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石墨烯产业目前进展到哪一步了?【权威解答】


来源:中国粉体网   平安

[导读]  据统计,2013年,石墨烯企业数仅10余家,到2018年,企业数达4000多家。在今年1月举行的国家科学技术奖励大会上,就有5个石墨烯相关项目获奖。目前,石墨烯产业到底进展到哪一步了?针对这个问题,粉体网小编做了以下的梳理汇总,相信您看过之后会有一个基本的了解。

中国粉体网讯  作为一种前沿材料,石墨烯具有技术高度密集,研发投入高,产品的附加值高,生产与市场的国际性强,以及应用范围广、发展前景好等特点。在诸多利好政策影响下,石墨烯近年来在我国发展迅速,企业数量不断增加。据统计,2013年,石墨烯企业数仅10余家,到2018年,企业数达4000多家。在今年1月举行的国家科学技术奖励大会上,就有5个石墨烯相关项目获奖。目前,石墨烯产业到底进展到哪一步了?针对这个问题,粉体网小编做了以下的梳理汇总,相信您看过之后会有一个基本的了解。

总体上处于概念导入期、正从实验室走向产业化

据前瞻产业研究院发布的《2018-2023年中国石墨烯行业深度市场调研与投资战略规划分析报告》来看,石墨烯产业目前总体上处于概念导入期、产业化突破前期,正处于从实验室走向产业化的阶段。目前以石墨烯粉体为原料的中低端产品,如功能涂料、复合材料、电极材料和结构增强型材料等,虽然部分已初步产业化,但规模小、技术含量不高、附加值较低。而以石墨烯薄膜为原料的高端产品,如微电子材料和显示屏薄膜材料等,或处于实验室阶段,或处于中试阶段,短时间内均难以实现产业化。

中国经济信息社发布的《2016-2017中国石墨烯发展年度报告》也认为,目前我国石墨烯产业仍处在概念导入期,是产业化突破的初期阶段,石墨烯产业成熟至少还需要5到10年的时间。该《年报》分析认为,当前我国石墨烯仍面临一些深层次问题:基础研究能力薄弱、缺乏龙头企业带动、上下游企业脱节、产业链不成熟、资本市场过度透支石墨烯概念、行业标准缺失等。

据工信部赛迪研究院原材料所所长肖劲松的调研得知,美国产业界普遍认为,目前石墨烯仍以实验室研发阶段为主,尚不适合大规模生产,整个石墨烯市场仍处于萌芽状态。

浙江大学高分子系教授高超也表示,现实的石墨烯材料与理想还差得很远。高品质、大批量的石墨烯原料问题暂时没有根本解决,还需进行大量技术攻关。有些技术如单层氧化石墨烯、石墨烯单晶等在实验室制备成功了,但实现工程化、连续性、低成本、高效稳定制备还有较长的路要走。

国内缺行业标准、炒作成分过多

“关于石墨烯产品,还没有制定相应标准。石墨烯产品目前并没有大规模投入市场运营,市场上打着石墨烯高科技产品噱头,过度炒作的商家会比较多。”中关村石墨烯产业联盟的相关负责人班建伟说,从2015年开始,我国在逐渐制定关于石墨烯行业的国家标准,但目前处在公开征求意见阶段。

“石墨烯在单层结构上随着层数的增加,诸多优越性都将降低。10层以上性能就大打折扣,甚至都不能再称为石墨烯。”肖劲松表示,“美国强调的就是单层石墨烯,而我国把10层以下的都称为石墨烯,甚至把类石墨烯的产品也叫石墨烯,鱼目混珠的现象比较严重。”

“一些地方把石墨烯与石墨资源混为一谈,只要当地发现了石墨资源,就打出石墨烯的概念,而且各地依托石墨资源规划的石墨烯产业园千篇一律,同质化非常严重。”在一次石墨烯研讨会上,中国非金属矿工业协会石墨专业委员会秘书长向琦不无担心地说,“目前,石墨烯产业炒作成分过多,地方盲动性较大,应该回归理性了。”

“现在国内真正做石墨烯的企业其实没有几家,很多都是原来做石墨等碳材料的企业,甚至完全不相关的企业,都在打着石墨烯的旗号,或者炒作股票,或者争取国家基金,其实真正做石墨烯并且能赚钱的企业几乎没有。”清华大学材料学院微纳力学中心教授朱宏伟说。

专利虽多、但质量上与美国仍有差距

肖劲松表示,美国主要采用化学气相沉积法和外延生长法,这两种方法虽然生产成本高且不容易量产,但是却能够制备出高品质的单层石墨烯。我国虽然在研发上也有采用上述两种方法,但在产业化上,90%都是采用成本低、可大规模生产的氧化还原法。

北京国知专利预警咨询有限公司总经理于立彪表示,在专利数量上,虽然我国与美国都位列前三甲,但美国的专利质量水平普遍很高,且申请主体以IBM、英特尔等大型跨国公司为主。而我国专利申请主体以高校、科研院所为主,企业仅占30%左右。

肖劲松也指出,美国专利布局重点在集成电路、晶体管、传感器、信息存储、增强复合材料等领域,注重对整个产业链的全面布局和保护。而我国很多是为了专利而专利,整体重量轻质,近半数集中在复合材料领域,其次为储能水处理器、传感器,缺乏系统性。

对国内石墨烯行业的提醒和建议

2018年召开的“中国国际石墨烯产业发展论坛暨中关村石墨烯产业联盟年会”上,肖劲松提醒,一定要谨防我国石墨烯行业陷入低端陷阱。

“从国家层面,整个石墨烯产业要朝着附加值高的方向发展,别折腾到最后都是为别人做嫁衣。国内的石墨卖五六千元一吨,结果出口到日本经过加工再买回来,就成了6万多元一吨。”肖劲松指出。

北京石墨烯研究院执行院长魏迪表示,当前,国内市场上包括服饰、涂料、复合材料、吸附润滑产品以及石墨烯锂电、石墨烯手机触摸屏等,都代表着我国石墨烯的主流产品,但与国外相比仍然有所滞后。

“欧盟石墨烯旗舰计划启动了17个新的石墨烯研究项目,他们关注的是石墨烯的超级汽车、物联网传感器、可穿戴设备和健康管理、数据通信、能源技术以及复合材料等前沿、未来的领域。”魏迪说。

针对国内虚火过旺的石墨烯行业,魏迪提醒道:“当前,国内轰轰烈烈的大跃进式的石墨烯运动是不可取的。未来的石墨烯行业是建立在石墨烯材料的杀手锏级应用基础之上,而不是作为一个万金油式的添加剂。”

在肖劲松看来,我国石墨烯急需找到杀手锏级的应用和特殊利用的市场,为此他建议我国要重新审视和评估石墨烯行业发展的方向和阶段,避免方向性的错误和偏差,尽快研究制定我国石墨烯技术成熟路线图。同时,我国石墨烯行业的研究重点应该与国家重大战略相一致,围绕新一代信息技术、航空航天设备、新能源等领域进行前瞻性布局。

(本文综合来源:科学网、经济网、前瞻产业研究院、赛迪研究院、中国经济信息社、法治周末。)

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