我國石墨烯產業園的發展現狀和主要問題及建議

我國石墨烯產業園的發展現狀和主要問題及建議

石墨烯是一種新型的二維納米材料，2004年由英國曼徹斯特大學教授安德烈·蓋姆(Andre Geim)和康斯坦丁·諾沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)通過微機械剝離高定向熱解石墨中剝離出來。2009年，這2位科學家在單層和雙層石墨烯體系中均發現了整數量子霍爾效應及常溫量子霍爾效應，因此獲得2010年度諾貝爾物理學獎。隨著這一獎項的授予，石墨烯這一在力學、電子學、磁學、光學等領域展現出巨大優勢的納米材料引起了科學界和產業界的高度關注，世界各國紛紛開始戰略性布局石墨烯材料產業的發展，以期在新一輪產業升級中占領先機。



2015年，工業和信息化部、國家發展和改革委員會、國家科技部聯合發布《關于加快石墨烯產業創新發展的若干意見》，明確提出引導石墨烯產業創新發展，助推傳統產業改造提升、支撐新興產業培育壯大、帶動材料產業升級換代。此外《中國制造2025》《新材料產業發展指南》等文件也明確將石墨烯產業作為發展重點。因此，我國石墨烯產業步入加速發展和布局的快車道。

一、石墨烯產業園的發展現狀



目前我國大部分省市都在發展石墨烯產業，其中在江蘇、浙江、山東、重慶、四川、福建、北京等經濟發達、科研力量雄厚的地方相對集中。各地方為促進區域石墨烯產業在本地的集聚，紛紛規劃和組建石墨烯產業園。據不完全統計，截至2018年6月，我國各地成立了20余家石墨烯產業園/創新中心/生產基地，北京、江蘇、山東、浙江、黑龍江、重慶等多個省市均有分布，其中江蘇省最多(有4個石墨烯產業園，分別為常州、無錫、南京和蘇州產業園)，其中部分產業園已形成較完整的產業鏈。表1列出了我國部分石墨烯產業園及其成立時間。



表1我國部分石墨烯產業園名稱和成立時間

由表1可以看出，常州石墨烯科技產業園是我國成立的第一個石墨烯產業園，成立于2011年。目前常州、青島、重慶、無錫、北京、寧波、南京、廈門、哈爾濱等地均已建有或正在籌建石墨烯產業園。



二、較具代表性的石墨烯產業園



1.常州石墨烯科技產業園



常州石墨烯科技產業園于2011年啟動建設，于2015年5月18日開園，是一個以石墨烯為發展重點的碳材料產業專題園區。該園投資規模25億元，重點發展石墨烯及其復合材料等先進碳材料產業，呈“一核三區”總體布局(一核：江南石墨烯研究院;三區：孵化加速區、產業拓展區、綜合配套區)。



常州石墨烯科技產業園主要具有以下3個特點：



(1)建成國內首個石墨烯研究院——江南石墨烯研究院



江南石墨烯研究院成立于2011年10月18日，由常州市政府、武進區政府共同出資建設。目前，該研究院已擁有實驗室13個、省級分析測試中心1個、外籍院士工作站1個，并是國家石墨烯標準化推進工作組的“通用基礎專業組組長單位”。



(2)涵蓋石墨烯全產業鏈，先發優勢明顯



常州是我國較早開展石墨烯材料制備及其應用產業化之路的城市之一，自2011年啟動發展以來，常州市石墨烯產業集聚成勢，先發優勢明顯，產業基礎扎實，成為我國石墨烯產業版圖上不可忽略的重點城市。2013年，常州第六元素材料科技股份有限公司(以下簡稱“第六元素”)建成并投產了全球首條產量高達100t/a的石墨烯粉體生產線，常州二維碳素科技股份有限公司(以下簡稱“二維碳素”)建成全球首條產量高達3萬m2/a的石墨烯透明導電薄膜生產線。2014年以來，常州重點瞄準石墨烯下游應用領域，已在電子觸摸屏、儲能材料、傳感器、加熱散熱材料等領域率先完成布局，生產出石墨烯電容觸屏手機、石墨烯發熱地板、石墨烯智能發熱服、石墨烯復合屏蔽漿料、石墨烯超級電容器等一系列創新產品。



(3)引進培育石墨烯企業100多家，培育多家上市公司



常州園區引進培育了二維碳素、第六元素、碳元科技等多家極具代表性的石墨烯企業。產品涉及石墨烯粉體、石墨烯漿料、透明導電薄膜材料、儲能材料、電發熱材料、散熱器件等領域。據常州西太湖管理委員會統計，截止到2018年10月底，常州石墨烯科技產業園已累計引進石墨烯企業140家，形成了涵蓋石墨烯設備研發、原料制備與應用研究、產品生產、下游應用等較為完整的產業鏈。2014年，第六元素成功登陸新三板，成為國內石墨烯行業首家新三板掛牌企業。隨后不久，二維碳素也于2015年掛牌新三板。2017年3月，碳元科技在上海證券交易所上市，成為常州第一家本土培育的石墨烯主板上市企業。新綸科技、中超電纜、烯碳新材等3家上市公司也被陸續引進，資本的持續注入與撬動，為常州石墨烯產業發展帶來了新的活力。



2.重慶石墨烯產業園



重慶石墨烯產業園于2013年12月25日在重慶高新區金鳳電子信息產業園正式揭牌開園，規劃占地面積66.67公頃，重點布局以石墨烯顯示觸控屏、石墨烯散熱材料、石墨烯儲能材料、石墨烯晶體管等為代表的電子材料領域應用方向。重慶墨希科技有限公司(以下簡稱“重慶墨希”)、波士頓投資有限公司、深圳川馬電子股份有限公司等企業與重慶高新區簽約，引進總投資14億元的波士頓投資公司電容觸控屏、川馬電子液晶顯示屏等3個項目入駐。同時，園區內建成并投產了由上海南江集團與中國科學院重慶綠色智能技術研究院(以下簡稱“中科院重慶研究院”)聯合投資的產量為1 000萬片/年的大面積單層石墨烯薄膜生產線。



重慶石墨烯產業園主要具有以下4個特點：



(1)借助電子信息產業園優勢，打造石墨烯電子器件應用科技創新園區



產業園自開園以來，憑借自身在電子信息領域的優勢，積極開展石墨烯在電子信息技術領域的應用，著力打造特色鮮明的石墨烯電子器件應用科技創新園區。根據產業園前期規劃，產業園計劃到2019年左右培育石墨烯應用研發企業20家以上，引進、發展下游應用生產企業100余家，建成產值1 000億元的國家級石墨烯產業化示范基地。



(2)由中科院重慶研究院參與成立和組建重慶石墨烯研究院有限公司



2016年6月12日重慶石墨烯研究院有限公司成立，以服務重慶市石墨烯產業集群發展為目標，兼具企業化的科研院所與科研化企業雙重特征，定位為科技創新孵化器為主，兼具眾創空間性質。目前已經與中科院重慶研究院、中國科學院山西煤炭化學研究所、美國亞利桑那州立大學、清華大學、南開大學等60多家從事石墨烯科技創新的科研院所、大專院校、企業、社會組織建立了合作關系，圍繞石墨烯在儲能技術、電子傳感器、復合材料、生物醫療、顯示觸控屏等領域的應用進行科研和產業布局。



(3)率先在國內實現石墨烯單層薄膜材料大規模產業化，成功填補技術空白



2013年，中科院重慶研究院與上海南江集團共同出資成立重慶墨希科技有限公司，并在重慶石墨烯產業園共同投資建設大面積單層石墨烯薄膜生產線順利實現投產運行。該生產線是當時全球技術領先的規模化石墨烯薄膜生產線，填補了我國在該領域的空白。2015年3月，重慶墨希與嘉樂派科技有限公司共同發布了全球首批量產石墨烯觸摸屏手機，拉開了石墨烯薄膜產業化應用的序幕。



(4)推出產業促進優惠政策，助力企業和產業人才引進



在吸引企業和產業人才方面，重慶產業園區推出多項相關優惠政策：建立產業發展專項資金、推出廠房租賃優惠政策，并為產業人才提供技術入股、住房及安家補助費等多種人才引進方式助力產業園區建設。



3.青島石墨烯產業園區



青島國家石墨烯產業創新示范基地于2014年9月投入使用，設有孵化器、公共研發檢測平臺、協同創新、應用推廣展示和綜合服務平臺等5大平臺。2015年8月國家火炬青島石墨烯及先進碳材料特色產業基地正式獲批建設。



青島石墨烯產業園區主要具有以下4個特點：



(1)借助國內石墨生產基地的優勢，突出海洋特色



青島有著豐富的石墨資源，是我國3大石墨資源產地之一。在發展石墨烯特色產業過程中，青島將石墨烯材料的先進技術和應用方向與傳統優勢產業相結合，推動傳統產業升級。在青島市戰略性新興產業中，新能源、微電子、節能環保、生物醫藥等產業都可與石墨烯產業聯動發展，促進產業升級，提高企業的核心競爭力。青島高新區在石墨烯產業上的超前布局，加快了青島在這一領域從資源優勢向產業優勢的升級。



(2)吸引人才和石墨烯企業入駐園區，產業鏈雛形初現



截至目前，園區已了吸引“千人計劃”專家、海歸博士在內的眾多行業專家落戶園區，并引進了一批石墨烯企業入駐，其中不僅包括青島華高、青島瑞利特新材料科技有限公司、青島賽瑞達電子裝備股份有限公司、青島元盛光電科技股份有限公司等國內石墨烯企業，也包括香港THD工業控股有限公司港資企業和韓資企業韓國標準石墨烯有限公司。青島華高于2016年1月在新三板掛牌上市，是中國北方唯一主營石墨烯的新三板公司;青島元盛光電制造了世界首臺65寸電磁電容觸控一體機，使用了石墨烯替代了常規觸控一體機的氧化銦錫(ITO)觸摸屏;瑞利特投資建成了石墨烯相關產品研發中心和石墨烯功能涂料生產線。



(3)布局石墨烯輪胎——首條石墨烯導靜電輪胎下線



2016年9月，青島森麒麟輪胎有限公司和青島華高發布全球首條石墨烯導靜電輪胎。該輪胎通過石墨烯復合和改性橡膠的技術，改變了普通橡膠輪胎導靜電能力差，車輛需通過拖曳防靜電帶的方式導出車體靜電的導靜電方式。車輛只需通過輪胎胎面與地面接觸，就可導出車體的靜電。



(4)制定人才引進和資金優惠政策



該園區根據引進企業和人才需求情況積極制定了資金優惠政策，根據每個項目具體需求情況可提供天使基金支持。對入孵項目，青島市科技局提供一定金額的孵化無償資助，青島市高新區給予一定金額的創業扶持資金支持;對符合青島“人才特區”標準的項目，青島市高新區給予創業扶持資金、購房安家補助等。

?我國石墨烯產業園的發展現狀和主要問題及建議

三、我國石墨烯產業園存在的主要問題



1.產業園區“遍地開花”，缺乏系統科學的產業規劃，盲目跟風建設



隨著《新材料產業發展指南》、《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2017版)》等利好政策的不斷頒布，石墨烯產業整體發展形勢向好，各地方政府紛紛提前布局石墨烯產業，一些地方政府迫切地想要把石墨烯材料及其下游應用作為新的經濟增長點來培育，以帶動地方傳統產業轉型升級和經濟增長。



在轟轟烈烈的建園過程中，部分產業園缺乏系統科學的產業規劃、盲目跟風建設，分散了有限的產業資源、項目、以及人力和物力并對其他已較具規模的石墨烯產業園區也造成了沖擊。部分地區產業園總體產業定位不清，缺乏地方特點。與其他園區主導項目相似，同質化發展傾向明顯。多數石墨烯產業園區規模偏小，產業集聚水平低，規模效應不明顯，無法形成產業集群，不利于我國石墨烯產業優勢資源集中，不利于在國際產業上形成具有中國特色的石墨烯產業核心競爭力。



2.園區公共服務體系不完善，科研、創新、服務能力弱



公共服務能力影響著園區對企業的吸引力和行業競爭力，我國多數石墨烯產業園為小型產業園，園區規模小，園區支持服務體系建設滯后，真正具有科研服務、企業咨詢、融資等綜合服務能力的園區很少見。產業園區內基礎服務體系、信息平臺和公共檢測平臺的缺乏都影響著園區內企業間的交流、合作和技術創新能力的發展。



四、對我國石墨烯產業園的發展建議



1.科學規劃，突出產業特色



隨著國家級、省市石墨烯產業園的陸續建設和規劃，石墨烯產業園間的競爭日益激烈。規模較大的產業園可以綜合化和多元化發展綜合示范性園區，規模小的產業園可以結合當地的優勢資源，充分發揮特色產業，差異化、錯位化和專業化發展特色石墨烯產業園區。



2.建設完善產業園區配套設施



產業園區應完善基礎服務體系、信息平臺、公共研發和檢測平臺和污染物處理平臺等配套設施。建設完善產業園區基礎服務體系和信息平臺，包括基礎信息服務、企業增值服務、金融服務、營銷服務、辦公應用服務等基礎服務，為入駐企業提供一個可以及時獲取資訊與政策的平臺，從而促進園區企業快速健康成長。配套公共研發和檢測平臺，既能提升園區技術創新能力，又能提高資源利用效率，節約園區企業建設運營成本，提高經濟效益。建設污染物處理平臺，可以提高廢棄物的再利用，降低污染物處理資源和資金消耗。



3.加強各產業園區間交流互動



近幾年隨著我國石墨烯產業的飛速發展，我國石墨烯產業在原材料的制備，在散熱、導電及復合材料等方面上的應用，已邁入產業化門檻。石墨烯電池、電熱壁畫、電熱膜、發熱衣物等一系列應用產品走出了實驗室。但是與先進發達國家相比，我國雖然石墨烯類科技成果很多，但頂尖性、原創性成果較少，重大創新不多。截至2017年底，我國已是擁有石墨烯專利數量最多的國家，但是我國石墨烯的核心專利數量少含金量低。產業園之間、企業之間的交流與合作將有利于各個產業園之間、企業之間的產業鏈延伸、產業協同和資源融合發展，有利于我國石墨烯產業整體水平的提高，提升產業的國際競爭力和影響力。



4.密切關注石墨烯粉體制備企業對周邊環境帶來的影響



眾所周知，部分石墨烯粉體和氧化石墨烯粉體制備過程都是高耗水且產廢酸的，規模化的生產對周邊的生態環境有著很大的影響，產業園區在引進石墨烯制備企業前，應做好環評工作，嚴格把關企業的后端污染回收問題，降低環境污染風險。



綜上所述，我國石墨烯產業園在建設上還需進一步優化園區規劃，突出產業特色，建設完善產業園區公共服務體系、公共檢測平臺等配套設施，加強產業園間的互動和交流合作，促進我國石墨烯產業科技進步，從而提高我國石墨烯產業在國際市場上的競爭力，推動我國石墨烯產業的進一步發展。

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