標(biāo)準(zhǔn)化視角下的常州石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究

喻曉筠 顏國平

摘要：石墨烯作為“新材料之王”受到廣泛關(guān)注，近年來對石墨烯的研究和產(chǎn)業(yè)化都持續(xù)升溫。通過較具代表性的常州地區(qū)石墨烯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的調(diào)查研究，了解企業(yè)生存和發(fā)展遇到的困難，從標(biāo)準(zhǔn)化角度分析了問題產(chǎn)生和存在的原因，有針對性地給出了石墨烯行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞：石墨烯? ? 產(chǎn)業(yè)發(fā)展? ? 標(biāo)準(zhǔn)化

Abstract： Graphene， as the "king of new materials"， has attracted extensive attention. In recent years， the research and industrialization of graphene have been continuously warming up. Through the investigation and research on the current situation of graphene industry in Changzhou， the difficulties encountered in the survival and development of enterprises are understood. The causes of the problems are analyzed from the perspective of standardization， and the development suggestions for the standardization construction of graphene industry are given.

Key words： graphene， industrial development， standardization

1? ? 引言

石墨烯作為一種新型的二維納米材料，是目前發(fā)現(xiàn)的唯一存在的二維自由態(tài)原子晶體。自2004年發(fā)現(xiàn)以來，石墨烯不僅在理論科學(xué)上受到了極大關(guān)注，并且由于其特殊的納米結(jié)構(gòu)以及優(yōu)異的物理化學(xué)性能而在電子學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、催化、儲(chǔ)能和傳感器等諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛能，引起了科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。目前，石墨烯的研究持續(xù)升溫，世界上各個(gè)國家都發(fā)布或資助了一系列相關(guān)研究計(jì)劃和項(xiàng)目，促進(jìn)石墨烯技術(shù)及其應(yīng)用研究。

2? ? 常州石墨烯產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀

隨著對石墨烯研究和開發(fā)的不斷深入，石墨烯的生產(chǎn)與應(yīng)用逐步進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化階段。目前在全國有近百家相關(guān)企業(yè)從事石墨烯材料的研究與生產(chǎn)，尤其是在柔性顯示、光電器件、新能源、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域中迅速發(fā)展。

作為中國石墨烯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展較快的地區(qū)，江蘇省于2013年成立了石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，僅聯(lián)盟下就有石墨烯相關(guān)企業(yè)65家。江蘇省內(nèi)開展石墨烯基礎(chǔ)及產(chǎn)業(yè)化研究的主要有常州、無錫及泰州三市。常州主要以江南石墨烯研究院為載體開展研究，已建立12個(gè)專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室及1個(gè)測試中心，并已成功孵化多家企業(yè)，包括碳元常州第六元素、二維碳素、二維光電等，其中龍頭企業(yè)碳元科技已于2017年上市。

石墨烯作為“21世紀(jì)的新材料”之一，國內(nèi)外并沒有可供借鑒的現(xiàn)成技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，就石墨烯的性能、制備方法、檢測表征方法等行業(yè)技術(shù)核心問題上尚未形成共識，企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營過程中遇到了不小的困擾。通過對常州20多家石墨烯企業(yè)的調(diào)研，企業(yè)主要反映了三個(gè)方面影響其正常生產(chǎn)、檢驗(yàn)和銷售的問題：一是關(guān)于什么是石墨烯、什么是石墨烯產(chǎn)品，不少真正的石墨烯企業(yè)無法證明自己是真正的石墨烯產(chǎn)品，而很多用石墨粉和膨脹石墨作為原料冒充的石墨烯產(chǎn)品卻充斥市場，一時(shí)間石墨烯市場魚龍混雜;二是市場上流通的石墨烯品質(zhì)良莠不齊，無論是生產(chǎn)商、銷售商還是客戶都無法對產(chǎn)品進(jìn)行各方都認(rèn)同的質(zhì)量評價(jià)，因?yàn)楦鞣接玫臋z驗(yàn)方法不統(tǒng)一;三是產(chǎn)品一些基本性能指標(biāo)無法用傳統(tǒng)試驗(yàn)方法測試，企業(yè)只能自行探索研制相應(yīng)的試驗(yàn)方法，但方法的科學(xué)性、可操作性和可復(fù)現(xiàn)性都有待驗(yàn)證。

3? ? 標(biāo)準(zhǔn)化視角下石墨烯產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

與產(chǎn)業(yè)化的提前到來相比，石墨烯材料標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程顯得相對滯后。首先，石墨烯標(biāo)準(zhǔn)體系不明確，產(chǎn)業(yè)發(fā)展對標(biāo)準(zhǔn)的需求不明確，使得研發(fā)機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)和檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)都無章可循;其次，標(biāo)準(zhǔn)供需不平衡，很多企業(yè)生存、產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)無法及時(shí)立項(xiàng)或立項(xiàng)了很長時(shí)間都無法發(fā)布實(shí)施;第三，新材料領(lǐng)域?qū)?biāo)準(zhǔn)化的認(rèn)識程度不足，既不知道如何反映對標(biāo)準(zhǔn)的需求，也不知道如何參與到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定中，更不知道如何用好標(biāo)準(zhǔn)化這個(gè)基本工具。

無論國內(nèi)的專業(yè)技術(shù)委員會(huì)指導(dǎo)下的國家標(biāo)準(zhǔn)制定和產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟主導(dǎo)的聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)制定，還是國際上開展石墨烯國際標(biāo)準(zhǔn)制定的兩大國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO和IEC，都非常重視石墨烯領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)制定工作，但總體來說，出臺的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量較少，無法滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。究其原因主要有以下幾方面：

（1）作為新興產(chǎn)業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)化滯后于研發(fā)和生產(chǎn)

標(biāo)準(zhǔn)是科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐的綜合反映體，對于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，是先有產(chǎn)業(yè)再開展標(biāo)準(zhǔn)化，而對于石墨烯新興產(chǎn)業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)化需要與產(chǎn)業(yè)化同步，甚至與研發(fā)同步開展，因此在科學(xué)理論、技術(shù)開發(fā)和實(shí)際實(shí)踐應(yīng)用等都處于探索和發(fā)展中，給石墨烯標(biāo)準(zhǔn)本身的制定帶來了很大挑戰(zhàn)。

（2）作為創(chuàng)業(yè)企業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)化人才無法滿足需求

石墨烯企業(yè)大部分是創(chuàng)業(yè)型企業(yè)，其對標(biāo)準(zhǔn)化的認(rèn)識和理解還不是很深刻，大部分停留在“標(biāo)準(zhǔn)就是用來規(guī)范市場”的單一認(rèn)識層面。在正在開展的標(biāo)準(zhǔn)制定中，企業(yè)和科研院所編寫的標(biāo)準(zhǔn)文本不規(guī)范，對標(biāo)準(zhǔn)如何編寫及其規(guī)則不是很了解。

（3）作為創(chuàng)新領(lǐng)域，“新技術(shù)”不能被標(biāo)準(zhǔn)采納

在石墨烯領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)和科研單位發(fā)明和創(chuàng)造的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝基本都被專利“包圍”，這也是我國“技術(shù)專利化”戰(zhàn)略的導(dǎo)向所致，這是值得肯定和欣慰的。在創(chuàng)新技術(shù)領(lǐng)域，標(biāo)準(zhǔn)制定必須以該領(lǐng)域不斷更新的科學(xué)技術(shù)為依托，而這些科學(xué)技術(shù)常含有版權(quán)、專利權(quán)等在內(nèi)的各種知識產(chǎn)權(quán)。標(biāo)準(zhǔn)與專利融合，是世界標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)發(fā)展的重要趨勢，如果我們不能在專利和標(biāo)準(zhǔn)的融合上有所作為，就不可能形成真正的競爭優(yōu)勢。

4? ? 石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策建議

目前，世界很多國家已將石墨烯作為一種戰(zhàn)略新興材料，都想在石墨烯發(fā)展潮流中躋身前列，但誰能在研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用上率先取得突破，誰能在標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略上占領(lǐng)制高點(diǎn)，取決于我們的宏觀戰(zhàn)略前瞻性、政策機(jī)制融通性、產(chǎn)業(yè)鏈上下游的創(chuàng)新性、標(biāo)準(zhǔn)制定的時(shí)效性。從調(diào)研所獲取的信息分析，我們的石墨烯產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展的初期，而且以石墨烯生產(chǎn)設(shè)備制造、石墨烯材料制備、石墨烯中間產(chǎn)品生產(chǎn)為主，基本都位于產(chǎn)業(yè)鏈的中上游，下游應(yīng)用尚未完全打開。其中，標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)已成為制約石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大的重要因素之一，為此提出如下建議：

（1）從戰(zhàn)略層面高度重視，制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，搶占產(chǎn)業(yè)鏈制高點(diǎn)。國內(nèi)石墨烯產(chǎn)業(yè)尚屬于起步階段，研究、產(chǎn)業(yè)力量相對較分散，應(yīng)抓住機(jī)遇，從標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略高度給予重視，深度整合優(yōu)勢資源，制定具有可操作性的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃。明確石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的階段目標(biāo)、重點(diǎn)領(lǐng)域、資金來源、政策體系等重大問題，確立合理的石墨烯產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系基本框架，解決石墨烯新興產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究滯后，產(chǎn)業(yè)無標(biāo)可依的問題，推動(dòng)材料、設(shè)備、工藝、應(yīng)用齊頭并進(jìn)，促進(jìn)上下游的協(xié)同創(chuàng)新。

（2）找準(zhǔn)切入點(diǎn)，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈重點(diǎn)環(huán)節(jié)，依據(jù)所構(gòu)建的石墨烯產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系基本框架，并結(jié)合產(chǎn)業(yè)迫切需求程度，制定標(biāo)準(zhǔn)化工作路線圖，優(yōu)先制定石墨烯原材料、產(chǎn)品、生產(chǎn)設(shè)備、檢測方法、性能評估指標(biāo)等方面國家標(biāo)準(zhǔn)，充分發(fā)揮石墨烯領(lǐng)域?qū)＜?、學(xué)者、生產(chǎn)企業(yè)、應(yīng)用企業(yè)的作用，構(gòu)建石墨烯行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，掌握石墨烯產(chǎn)業(yè)的“話語權(quán)”。

（3）充分利用產(chǎn)業(yè)先發(fā)優(yōu)勢和人才集聚優(yōu)勢，依托石墨烯標(biāo)準(zhǔn)化工作組、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等技術(shù)組織，集中力量尋找突破口，制定石墨烯產(chǎn)業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并由技術(shù)組織定期公布最新的研究成果和產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)態(tài)，鼓勵(lì)開展具有示范性、導(dǎo)向性的行業(yè)應(yīng)用，以示范帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)，聚集石墨烯產(chǎn)業(yè)界人士智慧，推動(dòng)石墨烯潛在應(yīng)用空間，在行業(yè)內(nèi)貫徹實(shí)施。

參考文獻(xiàn)

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