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李義春：石墨烯產業應瞄準高端領域發力顛覆性技術

2018-04-25 09:49:01 作者：王元來源：《腐蝕防護之友》分享至：

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作為引爆 21 世紀的“黑金材料”，石墨烯受到全球各行業的廣泛關注。由于其獨特的二維納米結構，且具有高強度、高熱穩定性、高化學穩定性以及優良的導熱性等特性，在防腐涂料、移動設備、航空航天、新能源電池等諸多領域具有廣闊的應用前景。據《新華（常州）全球石墨烯指數報告》顯示，2015 年，中國已超越美國、韓國，在全球石墨烯產業綜合發展實力榜上居首，中國石墨烯應用市場將在 2018 年形成產業爆發點，2020 年將達 1000 億元規模。近期，為了全面了解目前我國石墨烯產業化發展狀況如何、石墨烯防腐應用進展、石墨烯未來將何去何從？記者采訪到中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟李義春秘書長，李秘書長就這一系列情況進行了全面深入的解讀。

國家助力石墨烯研發推動產業化發展

石墨烯各方面優異的特性顯示出巨大的應用潛力與商業化價值，各國政府先后發布政策投入人力物力，開展石墨烯的應用與研發。

我國對石墨烯產業發展高度重視。在中央的高度重視之下，國家出臺了一系列石墨烯產業發展相關政策和推動措施。2012 年工業和信息化部發布了《新材料十二五規劃》，首次明確提出要支持石墨烯新材料的發展；2014 年工業和信息化部等三部委聯合發布的關鍵材料升級換代工程實施方案當中，提出了到 2016年要實現 20 種左右的重點新材料批量生產和應用，石墨烯就位列其中；2015年我國提出的《中國制造 2025》戰略，在重點領域技術路線圖當中，對石墨烯產業的中長期發展路線也進行了部署；2015 年 11 月，《關于石墨烯產業發展的若干意見》正式出臺，成為未來我國石墨烯產業發展的綱領性文件。工業和信息化部、國家發改委、科技部、財政部近期聯合印發《新材料產業發展指南》，明確提出大力發展石墨烯產業。多數市場機構預測，一旦石墨烯的制備技術和應用技術實現突破，其潛在市場巨大，將給多個行業帶來顛覆性的改變，相關市場規模有望快速增長，預計到 2020 年達到千億之巨。近年來，石墨烯研發成果轉化與產業化發展迅速。截至目前，相當數量的研發項目已經順利完成，并進入商業化準備期。公開數據顯示，目前全球石墨烯年產能已達到百噸級，業內預計，未來 5-10 年，石墨烯年產能將達到千噸級。到 2020 年，石墨烯產業化規模將取得突破，并達到千億級別。其中，新能源市場規模將突破 534 億元，復合材料市場規模將突破 372 億元，電子信息行業市場規模將突破 267 億元。

石墨烯在我國的研發情況，真正從數據來說，到 2015 年 8 月底，我國石墨烯領域發表論文占全球 34%（超過美國的 19%），石墨烯相關技術專利占全球比例達到 38%, 也就是說我們在全球的論文數是最高的，專利數是最高的。研究的團隊據外媒統計有 1000 多支，研發的力量也是最大的，這主要歸功于國家的自然基金委員會、科技部的投入，截至 2014 年，我國自然基金委在石墨烯領域相關研發項目投入超過 6000 萬美元。因此在基本面研發上，我們在全球來說算是不落后，各領域都有涉及，算是第一團隊。但真正原始性創新的、引領性的東西不多，好比說在《nature》《science》上發表的文章很少，石墨烯里在《nature》《science》上發表的文章也就占 10% 以下吧，4% 左右，原始性創新還不夠。例如在新能源、微電子、集成電路、石墨烯一些顛覆性技術的研發上，我們處于落后的。國外在顛覆性技術這塊投入很大資金，例如在2010年，歐盟宣布在未來十年斥資 10 億歐元支持石墨烯產業，而且確實推動得很快；我們國家在基礎性的研發上支持了一些項目，但在關鍵技術研發上一直投入不足，國家在這部分基本沒有立項。

李秘書長表示，產業化這塊我們國家是領先的，我們國家 2015 年石墨烯產品的銷售大概有五六個億，在全球是屬于首位的。但我們的主要應用是在一些低端的領域，石墨烯作為添加劑的作用添加到各種材料里頭，提升材料的性價比，這一塊產業目前主要在中國。我們國家的企業作為催生傳統產業轉型升級，但推進石墨烯在高端領域的應用目前還沒做到，國外也沒做到。

瞄準高端應用領域統一國家標準

提及石墨烯的制備和生產成本，李秘書長介紹說，現在石墨烯的制備方法很多，每一種制備方法都有生存的空間，每一種制備方法有對應的應用，一把鑰匙開一把鎖，目前好比化學法、物理法，都具備大規模生產的潛力，關鍵是應用的突破，一旦有市場了就能大規模生產，如果沒有市場，生產出來的產品就無用武之地，制備的產業化基礎要成熟，關鍵在于市場應用潛力。

李秘書長認為，如果石墨烯放在低端產業這塊，確實成本高，但在低端產業進行價格競爭是沒有意義的，我們希望把石墨烯防腐這塊用在高端產業，我們國家高端的石墨烯防腐基本壟斷在國外的大公司手里，我們國家能不能通過我們的涂料加上石墨烯進入高端的腐蝕防護領域，在高端的防腐涂料領域里占有一席之位。因此，石墨烯在防腐領域必須走高端，絕對不能走中低端搞價格競爭。如果石墨烯進入不了高端，那就不值得做。所謂高端應用，是指具有高技術含量、高附加值的應用。為何要加快進入高端應用領域？道理很簡單，因為對我國制造業轉型升級來說，與新材料有關的技術研發、產品應用落地都是關鍵中的關鍵。以高端制造業中新型平板顯示產業為例，我國目前面板產能占全球 25% 以上，但關鍵材料和設備卻受制于美、日、韓等國企業，嚴重制約了相關產業發展。再回到石墨烯產業，制造業高端發展，需要石墨烯實現高端應用；而高端應用，對石墨烯質量要求高，制備成本也不低。

石墨烯在傳統材料中的應用，提升了傳統材料的性價比，但現在在推動產業化過程中遇到一些標準化的問題，這是制約產業化發展的一個瓶頸。當務之急是摸清石墨烯在各行各業的應用狀況，例如在防腐涂料產業的發展狀況，推動石墨烯產品行業標準和國家統一標準的制定。

落實十三五規劃構建宏偉藍圖

作為中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟的秘書長，李義春介紹說，在“十三五”規劃契機下，為推動石墨烯產業的進一步發展，聯盟著重推出了“百千萬工程”。所謂“百千萬”，是針對石墨烯的應用，在全國建設一百家產業化應用示范基地，從而在“十三五”末形成一千億的產業，拉動一萬億的產業鏈升級，也就是制造業的升級，圍繞這個目標，重點做了幾個方面。一是重點進行應用平臺的搭建，有應用前端石墨烯才可以做。二是加強國際化，把國際上好的技術拿到中國來，和中國企業合作推動石墨烯應用，全球并購、中國整合。三是我們積極地推動國家啟動石墨烯研發專項，推動石墨烯顛覆性技術的應用，目前來說可能 5-8 年才能形成成熟的產業化技術，前瞻性技術是非常顛覆性的，對未來我們國家的產業形成很大影響。這塊工作要國家率先支持，我們希望國家承擔起來。

發力顛覆性技術引領未來科技

作為目前已知的世上最薄、強度最高、導電性最好且擁有強大靈活性的納米材料，人們對石墨烯在新技術領域的應用充滿了想象。有報道稱，鑒于石墨烯所蘊含的無限應用潛力，三星、蘋果和谷歌公司開始積累各種與石墨烯有關的專利，未來的競爭之戰已在實驗室打響。

李秘書長說，在描述有關石墨烯技術在未來的顛覆性方面，任正非和埃隆·馬斯克站在一條起跑線上。但是，任正非只是說了而已，馬斯克是做了。馬斯克不是靠自己研發，而是基于全球的整合能力。

李秘書長說：“在我看來，對有關石墨烯技術的研發是中國未來高技術產業競爭的戰略制高點。上世紀 50 年代、60年代中國的半導體產業和日本（水平）是差不多的，之后距離就越來越遠。如今，我們在信息產業方面相對落后，但又面臨新的機遇，即在新一輪的高技術競爭中能否在石墨烯產業掌握顛覆性技術，帶動科技創新。”

談到石墨烯的未來，李秘書長感慨地說，我們期待能真正改變人類生活的石墨烯顛覆性技術和產品的問世。如果石墨烯在新能源領域形成了石墨烯電池，能達到充電八分鐘跑一千公里；如果石墨烯在海水淡化上的應用能使目前海水淡化成本降低一半以上，那就不用南水北調了！石墨烯能否真正改變人類科技，什么時候有殺手級產品的問世，我們都在期待著石墨烯這樣一個未來。

后記：

面向“十三五”，我們要把大力發展石墨烯產業作為發展新技術、新產業、新業態的重要契機。石墨烯發展應瞄準高端領域，實現技術創新，推動產業鏈進一步升級，我們共同期待石墨烯引領未來科技！

人物簡介

李義春，中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟秘書長，北京現代華清材料科技發展中心主任。兼任科技部中國技術創業協會副會長。1983 年西北工業大學畢業，1997 年獲哈爾濱工業大學碩士、博士學位。1998年后在清華大學國家現代材料科技信息網絡中心任主任，《中國新材料發展年鑒》主編。主持完成國家和部級科研項目 20 余項，獲部級科技進步二、三等獎多項。

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