《電子技術應用》
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國內發展石墨烯產業的5點建議

2016-12-30

提到國內的石墨烯產業,常州首屈一指。目前,西太湖科技產業園已率先在全國形成了集石墨烯設備研發、原料制備與應用研究、產品生產、下游應用為一體的完整上下游產業鏈。2015年,常州實現石墨烯產值12億元,今年有望超過20億元。雖然石墨烯產業方興未艾,常州已開發民用、公用、軍用各類石墨烯產品100多件,但是,大多處于小打小敲階段,目前尚沒有真正的“爆款”出現。

石墨烯,是目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的新型納米材料,被稱為“新材料之王”。在常州西太湖科技產業園,目前已成功集聚了70家石墨烯企業。記者在深入采訪中了解到,這些企業目前最大的煩惱是:一方面下游應用市場尚未能夠順暢打開;另一方面,全國不少地區已經在瘋炒“石墨烯”概念,爭相建設石墨烯產業園,形成了嚴峻的競爭態勢。

應用“窗口期”正在打開

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西塘古鎮

漫步在浙江西塘古鎮,游客無不為小鎮的優雅美麗所折服。但你可能不知道,小鎮最先進的污水處理裝置來自常州西太湖科技產業園的一家企業。“在西塘,我們和美國一家公司合作,運營了2萬立方米的污水處理項目。”常州碳星科技有限公司首席執行官張卓然告訴記者,“傳統的水處理采用沙濾,一天只能過濾一千噸污水。我們用石墨烯做吸附材料,占地約20立方米的裝置,一天可以過濾兩萬噸污水。”

羽絨服里加入幾片石墨烯加熱膜,可以產生遠紅外光波,兼具理療和保暖的功能,冬天你可以和厚重的毛衣說“拜拜”;石墨烯電暖畫,可使冬日寒冷的屋子迅速變暖……石墨烯,正進入從實驗室走向產業化應用的“窗口期”。

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江南石墨烯研究院

常州石墨烯產業近年來從無到有快速生長,誕生了多項首創之舉:全球第一家石墨烯研究機構——江南石墨烯研究院;全球首款手機用石墨烯電容觸摸屏;國內石墨烯行業首家新三板掛牌企業……目前,西太湖科技產業園已率先在全國形成了集石墨烯設備研發、原料制備與應用研究、產品生產、下游應用為一體的完整上下游產業鏈,應用門類全國最多,專利申請突破500件,在石墨烯領域取得的“全球第一”數量已超過10個。

“在常州,石墨烯實現了在可穿戴電子設備觸控屏、發熱散熱產品、重防腐涂料、壓力傳感器件、油水分離等領域的應用。2015年,常州實現石墨烯產值12億元,今年有望超過20億元。”常州西太湖先進碳材料產業管理辦公室主任張昱說。

據《新華(常州)全球石墨烯指數報告》顯示,2015年,中國已超越美國、韓國,在全球石墨烯產業綜合發展實力榜上居于首位。據預測,中國石墨烯應用市場將在2018年形成產業爆發點,2020年將達1000億元規模。

好材料為啥“用不好”

不過,記者在采訪中也了解到,雖然石墨烯產業方興未艾,常州已開發民用、公用、軍用各類石墨烯產品100多件,但是,大多處于小打小敲階段,目前尚沒有真正的“爆款”出現。

有產能,卻很難賣出“爆款”應用產品,成為當下我國石墨烯生產的尷尬現狀。記者了解到,目前市場上大部分下游企業家對于石墨烯還停留在概念上,并不清楚怎么使用,由于下游需求未起,大部分石墨烯企業目前仍無市場。“材料產業怎么做大?關鍵在應用。石墨烯性能是很好,但拿到下游企業去用,人家說‘用不好’。”張昱給記者舉了個例子:有一次常州二維碳素科技股份有限公司將石墨烯拿給下游企業用,人家說你這膜不導電。后來發現,是下游企業檢測方法有問題。這說明,新產品介入舊的工藝并非易事。

“一些下游企業購進石墨烯材料等相關產品后,不針對產品特性進行加工工藝的改變。在這種情況下,石墨烯材料即使品質再高,也難以發揮其優越性,造成‘材料好、用不好’的現象。”張卓然說,和資金補貼相比,石墨烯企業更需要項目的幫助。“因為想撬動傳統領地不容易,我們甚至愿意自己花錢去做一些創新示范項目。”

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常州二維碳素科技股份有限公司總裁金虎則坦言,材料生產企業自身也要反思。“材料好卻不一定能嵌入產業鏈。因為以前沒有這種材料,后道跟你怎么銜接,往往連標準接口都沒有。”他們在主動向應用轉型的同時,就非常重視和系統商的合作。例如,他們生產理療用的石墨烯腰帶,就主動和電池商、電池控制App等合作,從而使得推廣相對順暢。

中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟秘書長李義春則指出,目前我國石墨烯下游應用多將石墨烯作為改性添加劑應用于涂料、復合材料、動力電池等規模大但對石墨烯的品質要求并不高的領域,產品附加值不高,無法真正體現石墨烯作為高性能、高品質材料的特性和價值。“歐盟已宣布在未來十年斥資10億歐元支持石墨烯產業。我們的石墨烯材料企業要從單純的材料技術指標的思考,轉到產業鏈的可嵌入上多做文章,充分考慮市場需要的性能是什么,一起拓展應用方向。”

防“村村點火”需頂層設計

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目前,石墨烯產業很火。從南到北,重慶、四川、浙江等地都在搞石墨烯產業。在我省,除了常州,南京、無錫等地也在發展石墨烯產業。但是業內人士對此亦心存憂慮:如果“村村點火”,開始產能比拼,石墨烯產業會不會再走光伏產業的老路?

一段時間,石墨烯產業陷入了產能崇拜。“有人說石墨烯制備量很少,有人卻說可以年產幾百噸,這就是產能的盲目崇拜和行業標準缺失造成的混亂。”常州第六元素有限公司負責人瞿研感慨,“最怕的就是魚目混珠,擾亂產業發展。”金虎坦言,他們不會去說產能多高,指標更先進,現在要看的是哪個產品能更好地融入市場,“我聽說產生了一個新的應用,會很開心;但聽到粉體產量高了,我很擔心。石墨烯產業不能在原材料產能上做文章,現在消化不了這么多粉體。產能泡沫的背后是應用方向重復較多,這表明有些企業未掌握核心技術,只是‘照貓畫虎’。”

“我省在石墨烯產業發展上搶占了先機,不過在產業進入半程時,更應該加強頂層設計。”采訪中,不少業內人士向記者表示,目前,國內石墨烯整體產業規劃還不是很明確,亂象較多。江蘇石墨烯產業發展在全國領先,但省級層面還沒有專項規劃,應該盡快拿出省級規劃,明確蘇錫常寧應該怎么錯位發展,避免惡性競爭。

金虎告訴記者,石墨烯的巨頭“玩家”目前包括英特爾、三星、IBM等,一想到國外的巨頭正在加快推進,他就睡不安生,“他們一旦準備產業化,我們好不容易做出的蛋糕就給別人吃了,這是我一直擔心的問題。我們不能贏了開頭輸了結尾。必須要有預防舉措,那就是和國內大企業合作,借助巨型企業的產業鏈能力,從單兵突破向系統集成創新轉型。政府、行業、資本都要有長線應用的踏實思維,畢竟起步時靠的是創新型企業血拼,贏到中段更要靠系統思維、頂層設計。”

總結:

常州是國內石墨烯產業起步最早、產業結構最完整、綜合實力最強的地區。常州的情況基本上代表了國內石墨烯產業的情況,綜合以上的情況,小編有寫看法供大家借鑒:

1、石墨烯應用目前仍停留在開發階段,尚未有大規模應用的“爆款”產品出現。

2、商業定制化石墨烯產品是大勢所趨,石墨烯原料供應商需要與下游應用商緊密合作,一起開發石墨烯的下游應用,定制化的石墨烯產品將成為主流。

3、唯產能論已過時,石墨烯供應商專業化應該成為主流。目前,石墨烯制備企業通常規模較小,其產品的應用行業也是多種多樣。由于不同的應用領域對石墨烯產品的要求有很大不同,相關的石墨烯生產線、研發能力等都要根據不同的應用做相應的調整。

4、盡快出臺標準已經到了刻不容緩的地步。目前,石墨烯行業形成了一系列地方和行業內部的標準,但是并沒有一個大家都認可的、權威的國家標準,甚至連什么樣的產品算石墨烯都有爭論。2017年中國將頒布的石墨烯國家標準。另外,北美地區以及歐洲都將對石墨烯行業標準進行進一步明確,這無疑對石墨烯市場的發展起到積極推動作用。

5、各個地區的石墨烯產業要統一協調、科學規劃,避免惡性、同質化的競爭。沒有上馬石墨烯項目的地區不能再盲目上馬。


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