等形式,促進石墨烯關鍵技術的研發以及產業化的應用示范。像我們所說的地方比較出名的寧波、常州、無錫、青島、重慶等地,也都紛紛設立了產業園區,2014年我國首個石墨烯的產業基金也成立了,當時總投資規模20個億,采取的是當地政府財政和民營資本出資的形式。2016年由中國石墨烯產業技術創新聯盟籌備的這種石墨烯天使投資基金也在青島成立,首期規模就是1.2億元。

除了國家和地方政府的支持,目前的資本市場也開始進入到石墨烯的領域,這種石墨烯的概念股也呈現一種暴漲的狀態,目前華麗家族、德爾未來、中國寶安、中泰化學等上市企業,紛紛通過收購入股等形式開始進軍石墨烯的領域。而賽富基金等這種風投機構也積極投資石墨烯的研發、中試和產業化,所以在石墨烯整個產業鏈當中有很多我們涉及的上市公司。

PART3 《關于加快促進石墨烯產業創新發展的若干意見》解讀

在去年11月份,三部委聯合發布了《關于促進石墨烯產業發展的若干意見》,這也指出要把石墨烯打造成一個我國的先進產業,這也體現了國家看好了石墨烯在各個領域發展所能帶來的效益,也是政府是從戰略性的考慮,希望能提高我們國家制造業和材料的制備品質,真正使我國成為制造強國提供可靠的材料支撐和保障。該《意見》的提出對我國石墨烯產業起到了一個積極的推動作用。

這里就是《若干意見》的內容進行了一個解讀,總體來說,未來石墨烯的產業發展,應該呈現一種“1344”的總體格局,1就是一個目標,三大原則,四個推進,四項措施,最終目的就是要培育和壯大石墨烯產業。

一個目標,基本判斷,我國石墨烯材料正從實驗室走向產業化的關鍵時期。所以它的基本定位,就是要打造成為一個先導產業,推動石墨烯產業的做大做強,分布推進提出了一個2018年和2020年兩個階段的目標。

三大原則就是堅持企業主導、政府引導的原則,發揮市場的決定性作用。第二要堅持創新驅動、典型示范的原則,實現我們所說的好材敢用,優材優用。第三個就是要堅持需求牽引、技術推動的原則。圍繞我們目前重大的工程、技術前沿和文明經濟建設、民主需求進行發展。最重要的就是要厘清我們政府、市場、技術和需求四者之間的關系。

四大抓手,包括推進產業化發展關鍵技術創新,推進首梯次產業化應用示范,推進產業綠色循環低碳化發展以及推進拓展與應用領域的發展。

四項措施要加大政策的扶持,加強投融資的引導,完善標準規范體系以及加強行業的管理和服務。這種標準的規范和引領服務,對行業的發展至關重要。所以我們一定要警惕現在石墨烯市場非理性的繁榮,加強行業規范引導,目前全國11家相關的石墨烯概念股上市企業中,主營業務為石墨烯的寥寥無幾,產業鏈上游企業當中他們在制備過程當中的魚目混珠的現象,不但會引起資本市場的虛假繁榮,而且還將削弱石墨烯下游應用領域對國產石墨烯質量的信任。所以極大的需要我們政府以及行業學會加強標準規范的制定及正向引導。

《若干意見》的提出也給地方政府和企業的帶來發展的機會。我們堅持的原則就是要政府引導,企業主體,產研融合,共促發展。我們要共同建設五大體系:資源集聚體系、產業集聚體系、技術創新體系、成果轉化體系、企業成長體系。并逐步搭建六大平臺:產業金融服務平臺、國防應用示范平臺、信息技術應用示范平臺、海洋產業應用示范平臺、裝備與制備技術示范平臺、石墨烯資源交易平臺,這樣六大平臺。

PART4 目前中國石墨烯行業亟待出臺的政策

基于我們之前的分析,我們也提出了目前業內更為亟待出臺的一系列政策,

一、主要包括設立國家級的石墨烯研發機構,建立若干國家級的石墨烯的創新中心;

二、將石墨烯產業發展寫入國家的“十三五”規劃;

三、設立石墨烯產業發展專項計劃和專項基金;

四、將石墨礦確定為戰略性的礦產資源;

五、打通應用環節,形成上下游一體化的產業鏈條;

六、加快制定正確的技術路線和材料標準、應用標準等應用規范;

七、做大做強采、選、冶一體的高科技龍頭企業集團,建立這種石墨烯的產業基地。

最后一個就是要鼓勵和引導社會資本進入石墨烯的產業領域,所以未來整個石墨烯的產業發展,必將是一個從分散走向集約的這樣一個過程。然后對于國家重大科技專項,有關石墨烯方面是否會設立國家重大科技專項,目前還存在著不確定性。但是政府可能更傾向于設立成產業基金,而且目前現在各地的地方政府已經紛紛行動起來。但是中央政府的這種產業基金,可能還需要三到五年才能形成。

以上是我匯報的所有內容,謝謝各位,請各位批評指正。

關鍵字:石墨烯

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