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打造“石墨烯+”產業集群引領千億級行業革命
發布:2016-10-24 來源:湖南省情要報  作者:課題組  編審:湖南省情要報  瀏覽量:  

——推動我省新材料、新能源戰略性產業發展的政策建議

湖南省社會科學院課題組

石墨烯及應用

由碳原子堆疊而成的石墨被剝離到單層、只有一個碳原子厚度時,所得到的石墨片就是石墨烯。因發現石墨烯的學術貢獻和石墨烯應用的巨大產業前景,2010年,發現石墨烯的兩位英國科學家被授予諾貝爾物理學獎。石墨烯是同時具備透明、導電和柔性三大屬性的新材料,正被廣泛應用于鋰電池、超級計算機、抗菌物質、感光元件、傳感器、海水淡化、飛機、基因電子測序等傳統或新興產業領域。

一、“石墨烯+”正在催生新材料新能源產業革命

石墨烯的發現及其應用,正在催生傳統或新興產業革命,新材料、新能源領域的發現發明如雨后春筍,正在昭示著超越“互聯網+”的“新硬件時代”的到來。 內容來自 uwa

石墨烯時代即將來臨。2010年,首先證明石墨烯存在的兩位英國科學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫被授諾貝爾獎后,世界上最薄、最硬的材料——石墨烯走入了大眾視野。石墨烯是“新材料之王”,是新材料、新能源和電子行業的未來,將徹底改變21世紀。全球首個石墨烯指數顯示,石墨烯產業綜合發展實力排名前三位的是美國、日本和中國,但就競爭潛力和市場前景來看,中國具有引領地位。上海、江蘇、浙江、山東和深圳等沿海經濟發達地區技術研發和產業布局起步早,產業集群化態勢初步顯現。我省依托豐富的微晶石墨資源和新材料領域的科研優勢,石墨烯產業起飛已蓄勢待發。

“石墨烯+”已在路上。石墨烯具有超大的比表面積、超強的導電性能、超低的電阻率、優良的導熱性能和力學性能等特性,在戰略性新興產業領域有廣闊的應用空間。近年來,美國石墨烯主要應用于新型電子器件、傳感器、復合材料等領域,日本注重石墨烯相關工藝技術的研究應用,中國石墨烯產業包括石墨烯基礎研發、大規模制備及鋰電池、超級電容器、新型電子產品等應用的全產業鏈。我省“石墨烯+”產業正在崛起,長沙賽維能源科技有限公司開始大規模投產國內首家接受國家級檢測的石墨烯鋰離子動力電池,中藍科技控股集團正在推進我省“石墨烯+”產業發展的基礎建設和平臺搭建。 UWA

二、我省發展“石墨烯+”產業具備“四大優勢”

我省已經具備打造“石墨烯+”產業集群的資源條件和科研優勢。近年來,關聯產業基礎不斷夯實,市場規模呈現倍增趨勢,為打造“石墨烯+”產業集群奠定堅實基礎。

第一,我省豐富的石墨儲量為石墨烯產業發展奠定了資源條件。中國石墨資源豐富,石墨儲量和產量均為全球第一,據不完全統計,中國石墨礦儲量20億噸,占到世界總儲量的75%,產量占到世界總產量的72%,我省隱晶質(土狀)石墨礦占全國70%以上,占全世界50%左右,其中郴州市已探明的微晶石墨儲量3407萬噸,占全國已探明的微晶石墨總儲量的72.5%。原礦含固定碳一般在80%左右,最高達到92%,湖南具備石墨烯產業化發展的天然條件。

第二,我省在石墨烯及其復合材料科研領域已經形成顯著優勢。國防科技大學、中南大學、湖南大學、湘潭大學、長沙理工大學等在高端材料、碳烯材料、石墨烯合成技術、復合材料等領域取得了重要成就,讓石墨烯基礎材料大規模應用成為可能。湖南元素密碼石墨烯研究院依托中科院和高校研發平臺,推進產學研融合,自主研發生產石墨烯及復合材料,已獲得40多項相關實用新型專利和10余項發明專利受理,逐漸樹立石墨烯產業應用、鋰電研發與生產的行業領導地位,將主導國際國內石墨烯大規模制備及產業應用。 本文來自如斯

第三,我省“石墨烯+”產業集群發展已具備一定的產業基礎。早在2010年我省與中國建材集團建立戰略合作關系,并在郴州簽訂《關于打造中國最大石墨產業基地的戰略合作框架協議》,2011年又注冊成立南方石墨有限公司,其中9個石墨礦產能51萬噸。中藍科技控股集團目前已實現了石墨烯漿料及粉體綠色智能環保連續生產,可根據客戶的要求生產不同的產品,其中石墨烯鋰離子電池已成功通過國家計量檢測,在CVD石墨烯膜、石墨烯金屬復合材料及其他新材料等方面取得了重大突破,與相關領域的核心單位簽署了戰略合作協議。我省在裝備制造、新能源汽車、電子信息和軍民融合等領域良好的產業基礎,為石墨烯關聯產業發展奠定了基礎。

第四,我省“石墨烯+”及關聯產業發展具有廣闊的市場前景。石墨烯產品正逐漸成為國防、航天、新材料、新能源和電子信息等領域不可替代的核心材料。石墨烯復合材料可以增強材料的強度、散熱性和耐磨性,應用于軸承及剎車材料上有良好的效果;石墨烯良好的電導性能和透光性能,可應用于觸摸屏、液晶顯示、有機光伏電池、有機發光二極管等,還可用做精密電子零件的導熱膜;石墨烯良好的吸波性能可以用做隱形飛機的吸波涂料、也可用做潛艇的吸聲材料;石墨烯還可以應用于生物醫藥、超級計算機、電子電器配件、芯片、催化劑等各個領域;石墨烯可以大幅提高鋰電池充放電性能,在鋰電池行業的應用前景非常廣闊。根據預測,“十三五”末,全國石墨烯產業總產值將超過2000億元,關聯產業產值將突破萬億元。 copyright UWA

三、我省加快推進石墨烯產業化的“五點建議”

石墨烯是支點,“石墨烯+”是撬動系列戰略性產業革命的杠桿,我省加快推進石墨烯產業化,既要統一思想認識,更需要切實可行的產業政策,更好的凝聚政府、市場和社會的合力。

(一)提高思想認識,破解發展難題

當務之急,就是要提高思想認識。一要統一思想,上至主要領導,下至相關行業人員,都必須認識到石墨烯產業對于我省新型工業發展的基礎性、關鍵性和引領性作用。二要厘清思路,各級領導和相關部門要認真研究、厘清思路,找到我省發展石墨烯產業的優勢和突破點。三要科學規劃,將“石墨烯+”產業發展納入《湖南制造強省建設發展規劃2015-2020》和《湖南制造強省建設專項行動方案2016-2020》等重大規劃和項目庫,積極爭取進入國家試點示范的范圍。

(二)打造專業基地,推動成果轉化 UWA

我省石墨烯產業處于產業化初期,科研成果轉化能力較弱,制約著產業走向成熟。所以要盡快建立“石墨烯+”產業基地,打造“小碳谷”。一要支持建設石墨烯專業園區和基地,鼓勵關聯企業集群發展,依托“135”工程實施,提升基地研發孵化、產業應用、加速發展、綜合配套等四大專業化功能效應。二要支持“研發機構+孵化器+加速器”的三位一體發展模式,實現從技術研發到成果轉化的一站式服務,推動科研成果產業化。三要積極搭建開放實驗室、應用技術工程研究中心、質量監督檢驗中心等公共服務平臺,針對具有革命性的科研基礎成果和重要應用成果,全力推動其產業化。

(三)整合關聯產業,組建產業聯盟

中藍科技控股集團作為“中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟”理事單位,具備了整合國際國內行業資源的優勢。我省應依托現有產業基礎,加快整合石墨烯產業價值鏈,形成集群發展合力。一要加快構建產業聯盟,以專業基地為平臺、以企業主體,依托科研院所和高等院校專業技術力量,把產業鏈、創新鏈與服務鏈的各方資源有效集聚,促進關聯企業互動配合,全面提升我省石墨烯產業的核心競爭力。二要創新產學研結合的機制,推進企業、科研院所和高校建立優勢互補、利益共享、風險共擔的合作機制,實現技術鏈與產業鏈的無縫對接、雙向融合和優勢疊加。三要推動生產性服務業與制造業有效融合,重點發展符合新興產業特征的金融產品和服務,支持新型金融業態發展,建立風險補償、專項產業基金扶持等配套政策,有效破解新興產業發展的資金難題。 copyright UWA

(四)加快本地應用,拓展市場容量

目前,破解我省石墨烯產業發展的瓶頸,必須盡快實現石墨烯的規模化應用和本地市場推廣。一要加快我省具有競爭優勢的石墨烯產品市場化進程,搭建生產廠商、下游廠商和研發機構的合作橋梁,完善重點產品產業鏈,增強消費層面對石墨烯新產品的認識,刺激重點產品的市場需求。二要積極組織石墨烯成果、碳材料成果、石墨烯新型材料成果等專項對接活動,尋找石墨烯產品與關聯產業合作應用的突破口,促成科研院所與相關企業達成技術服務。三要加快新產品的開發速度,提高新產品的本地市場適應能力,增加適銷對路的服務產品,對于采購本地石墨烯新產品的生產者和應用者均給予一定的財政補貼和獎勵。

(五)聚集發展合力,搶占行業制高點

隨著日益增強的市場競爭,青島、常州、寧波、深圳等地方政府已經相繼掛牌成立“國家級石墨烯產業基地”,搶得產業先發優勢,我省“石墨烯+”產業集群發展面臨的挑戰也愈發嚴峻,亟待凝聚合力,占領行業高地。一要增強政府與產業的合力,政府應強化政策引導和財稅支持,充分激發企業在技術創新和產品創新中的主體作用,又要通過杠桿效應撬動更多的社會資源聚焦石墨烯產業發展。二要增強市場與產業的合力,加快資本市場參與科研成果產業化,明確企業和科學家的股權及分紅,促進創新驅動,同時應設立引導基金,引導資本進入新興產業,形成集群產業化的資金鏈。三是要增強社會與產業的合力,強化對石墨烯功能及應用宣傳,增強社會各界對“石墨烯+”產業及產品的認知度、認同感和接納意愿。在政府、企業和和社會各界共同推動下,力爭到2020年,實現石墨烯及關聯產業總產值達到1000億元人民幣以上規模。 asthis.net

(課題組成員:肖衛、范東君、鄭謝彬、姚選民、朱有志)

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