石墨烯产业发展趋势展望

马琳

2017年上半年，随着《新材料产业发展指南》、《重点新材料首批次应用示范指导目录（2017版）》等政策的不断出台，石墨烯产业整体发展形势向好。2017年下半年，随着各项扶持政策的不断落地，以及石墨烯对传统产业转型升级、新兴产业培育带来的巨大推动作用，石墨烯产业上下游互动有望继续加强，产品应用不断提速，产业园建设热情持续高涨，差异化、特色化区域发展格局苗头初显。

一、基本形势判断

1.上下游互动有望继续加强

目前国内很多石墨烯企业都实现了石墨烯材料的小批量生产，但下游市场由于“不会用”造成市场需求量很小，阻碍了石墨烯的产业化步伐，为解决石墨烯材料“好材不用、优材低用”的尴尬境地，产业链上下游企业积极加强互动。企业方面，宁波墨西科技有限公司、第六元素、凯纳股份等上游石墨烯材料制造企业积极与涂料、新能源电池、散热材料等下游应用企业加强合作，培育下游应用市场；政府引导方面，各地纷纷建设创新中心，加快整合产业链资源，促进上下游企业合作创新。

预计今后石墨烯产业上下游的合作将更加紧密，一方面基于石墨烯独特的优异特性，其下游应用市场十分广阔，而目前国内的石墨烯企业以小企业居多，要想在下游应用快速实现突破，上下游企业加强合作是最好的方式。另一方面随着石墨烯创新中心、产业联盟的不断建设，产业资源的不断整合，石墨烯产业上下游的合作通道将会更加顺畅，合作模式也会得到改善。

2.产品应用不断提速

随着石墨烯研究的不断深入，产品应用也在不断提速，部分商业化产品实现应用，其中石墨烯粉末手机导热膜取代原有以炭黑为材料的导热膜，石墨烯重防腐功能涂料在镇海、北仑、鄞州等地成功应用，中车新能源有限公司研发的石墨烯基超级电容器在公交线路上推广使用等，并取得了良好效果。

预计今后石墨烯产品应用有望继续提速，一方面随着国家相关政策的不断出台，石墨烯防腐应用推进工作组的成立以及石墨烯材料及其改性材料的首批次应用示范等，将进一步激发下游应用市场活力，加快产品应用进程。另一方面国家将开展新材料首批次应用保险补偿机制试点，并将石墨烯列入重点领域，旨在分担下游应用企业应用风险，突破初期应用瓶颈，对推动石墨烯下游应用将起到重要的推动作用。

3.产业园建设热情持续高涨

随着国家对石墨烯产业发展的日益重视，以及石墨烯在传统产业转型升级、新兴产业培育方面发挥的巨大作用，各地政府纷纷上马建设各种石墨烯研究院及产业园，目前全国各地已有30多家在建或已建成的石墨烯研究院或产业基地，且数量仍在不断增加。此外四川攀枝花、福建永安、湖南常德等一些城市也纷纷将石墨烯作为发展重点，产业园区“遍地开花”。

预计各地石墨烯产业园的建设热情仍将持续高涨。目前随着国内经济发展步入“新常态”，传统产业发展面临转型升级“阵痛”，因此一些地方政府迫切地想要把石墨烯材料及其下游应用作为新的经济增长点来培育，以带动地方传统产业转型升级和经济增长，建设石墨烯产业园有助于实现产业聚集和发挥规模效应，助推石墨烯产业快速发展。

4.差异化、特色化区域发展格局苗头初显

目前国内石墨烯产业分布已经呈现相对集中的发展态势，并初步呈现出“特色化、差异化”特征，如北京依托优势的研发创新资源，抢占全国石墨烯研发高地；长三角地区基于坚实的产业基础，加快在复合材料、储能材料、新一代柔性显示材料等方面的产业化应用；福建、广东等东南沿海地区则依托广阔的应用市场空间，注重在智能可穿戴、热管理等领域加快步伐。

预计国内石墨烯产业差异化、特色化的区域发展格局仍将继续。基于石墨烯对传统产业转型升级的提升作用，各地在布局石墨烯产业时也都依托当地产业优势和发展特色，寻找与石墨烯产业的对接及突破口，尽量避免重复低端建设，力争通过石墨烯产业的发展带动当地传统产业的转型升级，提升经济发展水平。

二、需要关注的几个问题

1.产业化瓶颈有待突破

虽然我国石墨烯产业化步伐已经走在世界前列，但整体仍处于产业化突破前期，低成本高品质石墨烯原料的规模化生产和石墨烯的商业化应用仍是制约产业化的重要瓶颈。如目前石墨烯虽然已经在防腐涂料、新能源电池等方面实现了突破，并且有商业产品开始出现使用，但受制于石墨烯材料稳定、批量供应问题，实现产业化突破仍有较大困难。尤其对杂质缺陷可控、层数可控的石墨烯材料等关键技术难题尚未破解，导致在半导体、微电子元件等一些高端应用领域的应用难以实现。

2.应用市场开拓不足

石墨烯作为一种新材料，要想实现产业化关键是下游应用市场的全面打开，但目前国内尚没有一个领域能够实现石墨烯的规模化应用，一方面应用石墨烯材料存在一定风险，石墨烯作为一种新材料，虽然发展势头猛烈，但对石墨烯的基础特性研究还有待深入，下游应用过程中对产品质量、成本、性能和稳定性等各方面都存在很多未知的风险，下游应用企业往往望而却步；另一方面由于下游应用企业普遍对石墨烯的特性认识不足，需要与上游企业合作，但受制于体制机制、利益分享及风险承担等问题，上下游企业尚未形成稳定有效的合作模式，难以激发下游应用企业的积极性，阻碍下游应用市场的开拓。

3.标准规范有待建立

行业标准是引领石墨烯产业创新发展的前提，目前我国虽然已经启动了石墨烯国家标准的制定工作，但也仅以石墨烯材料的术语、定义和制备方法等为主，而在下游应用、产品认证、检测、使用标准等方面仍是空白。从上游制备来看，石墨烯产品有粉体、微片、浆料、薄膜等多种类别，规格和适用范围均不相同，制备工艺和装备也多种多样，目前行业内尚未有统一的标准；从下游产品来看，石墨烯在复合材料、防腐涂料、新能源电池、电容器等领域均有了较好的应用，但对于具体产品特性（如石墨烯含量、成分、存在形式、產品性能等）的认定仍没有统一的标准进行规范，下游市场鱼龙混杂。

4.战略性和前瞻性布局不足

基于石墨烯卓越的性能、广阔的市场前景和潜在的巨大经济效益，世界各国都在加快石墨烯的研发和产业布局。但是相比美国、日本、欧盟等，我国石墨烯产业化步伐虽然很快，但在战略性和前瞻性布局方面尚有不足。一方面从专利布局来看，虽然我国是石墨烯专利申请量最多的国家，但以石墨烯原材料及制备为主的基础核心专利都集中在欧、美、日、韩等国，我国的专利大部分集中于下游应用产品，而产品的开发应用要受制于原材料制备技术。另一方面从下游应用来看，欧、美、日、韩等国重点突破半导体、晶体管、传感器、集成电路等高端应用领域，而我国的应用重点则集中在复合材料、涂料、储能等领域。

三、相关对策建议

1.加快攻克共性关键技术

一是加强顶层设计，制定石墨烯技术创新目录和技术突破路线图，将石墨烯材料稳定制备、分散技术等关键基础技术列入重大攻关项目，加强技术攻关。二是充分发挥各地石墨烯创新中心及石墨烯研究院的作用，支持石墨烯上下游企业、科研单位等联合攻关，依托本地石墨烯产业发展特点和优势，选择重点应用方面加强突破，尤其在芯片、微电子等高端应用领域方面加强攻关。三是设立石墨烯产业发展基金，采用政策性支出与社会资本共同参与的模式，加强关键技术攻关的资金支持。

2.推动下游应用

一是统筹石墨烯材料应用难度、下游可承受能力、潜在应用规模、本地优势产业等因素，优先从传统产品改性入手，选择一批产业化前景较好、技术较为成熟、量大面广的石墨烯产品开展试点示范，依托骨干优势企业的优势产品，开展下游应用企业对接。二是建立首批次应用保险补偿机制，鼓励保险公司根据石墨烯产业发展特点，提供定制化险种，生产企业投保，应用企业受益，降低下游应用风险，激发下游应用市场动力。

3.加快标准规范制定

一是依托现有石墨烯检测服务平台，联合优势企业、科研院所等，根据石墨烯产业发展现状及下游应用情况，结合首批次应用示范工作，选择一批下游较为成熟的应用产品，从产品定义、性能、石墨烯存在形式及用量等多方面制定一批国家标准和行业标准，完善石墨烯标准体系。二是尽快研究制定石墨烯行业规范条件，从产业布局、生产工艺与装备、清洁生产、质量管理等方面对石墨烯行业提出准入门槛，防止低水平重复建设，加强环境保护。

4.加强前瞻性和战略性布局

一是加强顶层设计，统筹相关资金，从国家层面加强对石墨烯产业发展的总体规划，鼓励大型龙头企业参与石墨烯技术研发及应用，重点在半导体器件、晶体管、传感器、集成电路等下游高端领域加强技术创新和前瞻性布局。二是鼓励、引导大实力较强、有一定基础的研究院所联合企业加强相关技术攻关，加强相关专利布局，尤其在半导体器件、生物医药、环境领域（如海水淡化、污水处理等）、基因测序等技术含量更高的领域积极进行專利布局，抢占市场竞争的制高点。