据中国石墨烯产业联盟预计,目前全球石墨烯年产能达到百吨级,未来5年~10年将达到千吨级。到2020年,全球石墨烯市场规模将超1000亿元,其中中国占比50%~80%,中国将在全球石墨烯产业中起到主导和核心作用。

市场前景难估量 石墨烯产业化到底卡在了哪?

人们较多地关注石墨烯大概始于2010年。这一年诺贝尔物理学奖颁给了在石墨烯材料方面进行卓越研究的两位科学家。之后的几年里,有关石墨烯的报道不绝于耳。石墨烯在我国发展的现状如何呢?前不久在京举行的中加石墨烯产业及应用研讨会透露,尽管石墨烯产业化面临着技术、市场、成本等问题,但利好的是石墨烯有望入选“十三五”新材料重大专项,石墨烯研发及产业化也将会在“十三五”科技发展规划中占据一定的位置。

石墨烯是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯被称为“新材料之王”,集优异的力学、电学、热传导、阻隔性等材料性能于一体,可替代传统材料,并能促成众多技术革命,具有不可估量的应用前景。

在石墨烯无与伦比的材料性能被认可之后,石墨烯制备技术研发不断升温,各路资本热烈追逐。然而,与上游研发热、资本追逐热等形成鲜明对比的是,下游的规模化应用却频繁遇冷。这其中到底是何缘由?石墨烯产业化发展的路径有哪些?国家还需要出台哪些支持政策?业界还需要在哪些方面努力?

用“一半是火焰,一半是海水”来形容当前石墨烯产业发展的境况毫不为过——一边是制备技术研发不断成熟,呈现出资本热、学术热,另一边是规模化应用频频遇冷,产业化发展亟待突破。

然而,石墨烯产业发展的这种境况有望很快被打破,石墨烯产业化正步入黎明前夕。

6月16日,中加石墨烯产业及应用研讨会如期在北京中信证券大厦举行。此次研讨会不仅吸引了我国石墨行业的专家学者和企业代表,而且得到了中国非金属矿工业协会石墨专业委员会和加拿大驻华大使馆商务处的大力支持。

据研讨会透露,尽管石墨烯产业化面临技术、市场、成本等问题,但利好的是石墨烯有望入选“十三五”新材料重大专项,石墨烯研发及产业化也将在“十三五”科技发展规划中占一定位置。

无独有偶。中国石墨烯产业联盟近日召开新闻发布会称,由于制备和应用技术制约,石墨烯目前还不能大规模产业化,但石墨烯产业化前景可期。

据中国石墨烯产业联盟预计,目前全球石墨烯年产能达到百吨级,未来5年~10年将达到千吨级。到2020年,全球石墨烯市场规模将超1000亿元,其中中国占比50%~80%,中国将在全球石墨烯产业中起到主导和核心作用。

“新材料之王”的魅力

石墨烯是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体,石墨烯一层层叠起来就是石墨。实际上,石墨烯本就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。

2004年,英国物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功从石墨中分离出石墨烯,证实其可以单独存在。石墨烯被发现后,业界对于石墨烯的研发不断升温,2010年诺贝尔物理学奖的颁布更是将行业推向了高潮。

作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“新材料之王”,集优异的力学、电学、热传导、阻隔性等材料性能于一体,可替代传统材料,并能促成众多技术革命,具有不可估量的应用前景。甚至,科学家预言石墨烯将“彻底改变21世纪”,极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。

目前,石墨烯相关的技术研发已被列入美国、英国、中国、日本和韩国等国家的新材料领域重点支持项目。与其他国家相比,这些国家的石墨烯产业化开发处于相对前列。

事实上,2012年以来,我国政府对于石墨烯产业的发展一直保持高度关注和重视。

2012年1月,工信部发布《新材料产业“十二五”发展规划》,将前沿新材料作为发展重点,积极开发纳米粉体、石墨烯等新材料。

2014年9月,科技部发布“863科技发展计划”,将石墨烯研发作为其中一个重点支持的内容。2014年11月,国家发改委、财政部、工信部出台了《关键材料升级换代工程实施方案》,明确到2016年,推动新兴产业发展急需的石墨烯等20种左右重点新材料实现批量稳定生产和规模化应用。

2015年以来,我国对石墨烯的政策支持力度更是明显加码。2月,工信部下发了《关于印发2015年原材料工业转型发展工作要点的通知》,要求制订石墨烯等专项行动计划,组建碳纤维、石墨烯、稀土等新材料产业联合创新中心,重点突破共性技术、专用装备、高端品种的制约。5月和10月,国务院分别发布了《中国制造2025》和《<中国制造2025>重点领域技术路线图》,提出了石墨烯产业“2020年形成百亿产业规模,2025年整体产业规模突破千亿”的发展目标,对石墨烯中长期发展路线进行了部署,并纳入《新材料产业“十三五”发展规划》。11月,国家工信部、发改委、科技部下发《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》,提出到2018年石墨烯材料制备、应用开发、终端应用等关键环节良性互动的产业体系基本建成,到2020年形成完善的石墨烯产业体系,实现石墨烯材料标准化、系列化和低成本化。

今年5月5日,备受业界关注的《石墨烯材料的术语、定义及代号》国家标准(征求意见稿)在中国国家标准化管理委员会官网正式公布,并向社会公开征求意见。这标志着我国首个石墨烯国家标准制定取得重要进展。

业内预计,中国国际石墨烯资源产业联盟今年9月将正式成立,同时上海石墨烯产业技术功能型平台将正式运作。

产业化为何频频遇冷

可以说,在石墨烯被发现,以及优越的材料性能被认可之后,其被业界追捧的程度可用“无与伦比”来形容。

随后数年,石墨烯制备技术研发不断升温,各路资本粉墨登场,热烈追逐。华丽家族、德尔未来、东北证券、中国宝安、中泰化学等上市企业纷纷通过收购、入股等形式进军石墨烯领域。

然而,与上游研发热、资本追逐热等形成鲜明对比的是,其下游规模化应用却频频遇冷。

“目前,石墨烯行业存在冷热不均的局面,一是学术界、资本界、媒体的热与产业界的冷;二是政府招商的热与落地配套政策的冷;三是中国群众式的热和发达国家注重长远的冷。”在中加石墨烯产业及应用研讨会上,工业和信息化部赛迪研究院原材料工业研究所所长肖劲松表示。

肖劲松认为,目前资本市场将石墨烯捧成了“上帝材料”,但国内研究缺少有价值的、专业的研发成果,上市公司大都是处于亏损状态,石墨烯市场虚火过旺,产业界的态度是“不见兔子不撒鹰”。

据肖劲松介绍,2011年以来,我国研究人员发表的论文总数和专利申请数量已经稳居世界第一位。截至目前,中国申请石墨烯领域专利2200多件。据不完全统计,目前全国有80多所国内一流大学和研究机构涉足石墨烯研究。

他分析称,当前石墨烯产业化存在技术、市场以及成本三个主要问题,比如关键性技术尚未获得实质性突破,下游应用领域研发落后,产业应用技术缺乏指导,前期研发投入资金量大且周期长等。

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