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石墨烯产业发展现状及对策

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在石墨烯领域,青岛市拥有大型石墨矿、多家研究机构、重点企业。近年来,青岛市作为国内石墨烯产业化聚集区域之一,致力于石墨烯全产业链的创新与应用,初步形成了石墨烯原材料-石墨烯装备-下游应用的产业链雏形,成为国内石墨烯产业领域快速崛起的创新中心。但青岛石墨烯产业发展还存在总体发展规划缺乏、高端人才短缺等问题,这些问题制约了青岛市石墨烯产业的高端发展。为进一步提高青岛市石墨烯产业在国内的整体竞争力,本文讨论了青岛市石墨烯发展现状和存在的问题,并探讨了解决对策。

一、青岛市石墨烯产业发展现状

1.青岛市初步形成石墨烯产业体系雏形

青岛已经初步形成石墨烯产业集群,有相对完整的产业链,在石墨烯产业领域处于国内相对领先地位,发展重点主要集中在石墨烯锂离子电池和超级电容、石墨烯防腐涂料、透明导电薄膜及薄膜沉积装备开发、石墨烯纤维复合材料、碳纳米管复合材料等5大应用领域。基础研究方面,青岛大学、青岛科技大学、山东科技大学、中国海洋大学、中国石油大学(华东)以及中科院海洋研究所等高校院所在石墨烯制备、电极、导电膜以及相关功能材料等方面具有较好基础。产业链上游,在石墨烯原材料方面,青岛是国内三大石墨矿产地之一,青岛是国内三大石墨矿产地之一,青岛华高墨烯科技、青岛海纳尔纳米和青岛德通纳米等企业已实现多种石墨烯粉体和浆料的规模化制备;在石墨烯装备方面,青岛赛瑞达等企业在CVD设备及微波设备方面已达到国际水平。产业链中游,青岛在石墨烯粉末、粉体、导电浆料、传统石墨负极方面具有较好基础,在石墨烯橡胶、电池材料、防静电材料、润滑油、石墨烯微片等方面具有较好发展潜力。产业链下游,山东新华锦、青岛格瑞烯等企业在石墨烯薄膜、石墨烯复合材料等已进入市场推广阶段。

2.青岛市形成了相对完整的石墨烯产业技术创新体系

在石墨烯研究领域,青岛拥有相关主要研究机构6家,市级高端科研平台有2家,市级公共研发平台1家,国际级顶尖人才团队1个,国家火炬特色产业基地1家,市级国际科技合作基地1家,市级国际合作战略研究院1家,市级料技企业孵化器1家,市级产业技术创新战略联盟1家,拥有中国唯一的国际石墨烯创新中心和国内首只石墨烯天使投资基金,在电动汽车锂电池、海洋工程、柔性电子和光电等领域具有较为突出的国内先发优势(如表1所示)。青岛已经形成了相对完整的石墨烯技术创新体系。

二、青岛市石墨烯产业面临的问题

1.缺少总体发展规划,配套细则不足

目前,常州、无锡、宁波等地已经出台了多项石墨烯发展规划及配套细则,对石墨烯产业发展进行了全方位的战略布局与谋划,而青岛市尚未制定石墨烯专项产业发展规划,没有对全市石墨烯产业的科学发展进行统一部署。虽然从总体看青岛石墨烯产业链相对完整,但石墨烯产业各区市、产业链各环节、各领域之间“各自为政”现象比较严重。高新区、莱西市和平度市这三个石墨烯产业主要集中地之间缺乏全市层面的协调调度,相当一部分企业和机构的石墨烯研发各自发展,造成了一定的资源重叠和浪费。

2.高端人才短缺,核心专利产出不足

与深圳相比,青岛市基础研究人才和基础研究机构数量与其大致相当,但具有国际影响力的研发团队较少,高端人才相对短缺,人才总体规模与研发和产业的需求不相适应。在专利研究方面,青岛石墨烯应用专利布局相对较窄,主要集中在锂电、储能、复合材料等领域的基础研究,对石墨烯核心专利产出不足,在国际上开展的专利布局还没有起步;研究基本上属于自发性模式,投入分散。

3.缺少行业标准,服务平台建设有待完善

石墨烯产业相应的下游应用和终端产品的技术规范和标准制定还没有设定,常州、无锡等城市已经借助本地平台优势,着手制订石墨烯行业标准,但青岛还没有开展这方面的工作。此外,青岛虽然已经搭建了多种石墨烯产业创新创业平台,设立了天使投资基金,但这些平台、资金刚刚起步,还没有完善的运作管理机制,滞后于常州、宁波等地。

4.企业主体作用不强,高端产业化技术不足

一是青岛市企业的创新主体地位有待加强,而深圳企业是创新的绝对主力,体现在90%以上的研发机构设立在企业,90%以上的研发人员集中在企业,90%以上的研发资金来源于企业,90%以上的职务发明专利出自于企业。二是缺少龙头企业带动,上下游企业脱节,从事石墨烯产业化的企业规模较小,资金实力和产业化应用水平不足。三是青岛石墨矿产开采尚处于粗放型方式,高端领域石墨烯生产工艺技术亟待解决。四是现有石墨烯产品性价比不高,高质量石墨烯制备技术尚不成熟,大多集中于中低端产品与石墨烯的中低端应用,缺少高附加值的终端石墨烯消费产品。

三、对策建议

1.加强石墨烯产业全市规划,统筹区域发展

深入贯彻落实工信部等三部委《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》文件精神,从全市层面制定青岛市石墨烯产业发展规划,出台专项产业政策,加强对石墨烯产业整体发展的宏观指导,强化产业链上下游关联衔接;根据产业发展实际,发挥各区市优势,合理规划产能,加强协调联动原则,避免石墨烯产业低端同质化重复建设;重点推进石墨烯技术在锂离子电池、导静电轮胎、新型复合材料、导电浆料及储能装置等领域的应用,引导石墨烯产业健康发展,促进传统产业的升级换代。完善高端人才引培机制,加大关键技术研发力度积极对接国家“千人计划”、山东省“泰山学者”等人才工程,大力引进石墨烯领域的领军型创业创新人才及其团队;依托地方高校和科研院所,加大对石墨烯产业本地科技创新人才、工程化开发人才的培养力度,推动在青高校相关专业里面增设石墨烯课程;完善收入分配和激励约束机制。强化自主创新能力建设,在政策导向上整合研发资源,通过市财政立项组织相关院校院所和企业开展科研攻关,加大高品质石墨烯制备技术、大规模产业化生产设备和专用检测仪器以及重点领域石墨烯技术产业化关键技术的研发力度,加快重大产品的创新突破。

2.实施标准化技术行动计划,增强平台公共服务功能

结合青岛本地优势产业,紧跟国际新材料技术标准发展趋势,积极参与石墨烯标准研究制定。组织优势产业的相关重点企业、科研院所开展石墨烯产品质量标准、规模化制备技术标准、应用产品标准的研究,制定培育一批在国内领先、与国际同步的行业标准、国家标准。增强公共研发平台的服务功能,提高其使用效率,鼓励高端研发平台业内共享,支持科技企业孵化器为技术人员提供项目孵化和创业服务;充分发挥石墨烯天使投资基金的引导作用,力推更多的产业化项目新三板上市。

3.加强企业主体作用,推动石墨烯高端应用

政府引导企业向高校院所提需求,加强企业和高校的合作沟通,开展技术创新服务,推动石墨烯产业技术创新;依托青岛市现有优势产业,结合战略性新兴产业及传统产业重点项目,促进石墨烯产业与现有工业体系融合;制定面向企业的扶持专项计划,鼓励社会资本特别是龙头企业加大投入,推动银行等金融机构与石墨烯企业开展对接,形成“政府引导、企业主体、风险补偿”的投融资服务体系。积极引进石墨烯高端应用项目,加强石墨烯与下游应用企业的市场化合作,推动产业链上企业全方位对接,加速石墨烯的应用融合,同时以应用需求拉动上游的技术创新。

作者:尤金秀;房学祥;宋福杰;赵霞;秦洪花

石墨烯产业发展现状及对策责任编辑:张雨    阅读:人次