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《中国石墨烯产业地图白皮书(2017年)》

2017-12-4 15:35| 发布者: admin| 查看: 199| 评论: 0|原作者: 中国储能网新闻中心|来自: 材料十

摘要: 《白皮书》以地图形式全面概括总结了我国石墨烯产业的区域分布特征,对重点城市/基地的石墨烯产业发展状况、特征进行了阐述,在此基础上对未来我国石墨烯产业的空间发展趋势进行了预测,为我国石墨烯产业健康发展和 ...

《白皮书》以地图形式全面概括总结了我国石墨烯产业的区域分布特征,对重点城市/基地的石墨烯产业发展状况、特征进行了阐述,在此基础上对未来我国石墨烯产业的空间发展趋势进行了预测,为我国石墨烯产业健康发展和相关产业管理工作提供了有力支撑。

前言

一、研究目的

石墨烯是一种新型二维碳材料,具有透光性好、导热系数高、电子迁移率高、电阻率低等优异性能,是目前已发现的最薄、最坚硬纳米材料之一,正引领着新材料领域的颠覆性革命,世界各国都在积极进行石墨烯的研发和商业化应用,并将其提升至战略地位。与其他国家相比,我国已经成为石墨烯研究和应用开发最为活跃的国家之一,石墨烯的论文发表量和专利申请量上均居世界前列,下游产业也呈现出蓬勃发展的势头。根据工信部、发改委、科技部联合发布的《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》,明确提出将石墨烯产打造成先导产业,助推传统产业改造提升、支撑新兴产业培育壮大、带动材料产业升级换代,此外《中国制造2025》、《新材料产业发展指南》等文件中也明确将石墨烯产业作为发展重点。因此,我国石墨烯产业将迎来加速发展和布局调整的重要机遇。

赛迪智库原材料工业研究所总结国际石墨烯产业分布特点,分析国内石墨烯产业分布特征及基地发展情况,并对未来我国石墨烯产业的空间发展趋势进行了分析,以期为国家和地方的石墨烯产业发展与宏观决策提供参考依据。

二、主要结论

1、全国石墨烯产业已初步形成“一核两带多点”的空间格局。北京成为石墨烯产业的研发高地,东部沿海地区产业带和内蒙古-黑龙江产业带快速发展,四川、重庆、贵州、广西、陕西等地依托原有产业基础或资源优势,发展迅速。

2、全国各地在建或已建的石墨烯研究院或产业基地30 多家。其中2 家国家级产业基地,1 家国家级创新中心,2 家国家级石墨烯产品质量监督检验中心,这些基地分布广泛、特色鲜明。

3、未来中国石墨烯产业空间演变趋势:

(1)将呈现“强者愈强”,资源要素继续向优势地区汇聚的趋势,东部沿海地区“强者愈强”。

(2)热点城市不断涌现,产业园区“遍地开花”,各地政府纷纷上马建设各种石墨烯研究院及产业园,将石墨烯产业作为发展重点。

(3)将呈现“特色化、差异化”发展,区域分工格局更加明晰。北京将依托独特的研发资源,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和应用,加快在复合材料、储能材料、新一代显示器件等方面的产业化应用和推广;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;东北地区依托其丰富的资源优势,在原料制备方面加强攻关。

第一章 中国石墨烯产业区域分布特征

一、已形成“一核两带多点”的总体空间格局

目前,我国石墨烯产业已经初步呈现出集群化分布特征,形成“一核两带多点”的

空间格局。“一核”是以北京为核心,打造国内石墨烯技术研发的重要引擎;“两带”

是指东部沿海地区及内蒙古-黑龙江地区,充分利用资源、产业、人才、市场优势,促进产业聚集;“多点”是指四川、重庆、湖南、陕西、广西等的一些地区依托其资源、人才优势,发展石墨烯产业。

图1 我国石墨产业空间分布格局

二、重点区域

1、一核

“一核”主要指以北京为核心,依托其独有的研发资源,发展成为我国石墨烯产业的智力核心,基础研究水平在国内遥遥领先。

北京市:人才和科技资源丰富,石墨烯基础研究总体处于国内一流水平,并且拥有全国最集中的石墨烯研发资源和投融资平台。拥有北京大学、清华大学、北京化工大学以及中科院化学所、中科院过程工程所、国家纳米科学技术中心等世界一流高校和国际知名研究所,集聚了20 多个高水平研究团队,承担多项国家石墨烯重大科技专项。产业化领域也涌现出一批典型企业,包括北京生美鸿业科技有限公司、北京碳世纪科技有限公司、北京创新爱尚家科技股份有限公司等重点企业,主要应用产品集中在石墨烯粉体、石墨烯散热材料、锂离子电池负极材料等。为加强产学研用一体化,中国石墨烯产业技术创新联盟、中关村石墨烯产业联盟、北京石墨烯研究院、北京石墨烯产业创新中心等机构先后成立,致力于加快标准制定、产业化应用推广等。发展重点主要集中在石墨烯改性复合材料、石墨烯薄膜材料、以及石墨烯相关电子器件的研发等领域。

2、两带

(1)东部沿海地区

该产业带主要指以山东、江苏、上海、浙江、福建、广东等东部沿海省份为核心发展的石墨烯产业集聚带,该地区是目前国内石墨烯产业发展最为活跃、产业体系最为完善、下游应用市场开拓最为迅速的地区,已经形成了涵盖石墨烯制备设备生产、原料制备、下游应用、科技服务等产业链上中下游协同发展的产业格局,石墨烯相关企业数量超过千家。

山东省:国内石墨烯产业发展极具发展势头的地区之一,青岛即墨等地区鳞片石墨资源丰富,率先建成达到国际先进水平的吨级石墨烯生产线。主要分布在济南、济宁和青岛等地,初步形成了石墨烯原材料-石墨烯装备-下游应用的产业链雏形,在原料制备、制备设备、锂离子电池、改性橡胶、水处理等领域涌现出200 多家企业,拥有济南圣泉、华高墨烯、青岛昊鑫、青岛瑞利特、济宁利特纳米等多家在国内具有较强竞争力的骨干企业,同时济南圣泉集团股份有限公司正在牵头组建中国石墨烯改性纤维及应用开发产业发展联盟,并受到工业和信息化部的支持。发展重点主要集中在原料制备、防腐涂料、改性橡胶、储能材料、水处理等下游应用领域。

江苏省:国内最早进行石墨烯产业化应用的省份,近年来一直保持强劲发展势头,形成相对完整的石墨烯产业链,产业化进程位列全国第一。主要集中在常州、无锡等地,初步形成了以江南石墨烯研究院为核心,常州石墨烯科技产业园和无锡石墨烯产业园为载体,集研发、创业孵化、企业培育、技术服务等于一体的产业体系。企业数量位居全国首位,拥有常州第六元素、二维碳素、江苏同创、新纶科技、中超电缆、南京先丰纳米材料科技有限公司等一批骨干龙头企业。先后发布了《加快先进碳材料产业发展的若干政策》、《关于促进无锡石墨烯产业发展的政策意见》以及《无锡市石墨烯产业发展规划》等政策,引导产业发展。发展重点主要集中在石墨烯材料制备、制备设备、检验检测、复合材料和储能材料等领域。

上海市:人才、资金、技术优势明显,以上海石墨烯产业技术功能性平台为核心,联合上海交大、上海理工、华东理工、上海大学、上海微系统所等高校、科研院所,以及正泰集团、上海新池能源科技有限公司、上海超碳石墨烯产业技术有限公司、上海安固强能源科技发展有限公司、上海悦达墨特瑞新材料科技有限公司等企业,重点加强石墨烯上下游的合作,助力石墨烯产业化进程加速。平台先期签订了石墨烯防腐涂料、石墨烯导电剂和石墨烯导热硅脂三个项目。发展重点主要集中在石墨烯复合材料、新能源电池材料等领域。

浙江省:国内较早开展石墨烯研发和产业化的地区之一,目前在石墨烯制备技术、技术支撑、产业化等方面均走在了全国前列。产业布局主要集中在宁波,拥有中国科学院宁波材料技术与工程研究所、北方材料科学与工程研究院(52 所、53 所)等国家级科研机构,以及宁波大学新型功能材料及其制备科学实验室、宁波大学分离膜材料及应用技术研究实验、宁波工程学院材料工程研究所等一批科研机构,以及宁波墨西、中车新能源等骨干企业。发展重点主要集中在石墨烯原材料制备、储能材料、复合材料、新一代显示器件等石墨烯终端产品及装备产业等领域。

福建省:微晶石墨资源丰富,主要分布在三明、龙岩等地,石墨烯产业正处于大力推动发展阶段。依托其下游的涂料、纺织鞋服、LED 散热、锂电、复合材料等产业,在高性能防腐涂料、复合材料、储能、电子信息等下游应用领域具有较强的发展潜力。主要集中在福州、厦门、泉州、三明等地,重点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。全省拥有10 多家高校及科研院所从事石墨烯技术研发,与石墨烯发明者、诺贝尔奖得主康斯坦丁·诺沃肖洛夫等一批国内外院士专家开展合作,技术支撑能力较强。厦门凯纳、厦门烯成、聚萤光电、福建翔丰华等多家骨干企业也具有一定实力。发展重点主要集中在材料制备、复合材料、储能材料、热管理、电子信息、节能环保等应用领域和制备设备、检验检测、科技成果转化等配套服务等领域。

广东省:创新基础良好,应用市场广阔,产业链配套居于全国领先地位。依托其下游的锂电、新能源、电子信息等产业,在锂离子电池、超级电容器、智能可穿戴产品等领域具有较强的发展优势。产业布局主要分布在广州、深圳、佛山等地,拥有鸿纳(东莞)、烯旺新材、天润电子、贝瑞特、比亚迪等市场竞争力强和市场知名度高的骨干企业。广州市获批筹建了“国家石墨烯产品质量监督检验中心(广东)”,是华南地区第一家提供第三方检验检测服务的服务平台,深圳市成立了专门针对石墨烯应用的专业化研究院--深圳市先进石墨烯应用技术研究院。发展重点主要集中在新能源电池、医疗保健功能等石墨烯下游应用和终端产品。

(2)内蒙古-黑龙江地区

该产业带主要指以黑龙江、内蒙古等省份发展起来的石墨烯产业集聚带,该区域是国内石墨资源储量最为丰富的地区,具有发展石墨烯产业得天独厚的资源优势。但整体看来,石墨烯产业起步较晚,且发展速度相比东部沿海地区较慢,绝大多数企业尚处于初创阶段。

黑龙江省:石墨资源储量居全国之首,主要分布在萝北和鸡西鹤岗,工业基础雄厚,将石墨烯作为石墨深加工的突破方向。产业布局以哈尔滨为主,依托中国石墨产业发展联盟,拓宽石墨烯上下游技术合作。省内汇聚了哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学、黑龙江大学等高校,形成十余个石墨烯研发团队,储备了一批亟待转化的石墨烯创新成果。拥有宝泰隆新材料股份有限公司、万鑫石墨谷科技有限公司、华升石墨公司等优势骨干企业,主要的产品包括石墨烯粉体材料制备、石墨烯复合导电浆料、石墨烯锂离子电池、石墨烯润滑油等。发布了全国首个省级专项规划《黑龙江省石墨烯产业三年专项行动计划(2016~2018 年)》。同时石墨烯军工应用委员会落户哈尔滨,加强石墨烯在军工领域以及军民融合领域的应用发展。发展重点主要集中在石墨烯绿色制备、石墨烯散热材料、石墨烯吸波材料等领域。

内蒙古自治区:石墨矿产资源丰富,资源产区相对集中,石墨烯产业处于刚刚起步阶段。产业布局主要集中在呼和浩特、乌兰察布、包头等地,成立了内蒙古石墨烯材料研究院和石墨烯标准研究中心,为发展石墨烯产业提供技术保障。自治区内的内蒙古矿业集团、内蒙古电力集团、杉杉集团、兴和瑞盛新能源有限公司、包头金宝利格投资公司等骨干企业纷纷涉足石墨烯产业,重点在石墨烯制备、石墨烯复合硅负极材料、石墨烯导热垫、负极材料、石墨烯超级电容器等领域开展应用研发。重点依托丰富的石墨资源优势和矿业集团产业优势,加强在负极材料、超级电容器、导热材料等领域应用。

3、多点

目前国内四川、重庆、湖南、陕西、广西等地石墨烯产业也发展较快,从资源保障、政策促进等方面加快石墨烯产业发展,形成了新的增长极。

四川省:石墨烯研发起步较早,但多数以高等院校为主,相关企业较少,初步实现产业化,主要分布在攀枝花、德阳、巴中等地。全省从事石墨烯研究的单位约50 家,且有两个国家级重点实验室(四川大学高分子材料工程国家重点实验室和电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室),从事研发的企业有30 多家,包括创威新材、德阳烯碳、大英聚能、海大橡胶等,产品主要以石墨烯粉体材料、重防腐水性涂料、石墨烯橡胶母粒、汽车润滑油添加剂、改性复合浆料、石墨烯轮胎等为主,尚没有以石墨烯作为主材的产品。为加快石墨烯产业发展,出台了《四川省石墨烯等先进碳材料产业发展指南(2017-2025)》,明确发展重点主要集中在原料制备、复合材料、储能材料、防护材料、导电导热材料、改性合金材料、电子元器件材料、环保材料、催化剂等领域。

重庆市:国内率先拥有石墨烯单层薄膜材料量产工艺的省份,产业布局主要集中在高新区。依托重庆石墨烯产业园,初步形成了从石墨烯原材料研发到批量制备元器件再到终端制造的产业链布局。依托其在汽车、电子信息等方面的产业优势,应用领域主要集中在智能终端项目、显示触控屏、锂电池电极材料、晶体管等方面。拥有重庆墨希科技有限公司等多家石墨烯研发及应用企业,以及中科院重庆绿色智能技术研究院、重庆大学、西南大学等多家高等院校、科研院所。发展重点将围绕石墨烯显示触控屏、石墨烯电子芯片散热器件、石墨烯锂离子电极材料、石墨烯晶体管等方向开展产业化应用。

湖南省:微晶石墨资源储量居全国之首,在高端石墨新材料方面基础较好,具备大力发展石墨烯产业的资源条件和产业基础,主要布局在郴州和长沙。拥有国防科技大学、中南大学、湖南大学、湘潭大学、长沙理工大学、湖南科技大学等多所高等院校,以及中国建材南方石墨公司、长沙赛维能源科技有限公司、中蓝科技控股集团、湖南国盛石墨科技有限公司等优势骨干企业。在郴州高新技术产业园挂牌成立了湖南省石墨烯产业基地,加快推进石墨烯产业化进程。发展重点主要集中在原料制备、锂离子电池、散热材料、复合材料、超级电容器等领域。

陕西省:基础研究起步较早,石墨资源丰富,具备发展石墨烯产业的良好基础。重点布局在西安和汉中地区。整合西安电子科技大学、西北工业大学、西安交通大学和西北大学等优势科研单位,成立了石墨烯产业技术创新战略联盟和陕西省石墨烯联合实验室,加强产学研合作。陕煤集团、延长石油、海荣集团、中兴通讯、陕汽集团等企业也都在积极探寻石墨烯与现有产业结合。重点支持石墨烯技术在汽车、电子信息、高端装备制造、航空航天、新材料、新能源等产业结合,拓宽下游应用。

广西壮族自治区:依托广西大学,引进沈培康教授的三维石墨烯粉体研究团队,重点在南宁布局发展石墨烯产业。目前在石墨烯批量制备、车体轻量化、新能源电池等方面实现突破。出台首个石墨烯系列地方标准,成立广西石墨烯研究院和广西北部湾石墨烯技术开发公司,并与广州汽车集团和广西睿奕新能源建立紧密合作。依托南宁市高新区生态产业园,重点引进石墨烯产业企业,构建集产品研发、推广应用、技术服务于一体的石墨烯产业体系,重点支持石墨烯技术围绕电子信息、生物医药、新能源汽车、新材料等领域开展研究。

第二章中国石墨烯产业基地发展概况

一、发展迅猛、特色鲜明

在利好政策和无限广阔的应用前景下,石墨烯在全国范围内呈现出蓬勃发展态势。据不完全统计,全国各地已有30 多家在建或已建的石墨烯研究院或产业基地。其中2家国家级产业基地,1 家国家级创新中心,2 家国家级石墨烯产品质量监督检验中心。产业基地主要分布的东部沿海和中部地区。基地的发展特色鲜明:或以科研技术为支撑、或以配套服务为平台、或以市场需求为导向。

图2 中国石墨烯产业基地空间分布格局

二、重点城市石墨烯产业发展概况

1、北京:基础雄厚的智力中心

我国石墨烯技术研发高地,拥有20 多个包含院士在内的带头人和研发团队,从事石墨烯研究的科研院所数量及研究人员数量占全国半数以上,拥有十多家石墨烯领域重点实验室和工程技术中心,在石墨烯批量制备、复合材料等多个领域的研发实力和技术水平居于全国领先地位。在海淀、怀柔、大兴、丰台等地的创新科技园拥有完整的企业孵化服务体系,帮助产业落地、成果转化,将实验室中的技术扩大应用,孵育出一批活跃的创业企业。拥有北京生美鸿业科技有限公司、北京碳世纪科技有限公司、北京创新爱尚家科技股份有限公司、清创科技等骨干企业。此外还启动了《北京市石墨烯科技创新专项(2016 年-2025 年)》的编制工作,推动筹建了北京石墨烯研究院、北京石墨烯产业创新中心等,强化科技创新中心的核心功能。重点在石墨烯原创性技术和产业化关键技术方面加强攻关,如石墨烯低成本、批量化制备和应用等。

2、常州:领跑全国的产业标杆

国内石墨烯产业化发展的典范,目前已经集聚石墨烯相关企业88 家,上市公司5 家,石墨烯相关产业产值超过20 亿元(截止2016 年底),初步形成区域性的产业集群。依托常州西太湖科技产业园,率先在全国形成了集石墨烯设备研发、原料制备与应用研究、产品生产、下游应用为一体的完整上下游产业链。成立了全球第一家石墨烯研究机构——江南石墨烯研究院,发布了全球第一款石墨烯手机电容触摸屏,建设了全球第一条年产100 吨石墨烯粉体生产线,建设了全球第一条3 万平方米CVD 法石墨烯透明导电薄膜生产线,建成了第一个国家级石墨烯新材料高新技术产业化基地,诞生了国内第一只石墨烯产业基金。基本形成“政府引导、企业主体、风险补偿”的投融资服务体系,发起设立多只创投基金,同时出台了《加快先进碳材料产业发展的若干政策》、《武进区先进碳材料产业科技创新专项资金操作细则(试行)》等支持石墨烯产业发展的配套文件。发展重点主要集中在石墨烯触摸屏、显示器、锂离子电池、防辐射、防紫外线、抗菌高端服饰、防腐涂料、高性能塑料管道等下游应用领域。

3、深圳:前景广阔的应用市场

拥有全国最好的石墨烯应用市场,依托其在能源、新材料、电子信息、可穿戴设备、电动汽车等诸多领域的产业集群,石墨烯应用市场十分广阔。目前已经培育和引进了10 余个具有国际影响力的研发团队,建设了包括深圳市先进石墨烯应用技术研究院在内的10 余家科研创新载体,培育了20 余家石墨烯相关企业,拥有烯旺新材、贝瑞特、比亚迪、华为等国内具有比较优势的骨干企业。以石墨烯发热膜为核心,向市场推出了包括护膝、护肩、护腰等多款理疗保健产品及智能发热服;在石墨烯储能领域,石墨烯复合锂离子动力电池正负极材料、石墨烯负载的过渡金属燃料电池氧化还原催化剂等产品已投放市场,并在下游领域得到很好应用。发展重点主要集中在薄膜制备及应用、智能可穿戴设备、石墨烯发热膜、电子信息材料、锂离子电池、防腐涂料等下游应用领域。

4、宁波:积极创新的价值高地

国内较早开展石墨烯研发和产业化的地区之一,技术成熟度高、下游应用市场广,在技术创新和产业化方面走在全国前列。拥有中国科学院宁波材料技术与工程研究所、北方材料科学与工程研究院、宁波大学、宁波工程学院等一批高等院校和科研机构,以及宁波墨西、中车新能源等骨干优势企业,其中宁波墨西科技有限公司首期年产300 吨的石墨烯生产线建成投产,是目前全球唯一的最大规模石墨烯生产线,实现了石墨烯低成本规模化制备。石墨烯超级电容车也已在公交路线上开始试用。此外,宁波市还启动了“石墨烯产业应用开发”重大科研专项,发布《宁波市石墨烯技术和产业化发展中长期规划》、《宁波市石墨烯产业三年攻坚行动计划》等配套文件,联合科研院所、重点企业和产业资本建立宁波石墨烯创新中心,大力支持石墨烯产业发展。结合宁波市产业发展特色和科研体系布局,发展重点聚焦导电材料、导热材料、复合材料、合金材料、储能器件和电子信息器件等六大石墨烯应用材料与功能器件领域开展应用技术研发。

5、青岛:快速崛起的创新中心

我国三大石墨资源产地之一,依托丰富的石墨矿产资源,整合国内外创新资源,对接传统优势产业和战略性新兴产业,在微电子、新能源与新能源汽车、新材料与新型显示以及海洋科技及产业等领域与石墨烯产业开展有效对接。主要集中在高新区、莱西和平度,涌现出青岛昊鑫、华高墨烯、赛瑞达、瑞利特、德通纳米、韩国标准石墨烯公司、元盛光电等一大批优势骨干企业。建成国内首个国际石墨烯创新中心和北方唯一的国家级石墨烯产业创新示范基地,获批国家火炬青岛石墨烯及先进碳材料特色产业基地。发展重点主要集中在石墨烯锂离子电池和超级电容、石墨烯防腐涂料、透明导电薄膜及薄膜沉积装备开发、石墨烯纤维复合材料、碳纳米管复合材料等5 大应用领域,打造先进碳材料产业集群。

6、无锡:配套完善的产业基地

确定了“一区两中心”的石墨烯产业发展架构,“一区”即“无锡石墨烯产业发展示范区”,主要涵盖研发研发创新区、项目孵化区、加速发展区、产业应用区、综合配套区五大功能模块。“两中心”分别为“无锡石墨烯技术及应用研发中心”和“国家石墨烯产品质量监督检验中心”。目前已经集聚30 多家石墨烯科研、生产企业,其中包括同创、无锡格菲、第六元素、力合光电等核心企业。拥有国内首个行政许可建设可提供第三方检测服务的国家级石墨烯检测服务平台,打造公共技术服务、检验检测认证、应用推广展示、人才培训、政策保障、金融支撑以及一站式配套的七大公共服务平台。发展重点主要集中在超电储能、导热薄膜、导热发热材料、复合材料、电子元器件五大产业化应用领域方向。

第三章中国石墨烯产业空间演变趋势分析

一、产业发展“强者愈强”,资源要素继续向优势地区汇聚

京津冀鲁、长三角、东南沿海地区作为目前国内石墨烯产业发展较快的地区,高校及科研院所众多,企业分布密集,产业氛围良好,并且拥有资金、研发、市场等优势,已经初步形成了产业与应用相互促进的良性循环,石墨烯产业发展的要素必将进一步向这些区域聚集,呈现“强者愈强”的发展态势。

二、热点城市不断涌现,产业园区“遍地开花”

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。此外四川德阳、福建永安、湖南郴州等一些城市也纷纷将石墨烯作为发展重点,热点城市不断涌现,产业园区“遍地开花”。

三、产业呈现“特色化、差异化”发展,区域分工格局更加明晰

目前国内石墨烯产业分布已经呈现相对集中的发展态势,未来随着石墨烯产业化规模的不断壮大,下游应用领域的不断拓展,不同区域的石墨烯产业发展将呈现更加突出的“特色化、差异化”特征,使得区域分工进一步明确。如北京将依托独特的研发资源,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和应用,加快在复合材料、储能材料、新一代显示器件等方面的产业化应用和推广;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;东北地区依托其丰富的资源优势,在原料制备方面加强攻关。这些重点区域将充分发挥其先发优势,使其产业地位更加稳固。

第四章中国石墨烯产业区域布局策略

一、加强顶层设计,统筹区域发展

加强顶层设计。从国家层面将石墨烯纳入新材料等政策支持中,加快相关应用产品标准制定,积极参与国际标准制定。充分利用“万人计划”、“千人计划”等人才引进计划,加强石墨烯高端人才的引进和培养。加强从石墨资源开发、原料制备、下游应用的宏观指导,强化产业链上下游关联衔接,引导石墨烯产业科学、健康发展。

统筹区域发展。深入贯彻落实《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》,既要全国上下“一盘棋”,也要充分发挥地方优势,根据产业发展实际和发展优势,合理规划产能,推进石墨烯差异化、特色化、集群化发展,避免低端同质化重复建设。新材料专家委员会要加强对地方石墨烯产业布局的指导工作,实现地方规划与国家宏观布局的有效衔接。

二、重视下游应用,推动产业升级

石墨烯作为一种新材料,其进入市场需要经过长期的应用考验,但目前由于石墨烯应用时间短,很多企业不敢用也不会用,因此要实现石墨烯产业的快速发展,必须开拓下游应用市场,依托当地传统产业转型升级契机,加强石墨烯产业与现有产业的融合,突出应用牵引。

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,支持生产企业与应用企业联合做好产品、技术和设备的标准化工作,同时建立首批次应用保险补偿机制,降低应用企业的风险,激发下游应用市场动力。

三、完善配套服务,引导产业聚集

注重服务平台建设。完善石墨烯园区的基础设施建设和服务水平,加强研发、中试、产业化、成果评价、产品检测认证等公共服务平台建设,形成完善的产学研用合作体系,提升产业聚集区的核心竞争力。

完善金融服务体系。设立产业基地,引导地方新兴产业发展基金等政府性基金投向石墨烯产业项目,鼓励社会资本和各类创投基金向石墨烯产业流动,推动银行等金融机构与石墨烯企业开展对接等,建立较为完善的金融服务体系。

加强人才队伍建设。将石墨烯产业高端人才的引进列入地方人才工作重点,加大对高端人才的引进力度。依托地方高等院校力量,加大对石墨烯产业科技创新人才、工程化开发人才的培养力度,满足石墨烯产业发展的人才需求。

附件一 全球石墨烯产业空间分布特征

鉴于石墨烯优越的材料性能及广阔的应用前景,目前全球约有80 多个多家和地区开展了石墨烯相关研究,纷纷出台创新战略、产业规划、扶持政策等,并给予资金资助,不断加大对石墨烯研究和产业化的支持力度,美国、中国、英国、日本、韩国、欧盟及其成员国先后从国家层面开展战略部署,出台多项扶持政策和研究计划,处于全球石墨烯技术研究与产业化的前列。

一、英国

作为石墨烯的“诞生地”,英国在石墨烯的基础研发方面居于世界领先地位,但从事商业开发的石墨烯企业较少,因此在石墨烯应用方面并非强项。为加快英国石墨烯产业的研发及应用化,英国政府也投入巨资加快石墨烯产业发展,产业布局主要围绕曼彻斯特大学进行,先后在曼彻斯特大学成立了国家石墨烯研究院及石墨烯工程创新中心,加速石墨烯的基础研究及应用开发。

二、美国

美国对石墨烯的研究投入较早,石墨烯产业化和应用进程相对较快,其产业布局也呈现多元化,产业链相对比较完整,基本覆盖了从制备及应用研究-石墨烯产品生产-下游应用整个环节。不仅拥有IBM、英特尔、波音等众多研发实力强劲的大型企业,还诞生了众多小型石墨烯企业。美国国防部、国家自然科学基金也投入巨资,重点在石墨烯晶体管、能量存储、超级电容器、晶体管等领域支持石墨烯产业研发及产业化。

三、欧盟

欧盟的石墨烯研究起步早且系统性强,并将石墨烯研究提升至战略高度,资金支持力度大,基础研究扎实,但由于涉足下游应用的企业较少,产业化进程推进较慢。石墨烯旗舰研究项目是欧盟选定额首批技术旗舰项目之一,总投资10 亿欧元,核心内容是提出了13 个重点研发领域,主要包括标准化、生物传感器与生物界面、薄膜技术、面向能源应用的催化剂、面向复合材料和能源应用的功能材料、功能涂层和界面、GRM 与半导体器件的集成、新的层状材料与异质结构、面向射频应用的无源组件、硅光子学集成、石墨烯及相关二维晶体和杂化系统的原型研究、更新石墨烯及相关二维晶体和杂化系统的科技路线图、开放性课题等。

目前欧盟约有50 余家公司开展石墨烯的研发、产业化以及应用的推进,不仅包括诺基亚、巴斯夫、拜耳等工业巨头,还有众多小型专业化石墨烯企业。产业分布主要集中在德国、法国、西班牙等地。

四、韩国

韩国石墨烯产业发展产学研结合紧密,在基础研究及产业化方面发展较为均衡,整体发展速度较快。从政府层面,韩国政府通过提供资金支持、整合研究力量等多方面加大支持力度;从研究层面,韩国成均馆、韩国科学技术院等均在石墨烯方面拥有较强实力;从企业层面,主要以韩国三星集团和LG 公司为主,其中韩国三星集团投入巨大研发力量,保证了其在石墨烯柔性显示、触摸屏以及芯片等领域的国际领先地位,为韩国石墨烯产业发展提供支撑。同时韩国十分注重保护和申请石墨烯专利,目前专利量居全球第三,仅次于美国和中国,远高于欧洲其他国家。

五、日本

日本依托其良好的碳材料产业基础,是世界最先进行石墨烯研究的国家之一,产学研结合较为紧密,整体发展较为全面。包括日本东北大学、东京大学、名古屋大学等多所大学,以及日立、索尼、东芝等众多企业都投入大量资金和人力从事石墨烯的基础研究和应用开发,研究重点主要集中在石墨烯薄膜、新能源电池、半导体、复合材料、导电材料等应用领域。

附件二 全球石墨烯产业发展的关键因素

通过对英国、美国、欧盟、韩国、日本等国家和地区石墨烯产业发展的经验进行分析,可以总结出政策的引导与支持、重视科技创新推动、重视战略性和前瞻性、成熟的资本运作体系等是石墨烯产业发展成功的关键因素。

一、政策的引导与支持

石墨烯作为前沿性、先导性产业,其培育与发展有自身的规律和特殊性,需要具有针对性的政策扶持。全球众多国家和地区都把发展石墨烯产业提升至战略高度,并结合自身实际情况,相继发布或资助了一系列相关研究计划和项目,推进石墨烯科研及应用进程。

世界各国石墨烯产业扶持政策

二、重视科技创新推动

石墨烯产业科技含量极高,其产业的发展与研发实力息息相关。研发投入是反映一个国家研发实力的重要指标之一,也是开展研发工作的重要基础条件。世界各国都纷纷加大对石墨烯的研发投入,重视石墨烯在基础领域的研究。除了政府推动外,企业在石墨烯创新过程中也发挥了重要作用,从全球看,美国IBM 公司、美国纳米技术仪器公司、日本东芝公司、韩国三星集团等不仅石墨烯专利数量多、申请活跃度高,而且在世界其他主要国家都申请了专利保护,对加快石墨烯科技成果转化和产业化进程提供了良好基础。

三、重视战略性和前瞻性

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,各国都在加快石墨烯的研发和产业布局。但相比较而言,美国、日本等发达国家更加注重在石墨烯基础理论研究及高端应用方面加强前瞻性布局,不论是从产业发展的方向、全产业链和还是专利布局重点,都更加注重产业发展的战略性和前瞻性,并且尤其注重发挥龙头企业的引领作用。如韩国石墨烯产业发展就主要围绕三星集团开展,重点选择其擅长的电子器件、光电显示、新能源等领域加强对石墨烯全产业链的全面布局和保护,确保了韩国的石墨烯产业在全球的领先地位,除此以外,日本的东丽、东芝、索尼,美国的IBM、波音、英特尔,欧洲的诺基亚等众多大型龙头企业均在从事石墨烯的开发及商业化应用推广。

表2:世界各国石墨烯发展重点

四、资本运作体系成熟

石墨烯研发周期长、投入高、回收期长、风险大,而发达国家大多拥有完善的多元投融资体系带动社会资本投入石墨烯产业,除了政府直接拨款、设立产业基金、税收减免、提供长期低息贷款等政府性投入外,在种子阶段和初创期,风险资本尤其是天使投资的注入成为产业发展的引擎。许多发达国家和地区都采取多样化的手段促进天使投资发展,助推本国新创企业发展。美国通过对“天使投资人”税收优惠、构建天使投资人网络、成立天使投资人协会和天使投资俱乐部等方式发展天使投资。欧盟通过采用税收优惠、设立联合投资基金、设立创业投资担保计划等方式构建完备的天使投资发展体系。发达国家天使投资的迅速发展,使得天使投资市场已经成为石墨烯创业企业融资的最大来源,有效的促进了石墨烯初创企业的迅速发展。

附件三 全球石墨烯重点企业

附件四 相关说明

一、研究定义

石墨烯产业包括石墨烯材料本身及其相关应用产品和技术装备。石墨烯是以苯环结构(六角型蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料,包括单层石墨烯、双层石墨烯和少层石墨烯(3~10 层)。石墨烯具有透光性好、导热系数高、电子迁移率高、电阻率低等优异性能,是目前已发现的最薄、最坚硬纳米材料之一,在电子信息、航空航天、高端装备、新能源、环境保护等领域极具应用潜力。石墨烯产业地图是将石墨烯产业数据与空间信息数据进行叠加,从空间布局角度解读中国石墨烯产业发展现状及发展趋势。

二、数据来源

1、中华人民共和国国家发展与改革委员会

2、中华人民共和国工业和信息化部

3、中华人民共和国科学技术部

4、中华人民共和国国家统计局

5、主要省市石墨烯产业相关规划

6、石墨烯企业公开年报

7、赛迪智库石墨烯产业数据库



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