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中国石墨烯材料产业现状:发展能力不足背后存隐忧

2016-09-18 11:20
蓝林笑生
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  “中国在石墨烯的产业化上走在世界前列,但主要作为添加剂使用,对传统产业进行修补改进,发挥的是‘味精’的作用,在关键技术上还没有突破。而美欧的研究主要集中在光电器件、传感器、医药、环保材料等高端领域上。”

  近日,广西南宁举行的“2016石墨烯产业·技术高峰论坛”上,中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春对我国当前“石墨烯热潮”给出了冷静判断。在他看来,中国石墨烯研究论文和专利数量位居世界第一,石墨烯产业方兴未艾,但也呈现出“自主创新能力较弱、低端产品一哄而上、高端产品介入不够”等等隐忧。

  中国走在产业化最前沿

  被誉为“神奇材料”的石墨烯,是从石墨中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。目前自然界中,石墨烯最结实,导电性、防渗透性极好,在工业领域中作用广泛。

  石墨烯的发现者、2010年诺贝尔物理学奖获得者安德烈·海姆这样描述石墨烯:可以被无限拉伸,弯曲到很大角度不断裂,可以抵抗很高的压力,同时还有着非同寻常的导热性和导电性。

  中国科学技术协会党组书记、常务副主席尚勇介绍说,材料科学是科技创新的基础和先导,历次科技革命都和材料技术密切相关。石墨烯在电子信息、生物医药等方面有望产生颠覆性的产业创新和变革,极大推动技术发展和换代。

  正是因为石墨烯在科技创新的基础和先导作用,世界主要科技强国都不惜投入重金研发相关技术,以期在石墨烯带来的相关产业革命中握有主动权。欧盟从2013年开始实施石墨烯旗舰计划,美国、日本、韩国等都将石墨烯作为未来重点发展的科技领域。

  目前,石墨烯产业已被纳入我国战略布局。《中国制造2025》选择十大优势和战略产业实现重点突破,在首个重点领域技术路线图中,石墨烯材料成为前沿新材料的四大重点之一。相关专家认为,中国在发展石墨烯产业上具有多重优势:

  一是中国石墨矿储量5500多万吨,占全世界的77%左右;

  二是中国有高水平的人才,相关论文专利都排名第一;

  三是中国有市场优势,资本量充足。

  “中国是石墨烯研究和应用开发最为活跃的国家之一,位列石墨烯产业发展的第一阵营。”中国科学院院士、北京大学物理化学所教授刘忠范表示,目前在产业化上走在最前沿的是中国,最热闹的也是中国。据不完全统计,中国有十几家石墨烯产业园在建或者已经建成,国际上还没有哪个国家有这么大的规模。

  “中国在石墨烯领域的专利数量占到全世界的40%左右,这是我们重视基础研究的结果。中国企业在储能、涂料、导电膜等领域已经研发出一系列应用,产业化方面也取得了一定的成就。”清华大学深圳研究生院、清华—伯克利深圳学院院长康飞宇说。

  高端技术原创能力不足

  尽管石墨烯在我国已经成为最热的科技话题之一,但是一些科学家和企业家却对中国对石墨烯高端产品的介入不够表示担忧,担心中国在这一与欧美在起跑线上相差不大的新材料领域再次丧失话语权。

  刘忠范表示,从全球范围看,石墨烯高端领军人才仍然主要集聚在美、英、韩等发达国家的高校、大型跨国企业,与这些国家相比,我国虽然科研人员和成果数量大,但高精尖的原始科研成果还较少,大多采用跟踪研究的方法,重大创新还比较少。此外,研究成果还主要集中在基础研究领域,高端应用技术还相对薄弱。

  李义春也表示,我国从事石墨烯研究的目前还主要是科研院所,企业在科研方面的投入力度较小,多注重三五年的短期效应,在石墨烯领域提交高质量专利申请的企业少之又少。

  “一方面,和欧美国家相比,中国投入还显不足;另一方面,在中国,介入石墨烯领域的多是中小企业,而欧美是很多跨国企业在进入,投入力量不可同日而语。”康飞宇尤其对此担忧。

  此外,李义春认为,在行业标准上,我国的石墨烯从研发到应用还缺乏系统性,相应的数据库、行业标准及应用验证体系支撑还不足,缺乏行业标准严重制约着石墨烯产业的发展。不过,目前我国已经参与到国际标准的制定中,并在逐步建立数据库。

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