打造“石墨烯+”产业集群引领千亿级行业革命
发布:2016-10-24 来源:湖南省情要报  作者:课题组  编审:湖南省情要报  浏览量:  

——推动我省新材料、新能源战略性产业发展的政策建议

湖南省社会科学院课题组

石墨烯及应用

由碳原子堆叠而成的石墨被剥离到单层、只有一个碳原子厚度时,所得到的石墨片就是石墨烯。因发现石墨烯的学术贡献和石墨烯应用的巨大产业前景,2010年,发现石墨烯的两位英国科学家被授予诺贝尔物理学奖。石墨烯是同时具备透明、导电和柔性三大属性的新材料,正被广泛应用于锂电池、超级计算机、抗菌物质、感光元件、传感器、海水淡化、飞机、基因电子测序等传统或新兴产业领域。

一、“石墨烯+”正在催生新材料新能源产业革命

石墨烯的发现及其应用,正在催生传统或新兴产业革命,新材料、新能源领域的发现发明如雨后春笋,正在昭示着超越“互联网+”的“新硬件时代”的到来。 copyright hnass.cn

石墨烯时代即将来临。2010年,首先证明石墨烯存在的两位英国科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫被授诺贝尔奖后,世界上最薄、最硬的材料——石墨烯走入了大众视野。石墨烯是“新材料之王”,是新材料、新能源和电子行业的未来,将彻底改变21世纪。全球首个石墨烯指数显示,石墨烯产业综合发展实力排名前三位的是美国、日本和中国,但就竞争潜力和市场前景来看,中国具有引领地位。上海、江苏、浙江、山东和深圳等沿海经济发达地区技术研发和产业布局起步早,产业集群化态势初步显现。我省依托丰富的微晶石墨资源和新材料领域的科研优势,石墨烯产业起飞已蓄势待发。

“石墨烯+”已在路上。石墨烯具有超大的比表面积、超强的导电性能、超低的电阻率、优良的导热性能和力学性能等特性,在战略性新兴产业领域有广阔的应用空间。近年来,美国石墨烯主要应用于新型电子器件、传感器、复合材料等领域,日本注重石墨烯相关工艺技术的研究应用,中国石墨烯产业包括石墨烯基础研发、大规模制备及锂电池、超级电容器、新型电子产品等应用的全产业链。我省“石墨烯+”产业正在崛起,长沙赛维能源科技有限公司开始大规模投产国内首家接受国家级检测的石墨烯锂离子动力电池,中蓝科技控股集团正在推进我省“石墨烯+”产业发展的基础建设和平台搭建。 内容来自 www.hnass.cn

二、我省发展“石墨烯+”产业具备“四大优势”

我省已经具备打造“石墨烯+”产业集群的资源条件和科研优势。近年来,关联产业基础不断夯实,市场规模呈现倍增趋势,为打造“石墨烯+”产业集群奠定坚实基础。

第一,我省丰富的石墨储量为石墨烯产业发展奠定了资源条件。中国石墨资源丰富,石墨储量和产量均为全球第一,据不完全统计,中国石墨矿储量20亿吨,占到世界总储量的75%,产量占到世界总产量的72%,我省隐晶质(土状)石墨矿占全国70%以上,占全世界50%左右,其中郴州市已探明的微晶石墨储量3407万吨,占全国已探明的微晶石墨总储量的72.5%。原矿含固定碳一般在80%左右,最高达到92%,湖南具备石墨烯产业化发展的天然条件。

第二,我省在石墨烯及其复合材料科研领域已经形成显著优势。国防科技大学、中南大学、湖南大学、湘潭大学、长沙理工大学等在高端材料、碳烯材料、石墨烯合成技术、复合材料等领域取得了重要成就,让石墨烯基础材料大规模应用成为可能。湖南元素密码石墨烯研究院依托中科院和高校研发平台,推进产学研融合,自主研发生产石墨烯及复合材料,已获得40多项相关实用新型专利和10余项发明专利受理,逐渐树立石墨烯产业应用、锂电研发与生产的行业领导地位,将主导国际国内石墨烯大规模制备及产业应用。 湖南省社会科学院

第三,我省“石墨烯+”产业集群发展已具备一定的产业基础。早在2010年我省与中国建材集团建立战略合作关系,并在郴州签订《关于打造中国最大石墨产业基地的战略合作框架协议》,2011年又注册成立南方石墨有限公司,其中9个石墨矿产能51万吨。中蓝科技控股集团目前已实现了石墨烯浆料及粉体绿色智能环保连续生产,可根据客户的要求生产不同的产品,其中石墨烯锂离子电池已成功通过国家计量检测,在CVD石墨烯膜、石墨烯金属复合材料及其他新材料等方面取得了重大突破,与相关领域的核心单位签署了战略合作协议。我省在装备制造、新能源汽车、电子信息和军民融合等领域良好的产业基础,为石墨烯关联产业发展奠定了基础。

第四,我省“石墨烯+”及关联产业发展具有广阔的市场前景。石墨烯产品正逐渐成为国防、航天、新材料、新能源和电子信息等领域不可替代的核心材料。石墨烯复合材料可以增强材料的强度、散热性和耐磨性,应用于轴承及刹车材料上有良好的效果;石墨烯良好的电导性能和透光性能,可应用于触摸屏、液晶显示、有机光伏电池、有机发光二极管等,还可用做精密电子零件的导热膜;石墨烯良好的吸波性能可以用做隐形飞机的吸波涂料、也可用做潜艇的吸声材料;石墨烯还可以应用于生物医药、超级计算机、电子电器配件、芯片、催化剂等各个领域;石墨烯可以大幅提高锂电池充放电性能,在锂电池行业的应用前景非常广阔。根据预测,“十三五”末,全国石墨烯产业总产值将超过2000亿元,关联产业产值将突破万亿元。 内容来自 www.hnass.cn

三、我省加快推进石墨烯产业化的“五点建议”

石墨烯是支点,“石墨烯+”是撬动系列战略性产业革命的杠杆,我省加快推进石墨烯产业化,既要统一思想认识,更需要切实可行的产业政策,更好的凝聚政府、市场和社会的合力。

(一)提高思想认识,破解发展难题

当务之急,就是要提高思想认识。一要统一思想,上至主要领导,下至相关行业人员,都必须认识到石墨烯产业对于我省新型工业发展的基础性、关键性和引领性作用。二要厘清思路,各级领导和相关部门要认真研究、厘清思路,找到我省发展石墨烯产业的优势和突破点。三要科学规划,将“石墨烯+”产业发展纳入《湖南制造强省建设发展规划2015-2020》和《湖南制造强省建设专项行动方案2016-2020》等重大规划和项目库,积极争取进入国家试点示范的范围。

(二)打造专业基地,推动成果转化 www.hnass.cn

我省石墨烯产业处于产业化初期,科研成果转化能力较弱,制约着产业走向成熟。所以要尽快建立“石墨烯+”产业基地,打造“小碳谷”。一要支持建设石墨烯专业园区和基地,鼓励关联企业集群发展,依托“135”工程实施,提升基地研发孵化、产业应用、加速发展、综合配套等四大专业化功能效应。二要支持“研发机构+孵化器+加速器”的三位一体发展模式,实现从技术研发到成果转化的一站式服务,推动科研成果产业化。三要积极搭建开放实验室、应用技术工程研究中心、质量监督检验中心等公共服务平台,针对具有革命性的科研基础成果和重要应用成果,全力推动其产业化。

(三)整合关联产业,组建产业联盟

中蓝科技控股集团作为“中国石墨烯产业技术创新战略联盟”理事单位,具备了整合国际国内行业资源的优势。我省应依托现有产业基础,加快整合石墨烯产业价值链,形成集群发展合力。一要加快构建产业联盟,以专业基地为平台、以企业主体,依托科研院所和高等院校专业技术力量,把产业链、创新链与服务链的各方资源有效集聚,促进关联企业互动配合,全面提升我省石墨烯产业的核心竞争力。二要创新产学研结合的机制,推进企业、科研院所和高校建立优势互补、利益共享、风险共担的合作机制,实现技术链与产业链的无缝对接、双向融合和优势叠加。三要推动生产性服务业与制造业有效融合,重点发展符合新兴产业特征的金融产品和服务,支持新型金融业态发展,建立风险补偿、专项产业基金扶持等配套政策,有效破解新兴产业发展的资金难题。 www.hnass.cn

(四)加快本地应用,拓展市场容量

目前,破解我省石墨烯产业发展的瓶颈,必须尽快实现石墨烯的规模化应用和本地市场推广。一要加快我省具有竞争优势的石墨烯产品市场化进程,搭建生产厂商、下游厂商和研发机构的合作桥梁,完善重点产品产业链,增强消费层面对石墨烯新产品的认识,刺激重点产品的市场需求。二要积极组织石墨烯成果、碳材料成果、石墨烯新型材料成果等专项对接活动,寻找石墨烯产品与关联产业合作应用的突破口,促成科研院所与相关企业达成技术服务。三要加快新产品的开发速度,提高新产品的本地市场适应能力,增加适销对路的服务产品,对于采购本地石墨烯新产品的生产者和应用者均给予一定的财政补贴和奖励。

(五)聚集发展合力,抢占行业制高点

随着日益增强的市场竞争,青岛、常州、宁波、深圳等地方政府已经相继挂牌成立“国家级石墨烯产业基地”,抢得产业先发优势,我省“石墨烯+”产业集群发展面临的挑战也愈发严峻,亟待凝聚合力,占领行业高地。一要增强政府与产业的合力,政府应强化政策引导和财税支持,充分激发企业在技术创新和产品创新中的主体作用,又要通过杠杆效应撬动更多的社会资源聚焦石墨烯产业发展。二要增强市场与产业的合力,加快资本市场参与科研成果产业化,明确企业和科学家的股权及分红,促进创新驱动,同时应设立引导基金,引导资本进入新兴产业,形成集群产业化的资金链。三是要增强社会与产业的合力,强化对石墨烯功能及应用宣传,增强社会各界对“石墨烯+”产业及产品的认知度、认同感和接纳意愿。在政府、企业和和社会各界共同推动下,力争到2020年,实现石墨烯及关联产业总产值达到1000亿元人民币以上规模。 湖南省社会科学院

(课题组成员:肖卫、范东君、郑谢彬、姚选民、朱有志)

湖湘智库公共号 关闭