黑龙江省石墨烯产业发展研究

宋雪健

[摘要]石墨烯是世界上已知的强度最高、韧性最好、重量最轻、透光率最高、最好的纳米导电材料，不仅具有广阔的市场前景，而且其经济效益也十分可观。目前，黑龙江省发展石墨烯产业存在着缺乏整体规划和引导、缺乏自主创新能力和市场化能力等问题。黑龙江省应制定石墨烯产业发展规划，加强对产业的统筹引导加大科技创新力度，加强自主创新能力堡持市场导向，促进研发与商业化并行发展，从而促进黑龙江省经济转型和产业结构升级。

[关键词]黑龙江省石墨烯产业；发展研究

一、石墨烯产业的现状及特点

石墨烯是世界上已知的强度最高，韧性最好，重量最轻、透光率最高、最好的纳米导电材料，由于石墨烯的性能极其特殊，因此其成为了新型材料里具有极其广泛应用前景的新材料。它在电子产品触摸屏、电子器件、能源电池、显示器、电子传感器、半导体、航天、军工、复合材料、生物医药等领域均有涉及。其研发水平和产业规模已经成为衡量一个国家科技进步和国防实力的重要标志之一。

石墨烯不仅具有广阔的市场前景，而且其经济效益也十分可观。目前，市场价格下的纯石墨烯需要每克上千元。石墨作为一种重要的不可再生战略资源，受到国家有关部门的高度重视，省里领导积极引导和促进黑龙江省石墨烯深化加工发展。2011年底，科技部研究决定，由黑龙江省科技厅规划实施国家石墨烯产业发展方案，与此同时为国家科技支撑计划项目提供1.5亿元的项目资金，并且创立了石墨产业技术创新战略联盟，为黑龙江省石墨烯产业搭建了技术创新服务平台，授予黑龙江省“火炬计划科技特色产业基地”的称号。

据统计，从2008年到2013年，科技部先后批准实施项目10项，投入资金131.2万元.国家自然科学基金批准实施项目644项，拨入资金3亿多元。在2013年，一共资助项目296项、资金高达近1.56亿元，使石墨烯产业井喷式发展。

石墨烯作为目前发现的世界上最优质的材料之一，是一种先进的碳材料，被喻为新材料领域的一颗璀璨明珠，是一种可以改变世界的新型材料。因为石墨烯属于前沿性的基础材料，拥有许多其他材料无法比拟的性能，因此推动石墨烯产业发展对黑龙江省经济转型和产业结构升级具有重要的作用，同时对我国占领新型产业制高点具有战略意义。

二、石墨烯产业发展的瓶颈

（一）缺乏整体规划和引导

石墨烯技术涵盖了制备技术、材料技术、工业技术以及应用技术，由于总体规划和引导的缺失，政府支持的程度落后于国外，科研机构重复研究的现象比较普遍。此外，国内石墨烯企业优良参差不齐，多数企业只是对概念进行炒作，真正投入人力物力对石墨烯进行研发的企业仅有20多家。石墨烯产业是一项庞大的工程，多个学科多个产业均有涉及。从国外碳纤维新材料的发展角度看，行业标准对研发和产业化起到重要的作用，然而黑龙江省的石墨烯缺乏系统性，对相应数据库、检测、标准及应用缺乏规范性，这是制约石墨烯产业发展的关键。

（二）缺乏自主创新能力

美国、英国、韩国等发达国家的高校和跨国大企业不断为石墨烯领域输送创新人才和理念。和发达国家进行横向比较，我国仅仅只是研究人员基数大、成果多，然而尖端的原创成果稀少，绝大多数时间里处于追赶状态，吸引人的创新过少。同时，研究成果仅限于基础领域，研发技术薄弱。国内对石墨烯研究的部门过少，仅仅以高校和科研单位为主，国内企业的重视程度远不如国外企业，针对石墨烯领域申请专利的企业寥寥无几。政府并没有对国外石墨烯优秀研发团队进行跟踪和调查，缺少与国外石墨烯优秀研发团队的沟通，对待石墨烯产品没有创新精神，对石墨烯创新人才的培养观念淡薄，没有吸纳国外石墨烯行业精英为黑龙江省石墨烯产业发展做贡献的能力。

（三）缺乏市场化能力

石墨烯产品的研发与应用存在着严重的脱节现象。以设备水平为例，国内对于石墨烯产业仍然处于探索阶段，大部分企业仅仅是小批量的生产，无法形成稳定的规模化生产能力。在材料应用方面，石墨烯的应用成果仅限于实验室阶段。石墨烯在产品上的应用只是属于起步阶段，对于形成下游的应用和需求有待加强，而对石墨烯大规模产业化还有很长的路要走。从资金角度看，黑龙江省投资仍然属于起步阶段，投资力度和国外相比相差甚远。寻求产业突破的唯一方式在于产业链、资金链、创新链的融合以及市场的开拓，然而黑龙江省石墨烯产业处于起步阶段，对于产权的保护、石墨烯产品的合作、金融对接没有形成完善的机制，这就导致各个领域呈现“碎片化”的特征日益明显，目前亟需开拓市场以及资源整合的能力。

三、黑龙江省石墨烯产业发展的政策建议

（一）制定石墨烯产业发展规划，加强对产业的统筹引导

国家应该对石墨烯产业的技术路线和产业路线进行一个统筹规划，设立一个石墨烯产业的发展目标，对资金渠道、产业结构、涉足的领域进行梳理，搭建有效的结构框架，使石墨烯产业与工业、手工业、装备制造业协调发展。在石墨烯产业合理规划中，应该注意三个因素卜是合理运用科研机构和中小企业的工作积极性，既要利用科技技术，同时兼顾市场，善于利用创新思维和产业规律。面对石墨烯的研发技术要有前瞻性，充分利用应用技术性、整合性和效率之间的相互转换：同时，还要考虑到石墨烯产业的高端性和产业之间的规模转换。二是设立长远目标，及时追踪国内外石墨烯产业发展动态，找准发展的突破口，通过技术来促进产业化的发展，通过提高技术手段使石墨烯产业形成良性循环。三是合理协调市场和政府，充分利用市场“看不见的手”和政府“看得见的手”。起步阶段的政策支持和财政补贴是政府扶持的关键，要充分发挥市场在资源配置中起到的决定性作用，不仅提高扶持力度，还要利用杠杆效应对社会上的石墨烯资源进行更大的撬动。

（二）加大科技创新力度，加强自主创新能力

国家层面上，重视设定科技项目，从而提高对石墨烯创新技术的扶持力度。积极促进高等院校对石墨烯材料的研究，高薪聘请国外优秀创新人才对国内人员进行培训，善于调动中小企业对石墨烯材料研发的积极性，重视对前沿新型技术的研制。提高科技成果转化效率，以提高产业化的技术为打破瓶颈制约的突破口，加强石墨烯产业的整体竞争力。着重塑造“三大平台、一个高地”体系：一是将国家重点研发实验室建立在高等院校内，及时关注世界水平的动态。二是将国家的工程技术研究中心设立在中小企业内，寻求工艺方面和技术方面的突破口。三是学习借鉴国外的先进研发和管理模式，通过资金扶持石墨烯产业技术研究和发展，对产业前瞻性研究项目和系统集成项目进行着重研究。同时，要积极开拓人才战略高地，抓住全球精英流动大的时机，向全球吸引高端优秀人才的加入。

（三）坚持市场导向，促进研发与商业化并行发展

在产业化前期，着重开发应用技术，扶持生产企业、调整设计机构和相关单位产业联合、研制新型石墨烯复合材料、零件及加工品，从而拓展石墨烯的应用市场。市场化与商业化的产业融合需要注意以下三点：一是着重建立“孵化器+加速器+研发机构”的三位一体的结构模式，利用一站式服务将技术研发转化为成果。二是通过激励机制鼓励中小企业持有股票创立石墨烯研发企业，利用市场需求促进技术的研发。三是大力发展科研机构和相关应用企业联合将项目转化为科技成果，深入挖掘企业的创新型资源，将技术研发与产业化的时间缩短。在“十三五”时期，着重突出三个方面一是通过石墨烯的导电性，在蓄电电池、超级电容和手机触屏膜方面加以突破。二是突出石墨烯的导热性，在散热片方面突破瓶颈。三是结合石墨烯的相容性和抗腐蚀性，力争在生物医药和复合材料方面形成突破口。