黑龍江省石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究

宋雪健

[摘要]石墨烯是世界上已知的強(qiáng)度最高、韌性最好、重量最輕、透光率最高、最好的納米導(dǎo)電材料，不僅具有廣闊的市場(chǎng)前景，而且其經(jīng)濟(jì)效益也十分可觀。目前，黑龍江省發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)存在著缺乏整體規(guī)劃和引導(dǎo)、缺乏自主創(chuàng)新能力和市場(chǎng)化能力等問(wèn)題。黑龍江省應(yīng)制定石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)籌引導(dǎo)加大科技創(chuàng)新力度，加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力堡持市場(chǎng)導(dǎo)向，促進(jìn)研發(fā)與商業(yè)化并行發(fā)展，從而促進(jìn)黑龍江省經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)。

[關(guān)鍵詞]黑龍江省石墨烯產(chǎn)業(yè)；發(fā)展研究

一、石墨烯產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及特點(diǎn)

石墨烯是世界上已知的強(qiáng)度最高，韌性最好，重量最輕、透光率最高、最好的納米導(dǎo)電材料，由于石墨烯的性能極其特殊，因此其成為了新型材料里具有極其廣泛應(yīng)用前景的新材料。它在電子產(chǎn)品觸摸屏、電子器件、能源電池、顯示器、電子傳感器、半導(dǎo)體、航天、軍工、復(fù)合材料、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域均有涉及。其研發(fā)水平和產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家科技進(jìn)步和國(guó)防實(shí)力的重要標(biāo)志之一。

石墨烯不僅具有廣闊的市場(chǎng)前景，而且其經(jīng)濟(jì)效益也十分可觀。目前，市場(chǎng)價(jià)格下的純石墨烯需要每克上千元。石墨作為一種重要的不可再生戰(zhàn)略資源，受到國(guó)家有關(guān)部門的高度重視，省里領(lǐng)導(dǎo)積極引導(dǎo)和促進(jìn)黑龍江省石墨烯深化加工發(fā)展。2011年底，科技部研究決定，由黑龍江省科技廳規(guī)劃實(shí)施國(guó)家石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展方案，與此同時(shí)為國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目提供1.5億元的項(xiàng)目資金，并且創(chuàng)立了石墨產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，為黑龍江省石墨烯產(chǎn)業(yè)搭建了技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)，授予黑龍江省“火炬計(jì)劃科技特色產(chǎn)業(yè)基地”的稱號(hào)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，從2008年到2013年，科技部先后批準(zhǔn)實(shí)施項(xiàng)目10項(xiàng)，投入資金131.2萬(wàn)元.國(guó)家自然科學(xué)基金批準(zhǔn)實(shí)施項(xiàng)目644項(xiàng)，撥入資金3億多元。在2013年，一共資助項(xiàng)目296項(xiàng)、資金高達(dá)近1.56億元，使石墨烯產(chǎn)業(yè)井噴式發(fā)展。

石墨烯作為目前發(fā)現(xiàn)的世界上最優(yōu)質(zhì)的材料之一，是一種先進(jìn)的碳材料，被喻為新材料領(lǐng)域的一顆璀璨明珠，是一種可以改變世界的新型材料。因?yàn)槭儆谇把匦缘幕A(chǔ)材料，擁有許多其他材料無(wú)法比擬的性能，因此推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)黑龍江省經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)具有重要的作用，同時(shí)對(duì)我國(guó)占領(lǐng)新型產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)具有戰(zhàn)略意義。

二、石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸

（一）缺乏整體規(guī)劃和引導(dǎo)

石墨烯技術(shù)涵蓋了制備技術(shù)、材料技術(shù)、工業(yè)技術(shù)以及應(yīng)用技術(shù)，由于總體規(guī)劃和引導(dǎo)的缺失，政府支持的程度落后于國(guó)外，科研機(jī)構(gòu)重復(fù)研究的現(xiàn)象比較普遍。此外，國(guó)內(nèi)石墨烯企業(yè)優(yōu)良參差不齊，多數(shù)企業(yè)只是對(duì)概念進(jìn)行炒作，真正投入人力物力對(duì)石墨烯進(jìn)行研發(fā)的企業(yè)僅有20多家。石墨烯產(chǎn)業(yè)是一項(xiàng)龐大的工程，多個(gè)學(xué)科多個(gè)產(chǎn)業(yè)均有涉及。從國(guó)外碳纖維新材料的發(fā)展角度看，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化起到重要的作用，然而黑龍江省的石墨烯缺乏系統(tǒng)性，對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)、檢測(cè)、標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用缺乏規(guī)范性，這是制約石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

（二）缺乏自主創(chuàng)新能力

美國(guó)、英國(guó)、韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的高校和跨國(guó)大企業(yè)不斷為石墨烯領(lǐng)域輸送創(chuàng)新人才和理念。和發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行橫向比較，我國(guó)僅僅只是研究人員基數(shù)大、成果多，然而尖端的原創(chuàng)成果稀少，絕大多數(shù)時(shí)間里處于追趕狀態(tài)，吸引人的創(chuàng)新過(guò)少。同時(shí)，研究成果僅限于基礎(chǔ)領(lǐng)域，研發(fā)技術(shù)薄弱。國(guó)內(nèi)對(duì)石墨烯研究的部門過(guò)少，僅僅以高校和科研單位為主，國(guó)內(nèi)企業(yè)的重視程度遠(yuǎn)不如國(guó)外企業(yè)，針對(duì)石墨烯領(lǐng)域申請(qǐng)專利的企業(yè)寥寥無(wú)幾。政府并沒(méi)有對(duì)國(guó)外石墨烯優(yōu)秀研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行跟蹤和調(diào)查，缺少與國(guó)外石墨烯優(yōu)秀研發(fā)團(tuán)隊(duì)的溝通，對(duì)待石墨烯產(chǎn)品沒(méi)有創(chuàng)新精神，對(duì)石墨烯創(chuàng)新人才的培養(yǎng)觀念淡薄，沒(méi)有吸納國(guó)外石墨烯行業(yè)精英為黑龍江省石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展做貢獻(xiàn)的能力。

（三）缺乏市場(chǎng)化能力

石墨烯產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用存在著嚴(yán)重的脫節(jié)現(xiàn)象。以設(shè)備水平為例，國(guó)內(nèi)對(duì)于石墨烯產(chǎn)業(yè)仍然處于探索階段，大部分企業(yè)僅僅是小批量的生產(chǎn)，無(wú)法形成穩(wěn)定的規(guī)模化生產(chǎn)能力。在材料應(yīng)用方面，石墨烯的應(yīng)用成果僅限于實(shí)驗(yàn)室階段。石墨烯在產(chǎn)品上的應(yīng)用只是屬于起步階段，對(duì)于形成下游的應(yīng)用和需求有待加強(qiáng)，而對(duì)石墨烯大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還有很長(zhǎng)的路要走。從資金角度看，黑龍江省投資仍然屬于起步階段，投資力度和國(guó)外相比相差甚遠(yuǎn)。尋求產(chǎn)業(yè)突破的唯一方式在于產(chǎn)業(yè)鏈、資金鏈、創(chuàng)新鏈的融合以及市場(chǎng)的開(kāi)拓，然而黑龍江省石墨烯產(chǎn)業(yè)處于起步階段，對(duì)于產(chǎn)權(quán)的保護(hù)、石墨烯產(chǎn)品的合作、金融對(duì)接沒(méi)有形成完善的機(jī)制，這就導(dǎo)致各個(gè)領(lǐng)域呈現(xiàn)“碎片化”的特征日益明顯，目前亟需開(kāi)拓市場(chǎng)以及資源整合的能力。

三、黑龍江省石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策建議

（一）制定石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)籌引導(dǎo)

國(guó)家應(yīng)該對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)的技術(shù)路線和產(chǎn)業(yè)路線進(jìn)行一個(gè)統(tǒng)籌規(guī)劃，設(shè)立一個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，對(duì)資金渠道、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、涉足的領(lǐng)域進(jìn)行梳理，搭建有效的結(jié)構(gòu)框架，使石墨烯產(chǎn)業(yè)與工業(yè)、手工業(yè)、裝備制造業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。在石墨烯產(chǎn)業(yè)合理規(guī)劃中，應(yīng)該注意三個(gè)因素卜是合理運(yùn)用科研機(jī)構(gòu)和中小企業(yè)的工作積極性，既要利用科技技術(shù)，同時(shí)兼顧市場(chǎng)，善于利用創(chuàng)新思維和產(chǎn)業(yè)規(guī)律。面對(duì)石墨烯的研發(fā)技術(shù)要有前瞻性，充分利用應(yīng)用技術(shù)性、整合性和效率之間的相互轉(zhuǎn)換：同時(shí)，還要考慮到石墨烯產(chǎn)業(yè)的高端性和產(chǎn)業(yè)之間的規(guī)模轉(zhuǎn)換。二是設(shè)立長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)，及時(shí)追蹤國(guó)內(nèi)外石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，找準(zhǔn)發(fā)展的突破口，通過(guò)技術(shù)來(lái)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，通過(guò)提高技術(shù)手段使石墨烯產(chǎn)業(yè)形成良性循環(huán)。三是合理協(xié)調(diào)市場(chǎng)和政府，充分利用市場(chǎng)“看不見(jiàn)的手”和政府“看得見(jiàn)的手”。起步階段的政策支持和財(cái)政補(bǔ)貼是政府扶持的關(guān)鍵，要充分發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置中起到的決定性作用，不僅提高扶持力度，還要利用杠桿效應(yīng)對(duì)社會(huì)上的石墨烯資源進(jìn)行更大的撬動(dòng)。

（二）加大科技創(chuàng)新力度，加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力

國(guó)家層面上，重視設(shè)定科技項(xiàng)目，從而提高對(duì)石墨烯創(chuàng)新技術(shù)的扶持力度。積極促進(jìn)高等院校對(duì)石墨烯材料的研究，高薪聘請(qǐng)國(guó)外優(yōu)秀創(chuàng)新人才對(duì)國(guó)內(nèi)人員進(jìn)行培訓(xùn)，善于調(diào)動(dòng)中小企業(yè)對(duì)石墨烯材料研發(fā)的積極性，重視對(duì)前沿新型技術(shù)的研制。提高科技成果轉(zhuǎn)化效率，以提高產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)為打破瓶頸制約的突破口，加強(qiáng)石墨烯產(chǎn)業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力。著重塑造“三大平臺(tái)、一個(gè)高地”體系：一是將國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室建立在高等院校內(nèi)，及時(shí)關(guān)注世界水平的動(dòng)態(tài)。二是將國(guó)家的工程技術(shù)研究中心設(shè)立在中小企業(yè)內(nèi)，尋求工藝方面和技術(shù)方面的突破口。三是學(xué)習(xí)借鑒國(guó)外的先進(jìn)研發(fā)和管理模式，通過(guò)資金扶持石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究和發(fā)展，對(duì)產(chǎn)業(yè)前瞻性研究項(xiàng)目和系統(tǒng)集成項(xiàng)目進(jìn)行著重研究。同時(shí)，要積極開(kāi)拓人才戰(zhàn)略高地，抓住全球精英流動(dòng)大的時(shí)機(jī)，向全球吸引高端優(yōu)秀人才的加入。

（三）堅(jiān)持市場(chǎng)導(dǎo)向，促進(jìn)研發(fā)與商業(yè)化并行發(fā)展

在產(chǎn)業(yè)化前期，著重開(kāi)發(fā)應(yīng)用技術(shù)，扶持生產(chǎn)企業(yè)、調(diào)整設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)和相關(guān)單位產(chǎn)業(yè)聯(lián)合、研制新型石墨烯復(fù)合材料、零件及加工品，從而拓展石墨烯的應(yīng)用市場(chǎng)。市場(chǎng)化與商業(yè)化的產(chǎn)業(yè)融合需要注意以下三點(diǎn)：一是著重建立“孵化器+加速器+研發(fā)機(jī)構(gòu)”的三位一體的結(jié)構(gòu)模式，利用一站式服務(wù)將技術(shù)研發(fā)轉(zhuǎn)化為成果。二是通過(guò)激勵(lì)機(jī)制鼓勵(lì)中小企業(yè)持有股票創(chuàng)立石墨烯研發(fā)企業(yè)，利用市場(chǎng)需求促進(jìn)技術(shù)的研發(fā)。三是大力發(fā)展科研機(jī)構(gòu)和相關(guān)應(yīng)用企業(yè)聯(lián)合將項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為科技成果，深入挖掘企業(yè)的創(chuàng)新型資源，將技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的時(shí)間縮短。在“十三五”時(shí)期，著重突出三個(gè)方面一是通過(guò)石墨烯的導(dǎo)電性，在蓄電電池、超級(jí)電容和手機(jī)觸屏膜方面加以突破。二是突出石墨烯的導(dǎo)熱性，在散熱片方面突破瓶頸。三是結(jié)合石墨烯的相容性和抗腐蝕性，力爭(zhēng)在生物醫(yī)藥和復(fù)合材料方面形成突破口。