纳米粉体现规模化生产的世界领先者

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石墨烯的自白:我只想要发展,不要炒作

2017-02-08 /  行业动态

来源:中国粉体技术网 

  近日,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。
 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。
 石墨烯成为全球热点
 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。
 新能源汽车对石墨烯寄予厚望
 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。
 石墨烯的三大应用领域
 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。
 中国石墨烯产业现状
 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。
 中国政策频出,鼓励石墨烯产业发展
 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。
 石墨烯备受资本青睐
 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。从政策走向来看,未来我国还将出台一系列促进石墨烯产业发展的具体措施,《关于石墨烯产业发展的若干意见》将会从文件进入具体的落实阶段。他认为,未来我国需要设立国家级的石墨烯研发机构,建立若干国家级的石墨烯创新中心,设立石墨烯产业发展专项计划和专项基金。同时,还应将石墨矿确定为战略性矿产资源,并在此基础上,打通应用环节,形成上下游一体化的产业链条,加快制定正确的技术路线和材料标准、应用标准等应用规范,做大做强采、选、冶一体的高科技龙头企业集团,建立石墨烯的产业基地,以此来进一步推进石墨烯产业的健康发展。
 石墨烯产业发展中存在的问题
 1)“误导”宣传
 经过多年的发展,我国石墨烯产业发展已初具规模,发展态势喜人。但石墨烯产业在发展中存在着夸大宣传、虚假宣传等问题,阻碍了行业的发展。一方面是部分企业把石墨烯神话化,把它说成万能材料,这对石墨烯产业的发展极为不利,因为期望越大失望越大。另一方面个别企业把石墨当作石墨烯来卖,给产业带来巨大伤害。所以,石墨烯行业健康发展亟须标准指导和引领。
 由于种种原因,石墨烯产业目前存在四大“误导”宣传,这不但被部分市场炒作行为利用,还大大阻碍了整个产业的健康发展。这四种“误导”主要是:
 第一,把石墨烯的发展依托到石墨资源的发展上,将石墨烯的产业稀缺性和资源稀缺性进行混淆;
 第二,是将石墨烯的微观性能夸大为宏观性能,过分宣传石墨烯材料的应用;
 第三,是将石墨烯作为半导体的替代材料前景想象得过于乐观,根据目前产业发展水平,石墨烯材料要大规模替代现有的半导体材料还需要至少二三十年;
 第四,是混淆石墨粉体与石墨烯的概念,这使得市场中出现了大量鱼目混珠的所谓石墨烯企业,这些企业并不具备石墨烯的研发和应用能力,但却利用信息不对称,在市场上掀起了一波波的炒作。
  2)低端石墨烯项目占大多数
 中科院院士刘忠范介绍,在过去几年市场炒作的助推下,各地纷纷上马石墨烯项目,但这其中的大部分是不具备核心技术的低端石墨烯项目,这就造成了石墨烯产业出现“大跃进”、“大炼钢铁”式的发展趋势。事实上,在这一产业趋势的影响下,作为一个新兴产业,石墨烯行业却出现了大量落后产能。
 石墨烯产业发展建议
 要解决目前石墨烯产业的问题,就需要提升石墨烯产业的核心竞争力,首先要通过标准来营造良好的产业发展环境;其次要促进典型应用,同时还要提高产业集中度,促进产业深度融合。
 工信部原材料司副司长苗治民表示,“十三五”时期,推动石墨烯产业发展,首先仍然要从应用发力,然后在应用上制定一些新政策,包括保险机制、财税机制等。其次是重点促进体系建设,包括标准、统计、创新、监测,以及协同体系等。他透露,这些政策和体系的相关细则、细节目前正在研究当中。
 苗治民还提醒业内人士重点关注以下几点:首先是技术和装备,如何形成自身的技术和装备,这是一个重要方向;其次是应用,石墨烯应用取得了很大进步,但是在高端领域还需要加大努力;第三是检测和标准;第四是国家创新制造中心建设,这是面向未来布局的工作。苗治民希望业内共同努力,尽快组建国家石墨烯制造业创新中心,然后在该平台之下形成自己的技术装备和标准,开拓高端应用,引领我国石墨烯产业发展。

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