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中国石墨烯产业:开启走向全球的新征程

更新时间:2025-01-07 工作计划 版权反馈
【摘要】:目前,我国在石墨烯主要研究领域均有涉猎,在部分领域掌握了自主知识产权并处于国际领先水平。一旦抓住机遇,我国有望在石墨烯产业化进程方面领先其他国家,甚至主导这场技术革命,助力我国实现制造强国的“中国梦”。石墨烯行业首家编制石墨烯标准的企业,是国家石墨烯标准化委员会工作组成员。

政府大力推动

石墨烯集多种优异性能于一身,是主导未来高科技竞争的超级材料。为抢占石墨烯产业发展的制高点,自2012年以来,中国政府较为密集地出台了多项政策支持石墨烯产业的发展(见表6-6)。2016年出台的《新材料产业“十三五”发展规划》将进一步推动石墨烯产业关键技术在“十三五”时期实现突破,并快速实现产业化。2016年9月,工业与信息化部原材料工业司提出将组织实施“石墨烯+”行动,着力构建贯通产业上下游的石墨烯产业链。另外,我国2013年7月13日和2016年7月30日分别成立了中国石墨烯产业技术创新战略联盟和全国首个“国字头”石墨烯材料产业技术创新战略联盟,通过促进产学研用的紧密结合,积极推动石墨烯技术的商业化应用。有别于以往标准滞后的产业政策“短板”,早在2014年1月,中国石墨烯标准化委员会还正式发布了中国石墨烯第1号标准《石墨烯材料的名词术语与定义》,以进一步规范中国石墨烯产业的发展[1]

表6-6 2012~2015年我国出台的支持石墨烯产业化发展的主要政策

续表

资料来源:作者整理

应用走在世界前列

在一系列政策措施的助力下,近年来我国石墨烯研发能力迅速提高,整体已接近国外先进水平。目前,我国在石墨烯主要研究领域均有涉猎,在部分领域掌握了自主知识产权并处于国际领先水平。根据江苏省石墨烯产业知识产权联盟与江南石墨烯研究院共同编写的《全球石墨烯产业专利分析报告(2016)》,我国已经成为全球石墨烯技术专利申请量最大的国家。报告的专利分析数据涉及全球石墨烯技术领域相关专利40344件,其中,中国相关专利17702件,占比43.9%。单从专利申请数量来看,我国在石墨烯领域具有相当大的科技创新优势。一旦抓住机遇,我国有望在石墨烯产业化进程方面领先其他国家,甚至主导这场技术革命,助力我国实现制造强国的“中国梦”。

同时,在石墨烯应用方面,中国正处于从实验室走向产业化的关键时期,并相继拿出了众多有分量的成果(见附录6-1)。

领航企业的实力

在石墨烯产业化方面,我国的推进速度同样相当惊人。目前,国内石墨烯相关企业已经超过100家,涉足石墨烯薄膜、粉体和浆料等的制备以及下游应用环节,部分企业在一些具体应用领域已经具备领航水平(见专栏6-2)。如常州第六元素材料科技股份有限公司是全球为数不多的具备年产百吨级石墨烯生产能力的企业。

专栏6-2

国内石墨烯领航企业

方大碳素新材料科技股份有限公司。中国大型碳素生产企业,主要经营石墨及碳素制品的生产加工、批发零售、科技开发。公司主要产品有超高功率、高功率、普通功率石墨电极,微孔碳砖、半石墨质碳砖、铝用碳砖和各种矿热炉用内衬碳砖,等静压石墨、特种石墨、生物碳、碳毡和碳/碳复合材料等。系沪市上市公司,截至2016年6月30日,公司前十大股东分别是辽宁方大集团实业有限公司、中央汇金资产管理有限责任公司、全国社保基金、石庭波(新进)、中国证券金融股份有限公司、中国农业银行股份有限公司——中证500交易型开放式指数证券投资基金、中国工商银行股份有限公司——广发聚瑞混合型证券投资基金(新进)、幸福人寿保险股份有限公司——组合01(新进)、香港中央结算有限公司(新进)与中国建设银行——上证180交易型开放式指数证券投资基金(新进)。与上个报告期相比,前十大股东中有五位新进股东。

常州第六元素材料科技股份有限公司。从事石墨烯及其他新型碳材料的研究、开发、生产、销售,主营产品储能型石墨烯、导电型石墨烯、导热型石墨烯、增强型石墨烯、氧化石墨等产品。新三板上市公司,截至2016年6月30日,公司前十大股东包括八个无锡第六元素高科技发展有限公司、深圳力合天使股权投资基金合伙企业(有限合伙)、常州赛富高新创业投资中心(有限合伙)、江苏慧德科技发展有限公司、常州力合华富创业投资有限公司、深圳市中海联投资咨询有限公司、常州龙城英才创业投资有限公司邵建雄、瞿研与常州第六元素投资咨询合伙企业(有限合伙)。与上个报告期相比,前十大股东中瞿研与常州第六元素投资咨询合伙企业(有限合伙)是新进股东。

常州二维碳素科技有限公司。是一家专业从事大面积石墨烯薄膜及石墨烯触控模组的研发、制造高科技企业。主要从事大面积石墨烯透明导电薄膜及石墨烯电容式触控模组的研发制造。公司已在新三板上市,截至2016年6月30日,公司前十大股东分别是常州碳时代科技有限公司、深圳力合天使股权投资基金合伙企业(有限合伙)、朱革芳、江苏慧德科技发展有限公司、常州龙城英才创业投资有限公司、江苏新材料产业创业投资企业(有限合伙)、江南石墨烯研究院、于庆凯、骆权峰与宋勃。与上个报告期相比,前十大股东无变化。

厦门凯纳石墨烯技术有限公司。国内首家从事石墨烯、石墨烯微片生产研发的企业,其主营业务为KNANO品牌KNG系列石墨烯、石墨烯微片产品,目前已经形成了以石墨烯、石墨烯微片为主营业务的产业链。公司已在新三板上市。截至2016年6月30日,公司前十大股东包括新疆中泰化学股份有限公司(母公司)、赵立平(实际控制人)、厦门西堤壹号投资合伙企业(有限合伙)、厦门凯纳投资咨询合伙企业(有限合伙)、赵小文(实际控制人)、卢玉美、郭晓华与徐晓明。与上个报告期相比,前十大股东无变化。

南京吉仓纳米科技有限公司。石墨烯行业首家编制石墨烯标准的企业,是国家石墨烯标准化委员会工作组成员。其产品包括CVD石墨烯膜系列、碳纳米管类、超级电容器、石墨烯产品等。(www.xing528.com)

北京莹宇电子科技有限公司。依托北京科技大学、北京大学、中科院等高校研究所从事多层石墨烯研发应用的新兴专业化高科技企业,主要产品为多孔石墨烯电极材料。

中科碳纳米科技有限公司。依托中科院煤化所成立的先进碳材料公司。公司集石墨烯及其衍生品的研发、制造、销售及技术转让等于一体,主营产品包括热膨胀石墨烯、改性石墨烯、氧化石墨、氧化石墨烯、石墨烯/氧化石墨烯有序薄膜、导电透明碳膜、气液界面膜等一系列石墨与石墨烯系列产品。

格雷菲尼(北京)科技有限公司。集研发、生产、销售于一体的高科技企业。公司以北京航空航天大学粉体技术北京市重点实验室为技术依托,致力于新型纳米材料石墨烯、超细粉碎与分级技术及设备、窄粒度分布颗粒制备技术、特种粒度分布颗粒制备技术、颗粒分散与表面改性处理、生物纳米颗粒制备技术、二维纳米颗粒制备技术(氮化硼、二硫化钼、二硫化钨、云母粉等)、电子垃圾处理回收与再利用、微纳米颗粒的技术研发与产品应用。

南京先丰纳米材料科技有限公司。专注于石墨烯、富勒烯、碳纳米管、分子筛、银纳米线、超级电容器发展方向,立志做先进材料及技术提供商。主要经营进口石墨烯、国产石墨烯、氧化石墨烯、氧化石墨、碳纳米管、介孔分子筛、微孔分子筛、活性碳、传统纳米材料及提供纳米技术支持及解决方案。

资料来源:作者整理

产业布局快速成型

从空间布局上看,我国石墨烯产业大多分布在东南沿海一带,尤其是长三角区域,其次是四川盆地一带和山东省。此外,在天津、山西、内蒙古、广东、福建等地也略有分布,基本形成以长三角为聚集区,其他多地碎片化发展的产业格局。其中,青岛、无锡、常州、德阳、宁波、重庆、上海等地已形成初具规模的石墨烯产业集群。

专栏6-3

宁波着力打造全球最大规模的石墨烯原材料生产基地

宁波是国内较早开展石墨烯研发和产业化的地区之一,目前在石墨烯制备技术、技术支撑、产业化等方面均走在了全国前列,成为中国乃至全球石墨烯产业重镇。

中国科学院宁波材料所从2008年就开始了石墨烯制备技术攻关,目前已经在石墨烯规模化制备和改性方面取得突破性进展,实现了石墨烯低成本规模化制备。2011年,设计建成年产30吨的石墨烯中试生产线。2013年,宁波墨西科技有限公司首期年产300吨的石墨烯生产线建成投产,是目前全球规模最大的石墨烯生产线。

政府大力推动石墨烯产业发展。2013年,宁波市在全国率先启动了石墨烯产业化应用研发的重大科技专项,设立了3年共9000万元的财政资金,为石墨烯产业的初期发展提供有力的扶持与激励。在2013年发布的《宁波市新材料产业三年行动计划》中,也明确将石墨烯产业作为宁波市着力打造的六条产业链之一,加以大力发展。2014年5月28日,《宁波市石墨烯技术创新和产业发展中长期规划》正式发布,从石墨烯原材料产业、石墨烯应用材料和元器件产业、终端产品及装备产品三个层面作出了全面部署。根据这份规划,未来10年,宁波将打造全球领先的石墨烯技术创新引领区,届时石墨烯产量达到万吨级,产值实现千亿元。今后,宁波将重点发展石墨烯原材料产业、石墨烯应用材料与元器件产业以及终端产品和装备产业,到2023年,成为全球最大规模的石墨烯原材料生产基地,力争达到500亿元的产业规模。同时,新能源汽车及汽车轻量化、高端及国防装备、新一代显示器件等石墨烯终端产品及装备产业规模也将达到500亿元。

在新材料领域的科研、人才等方面形成了一定的集聚能力。拥有中国科学院宁波材料技术与工程研究所(52所)、北方材料科学与工程研究院(53所)等国家级科研机构,以及宁波大学新型功能材料及其制备科学实验室、宁波大学分离膜材料及应用技术研究实验、宁波工程学院材料工程研究所等一批科研机构,吸引和培养了一大批高端技术人才。同时随着宁波举全市之力,加快全球一流的新材料创新中心的建设,必将吸引更多的新材料领域高端创新资源集聚,为石墨烯产业发展提供强大的技术和人才支撑。

资料来源:作者整理

[1]对于前沿领域和新兴产业,标准先行还是后行,学者和技术专家仍有争议。标准先行可占得行业发展先机,但对于技术路线处于剧烈变化且产品性能不稳定的行业而言,在标准先行且未建立动态、开放调整机制的情况下,很有可能导致“先发劣势”。

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