福建省三明市培育壮大石墨和石墨烯产业研究

●陈迪丁

近年来，中共福建省三明市委、市政府主要围绕红色三明、工业三明、绿色三明、文明三明“四篇文章”，加快新时代新三明建设、全方位推动高质量发展。其中一篇文章即为“工业三明”，发挥老工业基地优势，推进“老树发新枝”，推进老工业基地转型，加快培育战略性新兴产业壮大成为产业体系新支柱，并在更广领域与传统产业跨界融合形成一批新增长点，不断增强三明经济创新力和竞争力。石墨烯凭借其出色的性能，日益引起关注。石墨和石墨烯产业是当下火热的产业，是我国战略性新兴产业之一，加大对该产业的研究，能够切实符合市委市政府的决策部署，从而提出一系列的发展路径及建议措施，加快石墨和石墨烯产业在三明市的快速壮大。

一、石墨和石墨烯产业概述

石墨烯是一种由碳原子以sp2 杂化方式形成的、具有蜂窝状晶格结构的新型二维材料，可以作为基本结构单元构成富勒烯、碳纳米管和石墨等碳材料。简单来说，它是由一个六角形晶格的碳原子组成，仅有一个原子的厚度。石墨烯是目前世界上已知的最薄也最坚硬的纳米材料，是人类已知强度最高的物质，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100 倍，有的说法是硬度达到了400 倍。同时具有超薄的厚度、超轻的质量、超强的柔韧性、极优的导电性，具有非常多的优点。石墨烯在材料学、电子学、电磁学、生物医学、储能、催化和传感器件等诸多领域有着广阔而巨大的应“潜能, 是一种可以主导未来高科技竞争的超级材料，被广泛赞誉为“黑金”“新材料之王”。

基于优越的性能，石墨烯具有广阔的市场前景和巨大的经济效益，目前已有包括美国、日本、欧盟等发达国家在内的80多个国家地区投入石墨烯材料研发，全球有近300 家公司涉足石墨烯相关的研究和开发，且美国、韩国、英国、日本、欧盟等均将石墨烯研究提升至战略高度。

随着“中国制造2025”提升为国家战略，我国对石墨烯和石墨烯产业的重视程度也逐渐加大，尤其在江苏、浙江、山东、重庆、四川、福建、北京、深圳等地正在加快石墨烯的产业化布局，与中科院、高校等机构以多种形式协同创新，纷纷建立了产业技术创新联盟或合作，促进创新资源优化组合创新产业化进程。随着产业化进程的推进，下游应用技术也不断突破，相关产品不断推出，目前已经开发出的石墨烯下游产品主要包括石墨烯透明导电薄膜、石墨烯电容式薄膜、石墨烯涂料、石墨烯超级电容器、石墨烯导热发热材料等，并且重点开发石墨烯材料在海洋防腐、海水淡化、动力储能及环保等下游应用产品。

二、三明市石墨和石墨烯产业基本情况

（一）产业定位以“一纵三横”为发展路线

“一纵”是指石墨深加工，“三横”是指三条产业链，以石墨负极为切入点，打造新能源汽车产业链；以等静压石墨为切入点，打造高端石墨及新一代核电产业链；以石墨烯为切入点，打造石墨烯新兴应用产业链）产业布局的路径集聚项目，通过构筑政策、资金、人才、技术等方面一系列支撑平台，全力打造要素“洼地”。

（二）园区建设重点按照“一区三园”进行布局

即：三明市石墨和石墨烯产业开发区，永安市石墨和石墨烯产业园、大田县石墨和石墨烯产业园、三明市石墨烯产业孵化园。其中，永安市石墨和石墨烯产业已出具雏形，是福建省石墨烯产业“两核三区”发展布局中唯一的专业园区。目前园区一期2.1 平方公里已建成，二期已开发熟地4500 多亩。园区结合产业发展实际，按照“一纵三横”的产业定位，打造电价优惠政策、公共研发平台等，着力建设基础设施配套、承载能力强的专业园区。

（三）平台建设以“一中心两平台”为核心

“一中心”是指石墨烯产业孵化中心，“两平台”是指永清石墨烯研究院和石墨烯应用工程实验室。通过“一中心”两平台的建设，带动和促进一批研发项目落地和本地企业进行产业化生产。重点推进具有孵化器功能的科技创业平台、科技成果转化平台等创新驱动公共服务平台建设，搭建产学研用联合创新平台，着力突破产业化瓶颈，为企业提供石墨和石墨烯产业发展信息服务、创业服务、培训服务、融资服务、产品展览展示等方面的公共服务。

（四）创新驱动以搭建创新合作平台为路径

2019 年12 月24 日成立由北京市科委、北京石墨烯研究院、福建省科技厅、三明市政府四方共建的北京石墨烯研究院福建产学研协同创新中心，充分发挥北京石墨烯研究院技术研发优势，以及永安石墨和石墨烯产业园资源要素优势，搭建创新合作平台，促进科研成果转化和产业化项目落地，实现优势互补、互利共赢，共同致力将永安石墨和石墨烯产业园打造为国内一流、有影响力的“产、学、研、用”石墨烯产业创新合作基地。

三、三明市石墨和石墨烯产业SWOT-PEST 分析

SWOT 分析是对三明市石墨和石墨烯产业发展的内外部条件各方面内容进行综合和概括，确定三明市石墨和石墨烯产业竞争环境的优势、劣势、面临的机会和威胁的一种方法。SWOT 分析主要是优势 (Strengths)、劣势 (Weaknesses)、机会(Opportunities) 和威胁(Threats)的首个英文字母缩写。其中，优劣势分析主要是着眼于三明市自身实力及其与竞争对手的比较, 而机会和威胁分析将注意力放在石墨和石墨烯产业发展的外部环境变化及对三明市的可能影响上。PEST 是政治环境(Political)、经济环境(Economic)、社会环境(Social)和技术环境(Technology)的首个英文字母缩写。侧重每种环境与石墨和石墨烯产业发展有关的要素。

（一）三明市石墨和石墨烯产业发展的优势（S）

1.政策导向好（P）。随着石墨烯行业应用的不断扩散，各国都在想积极地抢占高端石墨和石墨烯产业制高点。2016 年10月福建省政府专题工作会议以来，将三明经济开发区贡川园区重新定位为石墨和石墨烯产业园，作为承接全省石墨和石墨烯研发成果产业化的重要基地，并于2017年4 月，永安市石墨和石墨烯产业园获三明市政府批复正式成立。2018 年10 月，永安市政府出台《加快永安市高端石墨和石墨烯产业集聚发展的若干意见》，意见明确自2019—2023 年，每年安排产业发展专项基金2000 万元，就企业扩大投资、增产增效、孵化中试、公共研发、降低成本、自主创新、人才保障、产融合作等八个方面予以奖补，为石墨和石墨烯产业发展和产业集聚提供了良好的政治。同时，还申请发行总额18 亿元的双创孵化专项债，并采取产业引导基金设立、租金优惠、融资租赁等组合措施，为园区建设和初创企业发展提供资金支持。

2.经济基础较好（E）。三明市位于福建省中西部，是新中国成立后的新兴城市，曾是福建省“小三线”建设的重点地区之一。近年来，围绕“传统产业提质增效、新兴产业提速增量”的目标，明确要全力培育钢铁与装备制造、新材料两大工业主导产业。2018 年，全市氟新材料、石墨和石墨烯材料、稀土新能源材料等新材料产业累计实现产值94.9 亿元、增长58.5%，高于全市工业产值增速43 个百分点。根据《三明市第四次全国经济普查公报（第三号）——第二产业基本情况》，2018 年末，工业企业法人单位资产总计1991.98 亿元，比2013 年末增长31.0%，全年实现营业收入4388.52 亿元。经济基础优势，为在新的经济形势下实现石墨和石墨烯产业的发展夯实了基础。

3.发展环境好（S）。三明市全国最绿省份的最绿城市，发展低污染、高附加值的石墨和石墨烯产业具有先天的优势环境。作为全国100 个、福建省3 个国家级公路枢纽城市之一，目前有10 条高速公路、4条快速铁路、1 个机场和1 个陆地港汇聚三明，“海陆空”立体交通网络已全面形成。同时，三明市进一步优化政务服务，树立起当好“店小二”的理念，致力打造亲商安商的投资软环境，落实减费降税措施，在解决好用工、用地、资金的同时，把物流、集中供热、电价政策等优势用好用活，尽最大可能地降低企业成本，切实把服务贯穿于招商引资、项目建设、企业发展等各方面的全过程。

（二）三明市石墨烯产业发展的劣势（W）

1.技术难关有待突破（T）。三明市石墨资源十分丰富，基本为中—高碳且低硫磷的优质微晶石墨，但微晶石墨提纯和深加工技术，属于创新性很强的技术，在三明市辖区内的企业，在这方面的研发能力仍然十分欠缺，无法使用现有的微晶石墨资源，造成石墨资源无法发挥应有的效用。同时，三明市的现有石墨烯重点企业，如翔丰华等企业处于培育成长期，产品研发技术水平仍有待提高。目前，三明市石墨和石墨烯产业发展总体上处于产业化突破前期，尚未形成“料（石墨烯）—材（石墨烯基功能材料）—器（基于石墨烯的各类器部件）—用（终端产品应用）”的完整链条。

2.资金需求压力仍然较大（E）。一是资金筹措渠道不多。由于创业融资体系较为脆弱，高端石墨和石墨烯作为新兴产业投资风险大、回收周期长，造成银行惜贷、民间资本直接融资热情不高，融资渠道较为单一。而三明市现有高端石墨和石墨烯产业相关企业又多为中小企业，尚在起步阶段，可抵押资产及优质资源较少，融资能力弱、成本高，直接和间接融资均比较困难。二是石墨烯产业研发资金投入大，资金需求量高。且投资回报期较长，是一个潜力无限但高投入高风险的行业。三是三明市从事石墨烯研发的企业大多是处于发展初期的中小型企业，研发、资金实力较弱，资金缺乏容易阻碍企业研发能力的提高。

3.规模效应仍然无法形成。根据《三明市统计年鉴2019》以及《2019 年三明市政府工作报告》，2018 年，三明市石墨和石墨烯产业的企业数量仅有6 个，工业产值为12.5 亿元，营业收入为12.5 亿元，无论从企业数量，还是工业产值、营业收入等，仍然位于三明市新兴产业的末端，总体体量偏少。根据《三明市第四次全国经济普查公报（第六号）——部分新兴产业基本情况》，2018 年末，全市从事战略性新兴产业生产的规模以上工业企业法人单位163个，占规模以上工业企业法人单位的9.7%。而全市石墨和石墨烯产业数量，仅仅占全市新兴产业工业企业法人单位3.7%，集聚规模和带动效应无法发挥。

（三）三明市石墨烯产业的发展机遇（O）

1.国家及福建省的政策导向持续向好（P）。现阶段国家层面关注石墨烯已从最初的概念转变为产业化，政策面对产业的支持力度也在不断加码，国家政府通过设立专项资金、发展示范园区和创新基地以及支持建立创新中心等多种手段支持石墨烯产业发展，相关产业发展引导政策也在密集出台。

福建省政府也将石墨烯产业的发展提升到发展战略的层次。2017 年，省政府出台了《福建省石墨烯产业发展规划（2017—2025 年）》，提出了石墨烯产业发展的目标：到2025 年，石墨烯产业成为福建省经济发展先导产业，部分石墨烯材料应用达到国际领先水平，福建省成为全国石墨烯技术创新先导区、国际合作引领区、产业应用示范区。省政府在《福建省石墨烯产业发展规划（2017—2025 年）》将永安市石墨和石墨烯产业园列为“两核三区”发展布局中的“一区”，入园石墨烯企业可享受0.3848 元/ 千瓦时用电优惠政策。

2.产业化技术不断突破（T）。随着相关利好政策的不断出台，我国石墨烯产业化技术不断突破。中国科学院、清华大学、深圳大学相继攻克了石墨烯可控制备、化学液相制备法、电容及发光器件应用等方面的技术，解决了石墨烯产业化所面临的一些技术难题，使得石墨烯产业有望实现市场化量产和商业化应用。随着产业化进程的推进，下游应用技术也不断突破，相关产品不断推出，目前已经开发出的石墨烯下游产品，主要包括石墨烯透明导电薄膜、石墨烯涂料、石墨烯导热发热材料、石墨烯电容式触屏等，其中石墨烯电容式触屏是可以应用在手机屏幕上的。

3.市场前景广阔（E）。目前全球石墨烯年产能已达百吨级，未来五年到十年将达千吨级。预计到2020 年末，全球石墨烯市场规模将超1500 亿元，我国石墨烯产业占全球比重将达到一半以上。据初步预测，随着技术创新和应用市场的开拓，石墨烯将带动形成万亿级下游应用产业。

（四）三明市石墨烯产业面临的威胁（T）

1.来自国际市场的挑战（E)。石墨烯具有广阔的市场前景和巨大的经济效益，国际化竞争越来越激烈。比如：欧盟十分注重在石墨烯领域的提前布局：早在2007年，欧洲研究理事会（ERC）就资助了石墨烯物理性能和应用的研究项目。2013 年，欧盟将石墨烯列为“未来新兴技术旗舰项目”之一，计划在十年内投入10 亿欧元用于支持石墨烯及其在复合材料、电子产品、储能及能量转换、健康等领域的研究；而韩国的石墨烯产业发展则十分注重产学研的紧密结合，在2012—2018 年间投资2.5 亿美元，其中1.24 亿用于石墨烯相关研发，1.26 亿用于石墨烯相关商业化。韩国的专利申请量居全球第三，其三星公司更是在柔性显示屏、触摸屏以及芯片等领域居国际领先地位。

2.来自国内市场的竞争（E）。在利好政策和无限广阔的应用前景面前，石墨烯在全国范围内呈现出蓬勃发展趋势。福建省也成立了石墨烯产业技术创新促进会，打造以福州和厦门为创新核心区，以厦门火炬高新区、泉州晋江和三明永安为产业集聚区的“两核三区”产业发展格局，也意味着三明市石墨和石墨烯产业将直接与厦门、泉州、晋江等进行竞争。

四、加快三明市石墨和石墨烯产业发展的竞争对策

（一）紧抓石墨和石墨烯产业发展的契机

石墨（烯）产业的发展得到了国家和各级地方政府的大力支持。福建省政府也陆续出台了相关的扶持政策。三明市应把握历史机遇，着力突破高端石墨和石墨烯规模化生产和产业化应用瓶颈，加快成果转化和产品示范推广，促进高端石墨和石墨烯产业升级，同时加强高端石墨和石墨烯与其他产业融合发展，形成新的业态和经济增长点，推动传统产业转型升级，从而带动三明市整个石墨烯产业的发展。

（二）发展产业特色优势

立足于资源优势、产业基础和发展定位，坚持推进石墨和石墨烯产业集群“一纵三横”发展路线，瞄准产业链中下游，重点围绕“料—材—器—用”的后三个环节，在石墨和石墨烯应用研究技术和产业化方面取得突破，重点在新能源汽车、高端石墨、石墨烯等应用领域实现突破。同时积极布局石墨烯应用产业改造升级传统产业，对接本市纺织方面的宝华林公司、轮胎方面的建新公司、机械方面的永轴公司等传统企业，通过石墨烯技术对传统产业进行升级，促进整个产业融合发展。

（三）推进“一中心两平台”建设

加快石墨烯产业孵化中心建设，为入驻石墨和石墨烯产业研发、中试项目提供公共检测、技术开发、生产加工、创投资金服务，作为促进石墨和石墨烯产业技术成果产业化的孵化器；依托清华大学深圳研究生院推进永清石墨烯研究院建设，打造石墨烯产业公共技术服务平台，为企业、高校、研究机构提供研发设计、工艺开发、检测认证、中试孵化、政策咨询、培训等科技创新服务；依托厦门大学，引进石墨烯相关领域的研发、技术团队，建立石墨烯应用工程实验室，在石墨烯复合导热材料领域开展研发、技术检测、孵化中试, 打造创新“梦工场”、创客空间等不同类别的众创空间，并与孵化器、加速器全面对接，形成链条化的众创孵化载体。加强资金保障，引入天使基金和金融机构进驻，为创业创新提供涵盖天使投资、风险投资、中短长期贷款以及投贷联动等全方位的融资服务。

（四）积极争取政策扶持

一是充分利用福建省石墨烯产业技术创新促进会中各项资源，尽量争取将福建省生产应用示范平台落地到永安市，引导高端石墨和石墨烯生产企业、科研院所和下游用户联合建立上下游合作机制，由上下游企业共同投入相关资源，在石墨烯改性防腐涂料、石墨烯光电散热产品、石墨烯复合材料等省内重点应用示范领域，联合攻关共性问题。二是鼓励企业申报国家和省上的重点项目，争取纳入到省里甚至国家石墨烯产业重点支持行列，获得中央预算内以及省级预算内补助，解决项目资金紧张的问题。三是积极承担或参与技术标准制定，在国内外市场推广具有自主知识产权的技术标准产品，对技术标准有一定的话语权，能够确保三明市石墨产业的产品符合最新的发展趋势。

（五）抓好“1+N”企业集群建设

充分发挥福建翔丰华新能源材料有限公司的龙头企业带动作用，以翔丰华科技股份有限公司于2020 年9 月在深交所成功挂牌上市为契机，加快培育已落地的康碳、泰启力飞、鼎丰、梦康等一批科创企业，全力推进翔丰华新能源汽车用高能量密度动力电池负极材料高温处理、中柱烯炭1 万吨包覆石墨烯负极材料生产、中禾石墨烯碳纳米管及导电浆料等一批项目建设，加强微晶石墨提纯、石墨和石墨烯复合材料的研发和应用，涌现一批具有较强自主创新能力和技术引领作用，以及拥有自有品牌的龙头骨干企业。

（六）打造永安石墨特色小镇

永安石墨小镇，即是贡川镇，已列入福建省第一批特色小镇名单，能够获得省里的政策和资金支持。应当抓住这个有利条件，加强打造石墨和石墨烯特色文化。坚持政府引导、企业主体、市场化运作，立足于贡川镇现有基础，依托永安市丰富的石墨资源，配套建设古镇文化旅游区及产业综合配套服务项目，补足基础设施和公共服务短板，营造宜业又宜居的发展环境，加大医疗、教育等方面的投入，不断完善商务办公、休憩休闲、餐饮酒店等生活配套的跟进建设。发挥旅游功能和文化传承两大要素，塑造具有本土历史文化与自然生态共生的环境空间，同时充分挖掘创业创新文化，打造石墨和石墨烯产品展示馆、产品应用体验馆，促进产业、生态、文化、社会的融合，实现“产、城、人、文”四位一体的有机结合，塑造独特的石墨烯文化。

（七）探索与厦门市共建石墨烯产业园

主动研究对接闽西南协同发展区合作政策，借鉴厦门、龙岩共建经济区的经验做法，构建风险与收益的共享机制，探索与厦门火炬高新区合作共建石墨烯飞地园区。三明市的石墨烯导热复合材料、石墨烯涂料、石墨烯轴承润滑脂等项目研发、产业化得到厦门大学的技术支持，具备了合作的基础。同时，厦门大学在复合纤维、导电油墨、散热、防腐阻燃等领域进行研发布局，共有40 多个研发项目，并有部分项目已进入中试或产业化阶段，具备了合作的条件。因此，应当尝试厦门三明合作共建“园中园”，即在永安市石墨和石墨烯产业园现有已开发区域中划出一定面积的熟地，双方共同组建市场化运营主体，根据协议商定分摊比例，并合理分担园区建设运营成本、征地拆迁、基础设施建设等投入和费用。如此一来，三明市的石墨和石墨烯产业基础优势和厦门产学研水平的优势能够得到完美结合，从而促进三明市石墨烯产业的不断向前发展。