构建石墨烯产业完整创新链条

孙晓霞

石墨烯作为一种极富应用前景的前沿新材料，对于带动传统制造业转型升级、培育新兴产业增长点有着显著的作用，已成为我国实施创新驱动战略和加快推进新一轮技术革命的重要抓手之一。北京为进一步强化全国科技创新中心地位，发挥创新资源密集的优势，已经将石墨烯列为未来科技领域重要的战略布局之一。

位于北京西南的北京石化新材料科技产业基地（以下简称“基地”），坚持落实创新发展理念，全力聚焦新材料产业的发展方向，积极培育石墨烯等前沿材料，力争打造北京高精尖产业增长极。北京石墨烯产业创新中心种子企业孵化园，则是依托基地现有发展基础和产业优势建设，是打通石墨烯从实验室到生产线、加速石墨烯产业化的重要一环。作为北京石墨烯产业创新中心的运行主体，北京石墨烯技术研究院有限公司（以下简称“研究院”）紧密围绕平台建设，着力加快石墨烯中试基地的建设，深入开展石墨烯各项技术攻关和新产品研发工作，努力扩大北京石墨烯产业创新中心的影响力。为此，本刊记者专访了研究院院长王旭东。

潜心耕耘石墨烯研究 “公司+联盟”加速石墨烯产业化

2010年，英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，因他们在石墨烯材料方面的卓越贡献而获得诺贝尔物理学奖。自此之后，石墨烯迅速成为物理科学领域、材料科学领域以及资本市场的热门话题。而在石墨烯材料大热之前，中国航空发动机集团北京航空材料研究院（以下简称“航材院”）就已经开始着手相关研究。王旭东介绍道，在21世纪初，为更好地满足我国航空材料发展需求，航材院自2006年起开始追踪石墨烯技术，并逐步突破了石墨烯粉体制备技术、石墨烯薄膜制备技术。在前期探索研究的基础上，在“十二五”伊始的2011年，航材院将石墨烯技术发展纳入重要战略方向，全面启动各项应用研究工作。2012年成立了石墨烯及应用研究中心，组建了一支由36名具有卓越创新精神的年轻科研人员组成的、多学科交叉的创新研究团队，在该团队背后还有一支数百人的工程应用研究团队，以最快的速度将实验室成果转化为工程应用技术。多年的深入研究让航材院收获了累累硕果：已申请国际、国内发明专利200多项，在国际知名期刊发表高水平科技论文120余篇，编写各种规范200余份；目前，已形成了涵盖石墨烯金属材料和非金属材料在内的数十项新材料。

王旭东表示，在新的形势下，为了更高效的推进石墨烯技术研发及产业化发展，航材院在机制体制上做出了更大的改革，在2017年发起设立研究院，并成功申请成为北京石墨烯产业创新中心。这种“公司+联盟”的运作形式，以更灵活的机制推进石墨烯新材料技术成果转化扩散，力求努力构建一个有国际影响力的新材料创新平台。

建立石墨烯产业发展创新生态

王旭东说，研究院成立2年来，着眼全局、统筹兼顾，在条件建设、技术攻关、国际合作、体制创新多个方面不断探索，各项工作稳步推进。

在条件建设方面，研究院在2017年建成了我国第一个石墨烯应用技术中试基地（共8 800m2）。该基地一期投资8 000万元，建设了包括石墨烯制备、石墨烯应用材料制备和材料性能检测等在内的18个试验室。

在关键共性技术攻关方面，研究院初步解决了高品质石墨烯粉体低成本高效率插层技术。基于第1代、第2代和第3代技术，研究院建成了3条石墨烯粉体产业生产线，实现了产品质量不断提升、产品价格不断降低、生产规模不断扩大，初步解决了石墨烯薄膜碳原子形核及生长控制技术的2个行业关键共性技术。

在国际合作方面，研究院积极开展先进材料、传感器和人才培养方面的合作。2018年与英国曼彻斯特大学签订协议，成立了“中英二维材料工程技术联合研究中心”，引入了包括2010年诺贝尔奖获得者石墨烯发现者康斯坦丁·诺沃肖洛夫等多名技术专家。

在机制体制创新方面，研究院采用央地联动模式，企业法人方式，组建新型创新主体。研究院充分发挥大院大所历史底蕴深厚、创新成果众多、学科门类齐全、综合实力领先的优势，避免了固有体制对科研活力及成果转化的束缚，实现了科技成果有效转化，初步建成了全要素汇集的创新生态系统。此外，研究院通过中试孵化能力建设、测试验证能力建设和行业支撑能力建设，营造产业跨界协同创新环境，打造了适合我国石墨烯产业发展的“4轴联动”的产业发展新模式，初步实现“实验室技术→中试应用技术→种子企业孵化→产业化→反哺研发”的良性自我循环。

汇聚石墨烯产业创新全要素

在谈到自己对石墨烯产业的发展之见时，王旭东表示石墨烯作为颠覆性的新材料，在推进产业发展的时候要特别注意协调好前沿探索和产业落地的关系。他强调，发展石墨烯产业不可只侧重前沿探索失去产业发展机遇期，使石墨烯产业成为只能靠输血的无本之木；也不可只看重眼前技术推进其产业发展而不重视新技术追踪，使其成为无源之水日渐失去先进性。他认为，解决以上问题的其关键在于加强技术中试能力建设和商业中试能力件，而在基地建设的北京石墨烯产业创新中心种子企业孵化园，就是商业中试关键环节，其不仅仅是物理空间的概念，更是是完整的产业创新要素。目前，该种子企业孵化园已构建包括创投基金、产业基金、行业协会和种子企业孵化器在内的完整商业中试条件，形成了以技术中试和商业中试抓手的完整创新链条，可以很好地连接“样品→产品→商品转化”全过程。

王旭东详细介绍说，作为北京石墨烯产业创新中心商业中试基地和产业创新资源集合平台，北京石墨烯产业创新中心种子企业孵化园将包括基金管理公司、母基金、专项子基金、行业协会、年度峰会、种子企业孵化器、产业园、产业园区管理运营公司、项目公司等。具体情况为：种子企业孵化器，一期占地2万m2，二期占地16亩，三期预计占地100亩；行业协会，以北京碳材料产业促进会为抓手；石墨烯基金，包括基金管理公司、母基金、专项子基金等；年度峰会，则着力打造京津冀石墨烯高峰论坛这一品牌会议；产业园，即北京石墨烯产业创新中心产业园，目前预计占地500亩。

对于研究院的未来发展，王旭东信心十足。他展望，研究院在未来3年将建成石墨烯材料表征评价中心和石墨烯产品测试验证中心，2个石墨烯材料制备中试线和15个石墨烯应用产品中试孵化试验室，以及种子企业孵化器、知识产权平台等内容，提升行业支撐能力，引领石墨烯产业标准化、规模化、健康化发展。“研究院作为‘代表国家形象有国际引领作用的新材料研发中心，力争成为国际一流的二维材料技术研究及产业化中心，进一步增强石墨烯复合材料在优势领域竞争力，为我国实现成为制造业强国的宏伟目标提供有力支撑。”王旭东说。