石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢展望

馬琳

2017年上半年，隨著《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》、《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2017版）》等政策的不斷出臺(tái)，石墨烯產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展形勢向好。2017年下半年，隨著各項(xiàng)扶持政策的不斷落地，以及石墨烯對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、新興產(chǎn)業(yè)培育帶來的巨大推動(dòng)作用，石墨烯產(chǎn)業(yè)上下游互動(dòng)有望繼續(xù)加強(qiáng)，產(chǎn)品應(yīng)用不斷提速，產(chǎn)業(yè)園建設(shè)熱情持續(xù)高漲，差異化、特色化區(qū)域發(fā)展格局苗頭初顯。

一、基本形勢判斷

1.上下游互動(dòng)有望繼續(xù)加強(qiáng)

目前國內(nèi)很多石墨烯企業(yè)都實(shí)現(xiàn)了石墨烯材料的小批量生產(chǎn)，但下游市場由于“不會(huì)用”造成市場需求量很小，阻礙了石墨烯的產(chǎn)業(yè)化步伐，為解決石墨烯材料“好材不用、優(yōu)材低用”的尷尬境地，產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)積極加強(qiáng)互動(dòng)。企業(yè)方面，寧波墨西科技有限公司、第六元素、凱納股份等上游石墨烯材料制造企業(yè)積極與涂料、新能源電池、散熱材料等下游應(yīng)用企業(yè)加強(qiáng)合作，培育下游應(yīng)用市場；政府引導(dǎo)方面，各地紛紛建設(shè)創(chuàng)新中心，加快整合產(chǎn)業(yè)鏈資源，促進(jìn)上下游企業(yè)合作創(chuàng)新。

預(yù)計(jì)今后石墨烯產(chǎn)業(yè)上下游的合作將更加緊密，一方面基于石墨烯獨(dú)特的優(yōu)異特性，其下游應(yīng)用市場十分廣闊，而目前國內(nèi)的石墨烯企業(yè)以小企業(yè)居多，要想在下游應(yīng)用快速實(shí)現(xiàn)突破，上下游企業(yè)加強(qiáng)合作是最好的方式。另一方面隨著石墨烯創(chuàng)新中心、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的不斷建設(shè)，產(chǎn)業(yè)資源的不斷整合，石墨烯產(chǎn)業(yè)上下游的合作通道將會(huì)更加順暢，合作模式也會(huì)得到改善。

2.產(chǎn)品應(yīng)用不斷提速

隨著石墨烯研究的不斷深入，產(chǎn)品應(yīng)用也在不斷提速，部分商業(yè)化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，其中石墨烯粉末手機(jī)導(dǎo)熱膜取代原有以炭黑為材料的導(dǎo)熱膜，石墨烯重防腐功能涂料在鎮(zhèn)海、北侖、鄞州等地成功應(yīng)用，中車新能源有限公司研發(fā)的石墨烯基超級(jí)電容器在公交線路上推廣使用等，并取得了良好效果。

預(yù)計(jì)今后石墨烯產(chǎn)品應(yīng)用有望繼續(xù)提速，一方面隨著國家相關(guān)政策的不斷出臺(tái)，石墨烯防腐應(yīng)用推進(jìn)工作組的成立以及石墨烯材料及其改性材料的首批次應(yīng)用示范等，將進(jìn)一步激發(fā)下游應(yīng)用市場活力，加快產(chǎn)品應(yīng)用進(jìn)程。另一方面國家將開展新材料首批次應(yīng)用保險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制試點(diǎn)，并將石墨烯列入重點(diǎn)領(lǐng)域，旨在分擔(dān)下游應(yīng)用企業(yè)應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)，突破初期應(yīng)用瓶頸，對(duì)推動(dòng)石墨烯下游應(yīng)用將起到重要的推動(dòng)作用。

3.產(chǎn)業(yè)園建設(shè)熱情持續(xù)高漲

隨著國家對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的日益重視，以及石墨烯在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、新興產(chǎn)業(yè)培育方面發(fā)揮的巨大作用，各地政府紛紛上馬建設(shè)各種石墨烯研究院及產(chǎn)業(yè)園，目前全國各地已有30多家在建或已建成的石墨烯研究院或產(chǎn)業(yè)基地，且數(shù)量仍在不斷增加。此外四川攀枝花、福建永安、湖南常德等一些城市也紛紛將石墨烯作為發(fā)展重點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)園區(qū)“遍地開花”。

預(yù)計(jì)各地石墨烯產(chǎn)業(yè)園的建設(shè)熱情仍將持續(xù)高漲。目前隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展步入“新常態(tài)”，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨轉(zhuǎn)型升級(jí)“陣痛”，因此一些地方政府迫切地想要把石墨烯材料及其下游應(yīng)用作為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)來培育，以帶動(dòng)地方傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和經(jīng)濟(jì)增長，建設(shè)石墨烯產(chǎn)業(yè)園有助于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)聚集和發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，助推石墨烯產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

4.差異化、特色化區(qū)域發(fā)展格局苗頭初顯

目前國內(nèi)石墨烯產(chǎn)業(yè)分布已經(jīng)呈現(xiàn)相對(duì)集中的發(fā)展態(tài)勢，并初步呈現(xiàn)出“特色化、差異化”特征，如北京依托優(yōu)勢的研發(fā)創(chuàng)新資源，搶占全國石墨烯研發(fā)高地；長三角地區(qū)基于堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，加快在復(fù)合材料、儲(chǔ)能材料、新一代柔性顯示材料等方面的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；福建、廣東等東南沿海地區(qū)則依托廣闊的應(yīng)用市場空間，注重在智能可穿戴、熱管理等領(lǐng)域加快步伐。

預(yù)計(jì)國內(nèi)石墨烯產(chǎn)業(yè)差異化、特色化的區(qū)域發(fā)展格局仍將繼續(xù)?；谑?duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的提升作用，各地在布局石墨烯產(chǎn)業(yè)時(shí)也都依托當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和發(fā)展特色，尋找與石墨烯產(chǎn)業(yè)的對(duì)接及突破口，盡量避免重復(fù)低端建設(shè)，力爭通過石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。

二、需要關(guān)注的幾個(gè)問題

1.產(chǎn)業(yè)化瓶頸有待突破

雖然我國石墨烯產(chǎn)業(yè)化步伐已經(jīng)走在世界前列，但整體仍處于產(chǎn)業(yè)化突破前期，低成本高品質(zhì)石墨烯原料的規(guī)?；a(chǎn)和石墨烯的商業(yè)化應(yīng)用仍是制約產(chǎn)業(yè)化的重要瓶頸。如目前石墨烯雖然已經(jīng)在防腐涂料、新能源電池等方面實(shí)現(xiàn)了突破，并且有商業(yè)產(chǎn)品開始出現(xiàn)使用，但受制于石墨烯材料穩(wěn)定、批量供應(yīng)問題，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化突破仍有較大困難。尤其對(duì)雜質(zhì)缺陷可控、層數(shù)可控的石墨烯材料等關(guān)鍵技術(shù)難題尚未破解，導(dǎo)致在半導(dǎo)體、微電子元件等一些高端應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用難以實(shí)現(xiàn)。

2.應(yīng)用市場開拓不足

石墨烯作為一種新材料，要想實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵是下游應(yīng)用市場的全面打開，但目前國內(nèi)尚沒有一個(gè)領(lǐng)域能夠?qū)崿F(xiàn)石墨烯的規(guī)?；瘧?yīng)用，一方面應(yīng)用石墨烯材料存在一定風(fēng)險(xiǎn)，石墨烯作為一種新材料，雖然發(fā)展勢頭猛烈，但對(duì)石墨烯的基礎(chǔ)特性研究還有待深入，下游應(yīng)用過程中對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、成本、性能和穩(wěn)定性等各方面都存在很多未知的風(fēng)險(xiǎn)，下游應(yīng)用企業(yè)往往望而卻步；另一方面由于下游應(yīng)用企業(yè)普遍對(duì)石墨烯的特性認(rèn)識(shí)不足，需要與上游企業(yè)合作，但受制于體制機(jī)制、利益分享及風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)等問題，上下游企業(yè)尚未形成穩(wěn)定有效的合作模式，難以激發(fā)下游應(yīng)用企業(yè)的積極性，阻礙下游應(yīng)用市場的開拓。

3.標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有待建立

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是引領(lǐng)石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的前提，目前我國雖然已經(jīng)啟動(dòng)了石墨烯國家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，但也僅以石墨烯材料的術(shù)語、定義和制備方法等為主，而在下游應(yīng)用、產(chǎn)品認(rèn)證、檢測、使用標(biāo)準(zhǔn)等方面仍是空白。從上游制備來看，石墨烯產(chǎn)品有粉體、微片、漿料、薄膜等多種類別，規(guī)格和適用范圍均不相同，制備工藝和裝備也多種多樣，目前行業(yè)內(nèi)尚未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)；從下游產(chǎn)品來看，石墨烯在復(fù)合材料、防腐涂料、新能源電池、電容器等領(lǐng)域均有了較好的應(yīng)用，但對(duì)于具體產(chǎn)品特性（如石墨烯含量、成分、存在形式、產(chǎn)品性能等）的認(rèn)定仍沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范，下游市場魚龍混雜。

4.戰(zhàn)略性和前瞻性布局不足

基于石墨烯卓越的性能、廣闊的市場前景和潛在的巨大經(jīng)濟(jì)效益，世界各國都在加快石墨烯的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)布局。但是相比美國、日本、歐盟等，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)化步伐雖然很快，但在戰(zhàn)略性和前瞻性布局方面尚有不足。一方面從專利布局來看，雖然我國是石墨烯專利申請(qǐng)量最多的國家，但以石墨烯原材料及制備為主的基礎(chǔ)核心專利都集中在歐、美、日、韓等國，我國的專利大部分集中于下游應(yīng)用產(chǎn)品，而產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用要受制于原材料制備技術(shù)。另一方面從下游應(yīng)用來看，歐、美、日、韓等國重點(diǎn)突破半導(dǎo)體、晶體管、傳感器、集成電路等高端應(yīng)用領(lǐng)域，而我國的應(yīng)用重點(diǎn)則集中在復(fù)合材料、涂料、儲(chǔ)能等領(lǐng)域。

三、相關(guān)對(duì)策建議

1.加快攻克共性關(guān)鍵技術(shù)

一是加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，制定石墨烯技術(shù)創(chuàng)新目錄和技術(shù)突破路線圖，將石墨烯材料穩(wěn)定制備、分散技術(shù)等關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)列入重大攻關(guān)項(xiàng)目，加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)。二是充分發(fā)揮各地石墨烯創(chuàng)新中心及石墨烯研究院的作用，支持石墨烯上下游企業(yè)、科研單位等聯(lián)合攻關(guān)，依托本地石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)和優(yōu)勢，選擇重點(diǎn)應(yīng)用方面加強(qiáng)突破，尤其在芯片、微電子等高端應(yīng)用領(lǐng)域方面加強(qiáng)攻關(guān)。三是設(shè)立石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金，采用政策性支出與社會(huì)資本共同參與的模式，加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的資金支持。

2.推動(dòng)下游應(yīng)用

一是統(tǒng)籌石墨烯材料應(yīng)用難度、下游可承受能力、潛在應(yīng)用規(guī)模、本地優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)等因素，優(yōu)先從傳統(tǒng)產(chǎn)品改性入手，選擇一批產(chǎn)業(yè)化前景較好、技術(shù)較為成熟、量大面廣的石墨烯產(chǎn)品開展試點(diǎn)示范，依托骨干優(yōu)勢企業(yè)的優(yōu)勢產(chǎn)品，開展下游應(yīng)用企業(yè)對(duì)接。二是建立首批次應(yīng)用保險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制，鼓勵(lì)保險(xiǎn)公司根據(jù)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)，提供定制化險(xiǎn)種，生產(chǎn)企業(yè)投保，應(yīng)用企業(yè)受益，降低下游應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)，激發(fā)下游應(yīng)用市場動(dòng)力。

3.加快標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定

一是依托現(xiàn)有石墨烯檢測服務(wù)平臺(tái)，聯(lián)合優(yōu)勢企業(yè)、科研院所等，根據(jù)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及下游應(yīng)用情況，結(jié)合首批次應(yīng)用示范工作，選擇一批下游較為成熟的應(yīng)用產(chǎn)品，從產(chǎn)品定義、性能、石墨烯存在形式及用量等多方面制定一批國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，完善石墨烯標(biāo)準(zhǔn)體系。二是盡快研究制定石墨烯行業(yè)規(guī)范條件，從產(chǎn)業(yè)布局、生產(chǎn)工藝與裝備、清潔生產(chǎn)、質(zhì)量管理等方面對(duì)石墨烯行業(yè)提出準(zhǔn)入門檻，防止低水平重復(fù)建設(shè)，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)。

4.加強(qiáng)前瞻性和戰(zhàn)略性布局

一是加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌相關(guān)資金，從國家層面加強(qiáng)對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體規(guī)劃，鼓勵(lì)大型龍頭企業(yè)參與石墨烯技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用，重點(diǎn)在半導(dǎo)體器件、晶體管、傳感器、集成電路等下游高端領(lǐng)域加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和前瞻性布局。二是鼓勵(lì)、引導(dǎo)大實(shí)力較強(qiáng)、有一定基礎(chǔ)的研究院所聯(lián)合企業(yè)加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)攻關(guān)，加強(qiáng)相關(guān)專利布局，尤其在半導(dǎo)體器件、生物醫(yī)藥、環(huán)境領(lǐng)域（如海水淡化、污水處理等）、基因測序等技術(shù)含量更高的領(lǐng)域積極進(jìn)行專利布局，搶占市場競爭的制高點(diǎn)。