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石墨烯发展政策环境成型 千亿风口待开启

http://www.coatings.hc360.com2017年02月07日10:05 来源:经济参考报T|T

    慧聪涂料网讯:工信部、发改委、科技部、财政部近期联合印发《新材料产业发展指南》,明确提出大力发展石墨烯产业。多数市场机构预测,一旦石墨烯的制备技术和应用技术实现突破,其潜在市场巨大,将给多个行业带来颠覆性的改变,相关市场规模有望快速增长,预计到2020年达到千亿之巨。

    不过,也有业内人士坦言,石墨烯产业在快速发展的同时,“误导”宣传、“大跃进”发展以及大量落后产能等一系列问题亟待破解。

    市场规模有望破千亿

    业内预计,未来五年到十年,石墨烯年产能将达到千吨级。到2020年,石墨烯产业化规模将取得突破,并达到千亿级别。

    石墨烯是一种碳基新材料,有良好的光、电、热、力性能,在电子信息、新材料、新能源、生物医药等领域显现广阔的应用前景。目前,全球已有80多个国家投入石墨烯材料的研发,美、英、韩、日、欧等将石墨烯研究提升至战略高度,期待它带来巨大市场价值。例如,目前研究普遍认为,利用石墨烯材料制作的电池,拥有容量大充电快的特性,一旦成功应用,将可使智能手机的使用时间和新能源汽车的行驶里程大大增加,有望在上述两大产业中引发新的产业革命。

    近年来,石墨烯研发成果转化与产业化发展迅速。截至目前,相当数量的研发项目已经顺利完成,并进入商业化准备期。例如,只用几秒完成充电的石墨烯手机电池、石墨烯集成电路,以及高效的石墨烯生产工艺等产品和技术都已问世,并预计在2020年正式应用。因此,业内预计,石墨烯产业有望进入井喷发展期,并有可能对电子信息、新材料、新能源、汽车、智能手机等产业产生颠覆性的推动作用。

    公开数据显示,目前全球石墨烯年产能已达到百吨级,业内预计,未来五年到十年,石墨烯年产能将达到千吨级。到2020年,石墨烯产业化规模将取得突破,并达到千亿级别。其中,新能源市场规模将突破534亿元,复合材料市场规模将突破372亿元,电子信息行业市场规模将突破267亿元。

    目前,产业界对石墨烯在新能源汽车电池领域的应用寄予厚望。美国纽约州伦斯勒理工学院研究认为,使用石墨烯制造的电池,充放电速度是锂离子蓄电池的10倍。另有西班牙和韩国的实验表明,加入石墨烯后,新能源车的续航里程有可能达到1000公里,而充电时间只需要几分钟。业内认为,尽管以石墨烯为原材料的新能源汽车电池,尚未大规模应用,但已成为产业发展的重要方向。一旦这一领域获得突破,新能源汽车产业的瓶颈将被打破,新能源汽车产业有望迅速崛起,新能源汽车也将快速普及。

    中科院院士刘忠范认为,在目前的石墨烯研发基础上,未来石墨烯产业将在三个领域有重大作为。第一种是类似碳纤维的石墨烯材料,将广泛应用于航空航天等高端装备制造业;第二种是类似于塑料的石墨烯材料,将广泛应用于人们的日常生活中,甚至可能在未来成为像塑料一样普遍的材料;第三种是类似硅材料的石墨烯材料,将广泛应用于集成电路领域,有望大大加速集成电路产业的发展,进而推进整个信息产业的再次产业革命。

    此外,从目前石墨烯领域的研究看,石墨烯及其衍生物在纳米药物运输系统、生物检测、生物成像、肿瘤治疗等方面的应用广阔。以石墨烯为基层的生物装置或生物传感器可以用于细菌分析、DNA和蛋白质检测。如美国宾夕法尼亚大学开发的石墨烯纳米孔设备可以快速完成DNA测序;石墨烯量子点应用于生物成像中,与荧光体相比具有荧光更稳定、不会出现光漂白和不易光衰等特点;石墨烯在生物医学领域的应用研究虽处于起步阶段,但却是产业化前景最为广阔的应用领域之一。

    值得注意的是,虽然我国石墨烯产业起步相对较晚,但2010年后发展迅速,目前在主要研究领域均有涉猎,整体接近国外先进水平,部分领域领先并掌握了自主知识产权。数据显示,截至2012年,我国石墨烯论文数量超过美国,位居世界首位;2015年全球石墨烯专利数据显示,排名首位的依然是中国,之后是美国、韩国、日本。

    与此同时,我国石墨烯产业化进程也在提速。石墨烯产业链包括上游原料石墨,中游制备品薄膜、粉体和浆料等以及下游应用市场。目前国内已经有数家企业具备年产百吨级石墨烯的生产能力。在应用方面,我国在粉体领域水平已与国外接近。宁波、东莞、厦门等地企业已经开发出了在锂电池、涂料/油墨、改性塑料等领域的应用产品。

    产业发展政策环境成型

    我国对石墨烯产业发展高度重视。在中央的高度重视之下,国家出台了一系列石墨烯产业发展相关政策和推动措施。

    2012年工信部发布了《新材料十二五规划》,把石墨烯作为发展的前沿材料之一,首次明确提出了要支持石墨烯新材料的发展。在国家科技重大专项,尤其975计划和自然科学基金,以及科技部与中国科学院的众多科研项目当中,也都对石墨烯产业发展提供必要的经费支持;2014年工信部等三部委联合发布的关键材料升级换代工程实施方案当中,提出了到2016年要实现20种左右的重点新材料批量生产和应用,石墨烯就位列其中;2015年我国提出的中国制造2025战略,在重点领域技术路线图当中,对石墨烯产业的中长期发展路线也进行了部署;2015年11月,《关于石墨烯产业发展的若干意见》正式出台,成为未来我国石墨烯产业发展的纲领性文件。

    2016年,工信部原材料司在北京召开了石墨烯产业发展座谈会,分析了石墨烯产业发展的现状、热点、难点,同时提出从2016到2017年石墨烯产业的推进重点,提出了促进产业发展的措施建议,并研讨了拟建石墨烯创新中心的使命、功能、定位以及组建运营模式等。2016年6月,第四届新材料博览会上,中国石墨烯产业发展联盟成立,众多科研机构和产业界公司都表示,将联合各界力量共同推进我国石墨烯产业的快速发展。

    除了国家政策支持,地方政府也纷纷出台相关政策,抢占石墨烯产业发展先机。目前,多个地方通过设立产业园区、设立重大的科技专项、设立产业引导基金,以及出台相关优惠政策等形式,促进石墨烯关键技术的研发,以及产业化的应用示范。截至目前,宁波、常州、无锡、青岛、重庆等地,均设立了产业园区。此外,2014年我国首个石墨烯产业基金成立,总投资规模20亿元;2016年由中国石墨烯产业技术创新联盟筹备的石墨烯产业天使投资基金也正式成立,首期规模达到1.2亿元。

    更为重要的是,资本市场对石墨烯产业也给予了巨大的热情。例如,华丽家族、德尔未来、中国宝安、中泰化学等上市公司,近年来纷纷通过收购或投资等形式进军石墨烯产业。同期,赛富基金等风投机构也积极投资石墨烯的研发、测试和产业化。据多家第三方市场机构数据,目前国内专门用于石墨烯产业的风投基金已超过20支,过去5年公开的创投活动也超过了100起。

    工信部赛迪研究院原材料研究所李丹研究员认为,从中央到地方的政策支持,以及资本市场的热捧,为我国石墨烯产业发展创造了良好的发展环境。

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