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【深度解析】石墨烯技术突破与市场前景

来源:中国电子信息产业发展研究院

作者:王本力

石墨烯是21世纪最具颠覆性的新材料,具有强度最高、韧性最高、透光率最高、重量最轻、电子迁移率最快、导电性最佳的优异特性,借助“石墨烯 ”战略平台,可以为一大批传统材料的性能提升与应用拓展提供有力支撑,同时衍生出一系列性能优异的新一代功能元器件,在锂离子电池、太阳能电池、超级电容器、传感器、生物医药、复合材料、环保、柔性显示、半导体行业等传统领域和新兴领域的应用都将引起相关行业革命性的变革,改变行业现有竞争格局,成为引领新一代工业技术革命的战略性新兴产业。

目前,石墨烯行业正处于从技术向商业演变的关键时期,大规模应用即将到来。

一、石墨烯技术突破

2010年石墨烯发现者获得诺贝尔物理奖后,全球科技界和工业界竞相关注,截止目前大约有80多个国家和地区开展石墨烯及其应用研究。

近两年来,石墨烯产业化方向逐渐清晰,石墨烯研发支持力度不断加大。美国、欧盟及其成员国、日本和韩国等先后从国家战略高度开展相关部署,出台多项支持政策和研究扶持计划。

随着“中国制造2025”国家战略的出台,石墨烯扶持力度加码,国家、地方政府、产业联盟通过多种手段支持石墨烯产业发展。

总体上,前期世界各国的支持政策主要集中在石墨烯基础研究;目前大多集中在石墨烯产业链中游,以石墨烯功能器件研发为主;预计未来5到10年,各国对石墨烯行业的支持仍将集中在石墨烯中游产业链,以进一步加快石墨烯产业化。

表1  推动石墨烯产业化发展的政策措施

相关支持机构 时间 相关政策及支持计划 支持领域
美国国家自然科学基金会 2002-2013年 资助石墨烯项目近500项,约3300万美元 石墨烯复合材料、电子器件、场效应晶体管及存储器件、连续制备工艺、生物传感器
美国高级研究计划署 2008年7月 投资2200万元开发碳电子射频应用项目 开发新款石墨烯晶体管
美国国防部 2009年 投入750万美元开展多学科大学研究计划 研究空军石墨烯材料和器件、纳米结构石墨烯电子带隙裁剪
石墨烯利益相关方联合会 2013年上半年 在纽约州布法罗成立 促进研究人员、大学、政府机构和企业之间的教育培训、技术合作、科学交流以及商业化
俄亥俄州研究商业化资助项目 2009年 35万美元 锂电池用石墨烯复合电极商业化
欧洲研究理事会 2007-2010年 投入177.5万欧元 石墨烯薄膜及其特性、石墨烯电荷载体研究、石墨烯晶体管应用研究
欧盟第七框架计划 2008年1月 石墨烯基纳米电子器件项目,239万欧元 超越互补金属氧化物半导体(CMOS)
欧盟第七框架计划 2010年 悬浮石墨烯纳米结构及石墨烯的纳米级应用项目
欧盟第七框架计划 2011年6月 超级电容器石墨烯电极项目 超级电容器相关开发
欧洲科学基金会 2009年6月 欧洲石墨烯项目 石墨烯功能复合材料、外延石墨烯晶体管、石墨烯基自旋电子系统、碳化硅晶圆石墨烯、光电石墨烯器件等
欧盟委员会 2013年初 未来新兴技术旗舰项目-石墨烯旗舰项目 拟投入10亿欧元进行石墨烯研发与产业应用
地平线2020 2014-2020年 研究和创新资助计划 800亿欧元
英国工程和自然科学研究委员会 2007-2012年 石墨烯器件基础研究 石墨烯基晶体管传输模拟项目、石墨烯基自旋器件模拟项目
英国政府 2011年 《促进增长的创新与发展战略》 重点发展的四项新技术之一,5000万英镑用于研发和商业化
英国政府 2011年 曼彻斯特发展战略,建立石墨烯产业联盟 将石墨烯作为国家未来4个重点发展方向之一
英国财政部 2011年10月 拨款5000万英镑 建立国家石墨烯研究所,开展石墨烯前沿研究
英国财政部 2012年末 追加1000万英镑 石墨烯商业化,空客、BAE、劳斯莱斯、Dyson等额外匹配1200万英镑
英国政府 2014年9月 在曼彻斯特大学投资6000万英镑 建设“石墨烯工程创新中心”,加速石墨烯产品产业化、市场化
德国科学基金 2009年7月 启动石墨烯新兴前沿研究项目 新型石墨烯基电子产品
德国科学基金 2010年 三年投入1060万欧元 启动优先研究项目——石墨烯
巴斯夫和马普学会高分子所 2012年 共同投资1000万欧元 建设碳材料创新中心,石墨烯合成与表征及在能源和电子领域应用潜力评估
日本科学技术振兴机构 2007年 石墨烯及器件技术开发项目 开发石墨烯材料工艺技术并实现大规模集成的器件技术
日本经济产业省 2011年 低碳社会超轻、高轻度创新融合材料项目 重点支持碳纳米管和石墨烯批量合成技术
韩国教育科学技术部等 2007-2009年 提供1870万美元 资助90个石墨烯相关项目
韩国知识经济部 2012-2018年 提供2.5亿美元资助 1.24亿美元用于技术研发,其余用作商业化
韩国产业通商资源部 2013-2018你 拟投资4230万美元 推动石墨烯相关技术商业化
韩国产业通商资源部 2013年12月 2014-2018年产业技术开发战略 石墨烯材料及零部件商业化
马来西亚 2013年12月 创办国家石墨烯中心
马来西亚 2014年 NGAP2020国家石墨烯行动计划 石墨烯在橡胶塑料添加剂、锂电池阳极、导电油墨、纳米流体和添加剂行业产业化
中国国家自然科学基金 2007-2014年 支持石墨烯项目1481个
科技部 十二五 国际科技重大专项、国家973计划、863计划等 围绕“石墨烯宏量可控制备”、“石墨烯基电路制造设备、工艺和材料创新”等方向部署1000多个项目
发改委、财政部、工信部 2014年10月 联合发布《关键材料升级换代工程实施方案》 到2016年要实现20种左右的重点新材料的批量稳定生产和规模应用,石墨烯位列其中
工信部等 2015年5月 《中国制造2025》 高度关注颠覆性新材料对传统材料的影响,做好超导材料、纳米材料、石墨烯、生物基材料等战略前沿材料提前布局和研制
工信部、发展改革委、科技部 2015年11月 《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》 在2020年形成完善的石墨烯产业体系,实现石墨烯材料标准化、系列化和低成本化,在多领域实现规模化应用
宁波 2014年7月 发布《宁波市石墨烯技术创新与产业中长期发展规划(2014-2023)》 力争用10年的时间,将宁波打造成为全国乃至全球领先的石墨烯技术创新引领区、产业发展先导区、应用示范先行区
无锡 2013年12月 发布《无锡市石墨烯产业发展规划纲要(2013-2020年)》 建成具有“科研集中、产业集聚、技术创新、带动辐射”等功能的省内领先、国内一流,国际具有一定影响力的石墨烯产业技术研发和应用示范基地

数据来源:赛迪智库原材料工业研究所整理

 

众多科研机构、企业纷纷进入,但国内外差异显著。

不完全统计,全球有近300家公司涉足石墨烯研究,包括IBM、英特尔、美国晟碟、陶氏化学、通用、杜邦、施乐、洛克希德-马丁、波音、诺基亚、三星、LG、日立、索尼、3M、东丽、东芝、华为、辉锐、深圳鸿海等。

国外高校和企业掌握了大量核心专利,在石墨烯产业化进程中扮演着重要角色。

韩国三星、美国IBM、韩国成均馆大学、韩国科学技术研究所、日本东芝公司、美国赖斯大学等具有较高的影响力。

国内相关研究主要集中在高校和中科院,有80多所一流大学和研究机构涉足石墨烯,但在企业层面只有深圳鸿海具有一定优势,且专利数量远远落后于三星、IBM等国外企业,石墨烯研发过程中企业的主体作用亟待进一步加强。

另一方面,国内研究多集中于bottom-up方法制备、在锂离子电池电极中的应用以石墨烯复合材料方面,在半导体器件方面实力弱,产业布局亟待进一步优化。

表2  国外部分知名研究机构简介

序号 名称 研究领域
1 莱斯大学 CVD石墨烯薄膜及储能、复合材料和生物医药领域应用
2 美国IBM 石墨烯晶体管、传感器、信息存储、集成电路等电子器件应用
3 德州大学奥斯汀分校 制备、储能、复合材料、探测器应用
4 罗格斯大学 CVD石墨烯薄膜及储能、复合材料和生物医药领域应用
5 普林斯顿大学 热膨胀制备石墨烯
6 曼彻斯特大学 石墨烯材料
7 诺基亚 石墨烯基传感器及相关器件
8 日本半导体能源研究所 锂离子电池、触摸屏、OLED领域应用
9 东北大学 功能纳米材料和先进能量转换设备(电动汽车、风能、燃料电池和太阳能电池)
10 国立材料研究所 纳米电子学, pi电子器件
11 东芝 石墨烯基础研究和应用,如透明导电膜、触摸屏等
12 索尼 石墨烯薄膜制备及在电子器件中的应用
13 韩国KAIST 纳米材料的在电子、能源转换、催化剂、摩擦学和环境科学的应用
14 成均馆大学 石墨烯薄膜制备、转移、在显示和微电子领域的应用
15 首尔大学 CVD石墨烯大规模合成、roll-to-roll法开发超大石墨烯材料、柔性触摸屏应用
16 延世大学 柔性基底上图案化纳米材料干燥转移技术、高质量半导体纳米材料的“由上至下”生产方法、高性能柔性可拉伸电子系统
17 韩国三星 CVD石墨烯以及触摸屏、透明导电薄膜、LED、OLED、晶体管、信息存储、太阳能、显示器件等相关领域应用
18 韩国LG 锂离子电池、触摸屏,显示器件、太阳能、LED等领域

数据来源:赛迪智库原材料工业研究所整理

图1  国内主要研究机构分布

【深度解析】石墨烯技术突破与市场前景
数据来源:赛迪智库原材料工业研究所整理

 

2010年后,全球石墨烯相关论文和专利数量呈井喷式增长。根据切萨布鲁夫技术生命周期理论,石墨烯产业仍处于技术成长期,且技术演化趋势正由石墨烯制备工艺向具体应用领域转变。

从1991年开始至今,全球共发表石墨烯相关SCI论文137690篇。其中,中国、美国、韩国和日本发表论文数量位居全球前四名,占比分别是34.2%、18.9%、7.5%和5.4%。

从1994年开始至今,全球共有12518件石墨烯相关专利。从技术原创国专利申请数量看,中国、韩国、美国、日本申请的专利量位居全球前四,占比分别是50%、14%、6%和6%,中国石墨烯相关专利量具有绝对优势。

从目标申请国专利申请量看,中国是专利布局的重点,其后依次是美国、韩国、WO、日本和欧专局。从各原创国的技术申请范围看,韩国、美国和日本都在积极进行专利全球布局,但我国专利海外布局薄弱,亟待进一步加强。

从石墨烯专利技术申请领域看,2013年之前,石墨烯相关研究主要集中在制备领域,2011年至2013年间制备技术专利占石墨烯专利申请比例达38%。随着制备技术的完善与成熟,石墨烯专利申请不断向下游应用拓展,并开拓出新的领域。2013年至2015年间,全球新增大量关于复合纤维、涂层、功能薄膜、水处理等新兴领域的石墨烯技术专利申请,其中关于石墨烯基复合材料的专利申请几乎翻翻,而制备技术专利的申请比例降至约29%。

表3  石墨烯相关标志性事件和成果

企业 时间 事件/成果
美国IBM 2008年 开发了第一个石墨烯晶体管
日本富士通 2009年 已用石墨烯制作出几千个晶体管
美国IBM 2010年 发布了栅长240nm、截止频率230GHz的石墨烯FET
美国Angstron 2011年 开始生产石墨烯基超级电容器电极
美国IBM 2011年 研制了首款石墨烯圆片制集成电路
韩国三星 2011年 合作研发出30英寸石墨烯片;发布石墨烯FET
中科院重庆研究院 2012年 国内首片15英寸单层石墨烯
常州二维碳素 2012年 研制成功全球首款手机用石墨烯电容触摸屏
美国IBM 2012年 利用单层石墨烯制成透明电极的OLED元件
美国Vorbeck Materials 2012年 石墨烯基电子油墨感应芯片市场占有率5%
芬兰诺基亚 2012年 开展石墨烯光电传感器研究
新碳高科 2013年 研制生产出柔性石墨烯散热薄膜
日本东芝 2014年 制成10cm2大石墨烯与银纳米线复合透明电极
英国2DTech和澳大利亚Dyesol 2014年 合作开发石墨烯增强固体染色敏化光伏电池
美国Biogenic Reagents 2014年 开始石墨烯-碳超吸附碳产品商业化
英国Plastic Logic 2014年 全球首款石墨烯柔性显示屏原型产品研发成功
加拿大Sunvault和爱迪生电力 2015年 创建全球最大的10000法拉第石墨烯超级电容器
Sing member LLX 2015年 开始推广GS7生物传感器
成都创威新材料 2015年 开展石墨烯-橡胶复合材料产业化
帝斯曼公司 Stanyl TC导热塑料用于飞利浦Mater LED MR16全球首例大功率LED灯具

        数据来源:赛迪智库原材料研究所整理

二、市场前景分析

目前,石墨烯处于产业化初期,主要应用在锂电池导电添加剂、涂料、导热膜等低端产品。

全球各国根据本国产业结构特点、技术优势和产业化资源制订了不同的技术应用节点和路线图,如欧盟石墨烯旗舰计划技术路线图、韩国石墨烯产业市场路线图、《中国制造2025》石墨烯产业技术路线图、中国台湾石墨烯产业技术路线图等,明确了产业化发展重点、方向和路径,已解决当前相关产品制备技术存在成本高、技术不成熟、产品不稳定等问题,开发针对特定场合的多形态和特性石墨烯基材料的制备和结构调控技术。

未来将重点突破以大规模、低成本、高质量、品质均一可控和多尺度为特征的石墨烯制备技术,大力发展石墨烯高精尖应用技术以及下游产品开发,不断拓展石墨烯相关产品应用领域。

 

图2  欧盟石墨烯旗舰计划技术路线图

【深度解析】石墨烯技术突破与市场前景

图3  《中国制造2025》石墨烯材料技术路线图

【深度解析】石墨烯技术突破与市场前景

石墨烯已经过了炒作热期,企业已经将注意力从石墨烯制备转移到应用,产业爆发点已经形成。当前,一些公司已具备提供石墨烯的能力,但主要应用于试验和应用研究,真正实现高端应用的较少,且相关企业的年产能大多不超过百吨级。

随着政策支持力度加大、资本投入以及宏量制备技术的突破,未来5~10年,多数企业年产能将达到千吨级,少部分大型企业年产能有望达到万吨级。

美国拥有IBM、英特尔、波音等众多大型企业,良好的创业环境催生了众多小型石墨烯企业,产业化和应用进展较快,产业布局呈多元化,已形成相对完整的产业链,覆盖从制备及应用研究到石墨烯产品生产直至下游应用全环节。

欧盟拥有诺基亚等大型企业以及众多小型专业化石墨烯企业,主要从事石墨烯粉体、石墨烯薄膜、石墨烯复合材料制备,较少涉足下游应用,未形成完整的产业链。

英国有多家大型企业从事石墨烯开发及商业化推广,同时涌现出众多专业从事石墨烯研发的新兴企业,来自政府的支持力度很大,其产业化和应用进程加快,产业格局与欧洲整体相似。

韩国和日本石墨烯产业主要集中CVD石墨烯薄膜制备及其在电子器件领域中的应用。

国内石墨烯企业多为处于成长期的中小企业,企业数量初具规模,但龙头企业数量不多、规模相对较小,制约着整个产业链的发展和完善。

表4  国外主要企业情况

国家或地区 石墨烯原料 石墨烯应用
美国 XG Science(粉体,80t/a) IBM(石墨烯场效应晶体管)
Angstron  Materials(纳米片,300t/a) Carbon Sciences(云计算用石墨烯设备)
CVD Equipment(薄膜) 波音(航空结构材料)
Graphene  Frontiers(薄膜) Graphene 3D Lab(储能用复合电极材料、石墨烯增强型3D打印材料)
Carbon Sciences(薄膜) Nanotek  Instruments(石墨烯超级电容器)
ACS MATERIAL LLC(纳米片、薄膜) Cabot Corporation(石墨烯导电添加剂)
NanoIntegris(石墨烯纳米片及溶液) Vorbeck Materials(石墨烯导电油墨)
Graphene  Technologies(石墨烯) Graphene  Technologies(高分子导电油墨)
Graphene  Frontiers(生物、化学传感器)
Solan(石墨烯光电器件)
英国 Thomas Swan(纳米片,1Kg/d) Haydale(石墨烯基墨水、涂料)
Haydale(功能化石墨烯纳米片) Nanosystems(石墨烯油墨)
Nanosystems(石墨烯粉体) 夏普实验室(储能)
Smith &  Nephew Extruded Films Ltd. (分离) M-SOLV(触摸屏)
Perpetuus  Advanced Materials(石墨烯纳米片,27t/a) Nano Products(印刷电子产品)
Graphene Research(大面积石墨烯片) Applied Graphene  Materials(高分子复合材料)
Applied Graphene  Materials(石墨烯粉体) Plastic Logic(石墨烯柔性显示屏原型)
Bluestone Global  Tech Mater.(薄膜) FlexEnable(柔性电子技术)
Graphene  Industries(薄膜)
德国 AMO(石墨烯片、定制基底石墨烯) AMO(石墨烯晶体管)
AixtronAG(设备)
其他欧

盟国家

瑞典Graphensic AB(外延生长单层石墨烯) 芬兰诺基亚(石墨烯基传感器、防水涂层及储能器件)
挪威Abalonyx AS(氧化石墨烯,1t/a) 挪威CrayoNano(石墨烯杂化电极材料)
西班牙Graphenea(石墨烯薄膜、氧化石墨烯) 挪威Abalonyx AS(GO用于原油和天然气行业)
西班牙Graphenano(石墨烯建筑涂料、聚合材料电池)
意大利Directa Plus(石墨烯基纳米材料)
韩国 Graphenen Square(石墨烯薄膜、CVD设备) Samsung(石墨烯晶体管、电极薄膜)
Planar Tech LLC(CVD设备) 浦项制铁(防腐涂层)
CHANGUNG(电磁屏蔽涂层)
日本 Graphene platform(CVD石墨烯)
富士(光伏用石墨烯薄膜)
东芝(石墨烯薄膜)
索尼(石墨烯薄膜)
马来西亚 Graphene Nanochem  plc(石墨烯片,250t/a)

数据来源:赛迪智库原材料工业研究所整理

 

表5  国内重点企业情况

企业名称 简介 生产力布局
北京生美鸿业科技有限公司 石墨烯透明导电薄膜 北京
北京碳世纪科技有限公司 石墨烯粉体和分散液 总部位于北京,生产基地位于常州和无锡(2.5t/a)
格雷菲尼(北京)科技有限公司 石墨烯、射流粉碎与分级设备、气流分级设备 北京
纳诺昂纳米材料科技有限公司 纳米材料、石墨烯、碳纳米管系列 北京
常州第六元素材料科技股份有限公司 石墨烯粉体 常州(100t/a)
常州二维碳素科技有限公司 大面积石墨烯透明导电薄膜及应用产品 常州(3万平方米/a)
宁波墨西科技有限公司 石墨烯粉末、分散液、石墨烯浆料等 宁波(300t/a)
鸿纳新材 石墨烯粉末、浆料 东莞(万吨/a)
利特纳米 石墨烯粉末 济宁(5t/a)
威海云山科技有限公司 石墨烯粉末 威海
深圳市贝瑞特新能源材料股份有限公司 石墨烯粉末 深圳(365Kg/a)
上海新池能源技术有限公司 石墨烯粉末 上海(24Kg/a)
厦门凯纳石墨烯技术有限公司 石墨烯微片 厦门
重庆墨烯科技 石墨烯导电膜 重庆(100万平米/a)
无锡格非电子薄膜科技有限公司 石墨烯导电膜 无锡(2000万触摸屏/a)
厦门烯成科技 石墨烯薄膜、CVD
贵州新碳高科有限责任公司 石墨烯散热薄膜 贵阳(2万平方米/a)
青岛华高能源科技有限公司 单层石墨烯 青岛(年产数百公斤)
大连丽昌新材料有限公司 石墨烯负极材料 300吨/a
烯碳新材控股奥宇石墨 石墨烯负极材料 4000吨/a

数据来源:赛迪智库原材料工业研究所整理

表6  国内主要企业分布

【深度解析】石墨烯技术突破与市场前景

数据来源:赛迪智库原材料研究所整理

 

全球各大研究机构纷纷对石墨烯市场前景和规模进行了预测。

综合国内外各机构的分析结果,未来5~10年将是全球石墨烯产业的高速发展期,各行业对石墨烯的需求量将不断增加。

对石墨烯的近期需求主要来自复合材料和涂层,集中在汽车、塑料、涂层、建筑、金属、电池、航空以及能源和储能领域。

对石墨烯的中长期需求主要集中在电子和光电领域及储能领域。随着石墨烯行业的深入发展,其应用领域将不断拓展。

表7  石墨烯市场预测

时间 机构 市场预测
2013.9 BCC Research发布《石墨烯:技术、应用和市场》报告 2018年全球石墨烯产品市场将超过1.95亿美元,2023年将达到13亿美元,年复合增长率46.1%。在超级电容器、触摸屏、结构材料、传感器和高性能计算机领域的应用占石墨烯市场需求的79%。
2014.5 Allied Market  Research 2020年全球石墨烯市场将达1.49亿美元,2014-2020年间年复合增长率为44%。
2015.5 Future Markets发布《2025年全球石墨烯市场》报告 石墨烯主要应用于半导体、电子和光电,电池、超级电容器等能源领域以及复合材料领域,占比分别为27%、19%和11%。
2015.6 Chisult Insight发布《2015年全球和中国石墨烯行业》报告 2014年,在电子、光电和数据存储领域的应用约占全球石墨烯总需求的近31%;在复合材料的应用占24%。2014年中国石墨烯市场规模为2900万元,其中石墨烯基复合材料为477万元,占整个销售额的16.4%;预计2020年,年复合增长率达到95%,市场规模超过16亿元。
2015.9 IDTechEx发布石墨烯年度市场报告 2026年石墨烯市场将达到2亿美元,主要应用领域为复合材料、能源和石墨烯涂料。
2015.10 Markets and  Markets发布《全球石墨烯产品、应用及区域市场:2020年趋势和展望》报告 到2020年全球石墨烯材料市场预计将达2.78亿美元,2015-2020年年复合增长率达42.8%。北美是全球最大的石墨烯市场,其市场增长的主要依靠石墨烯基复合材料和涂层材料需求的增长。
2015.10 中国石墨烯产业技术创新战略联盟 2013年全球石墨烯市场规模约为1250万美元,预计2020年石墨烯市场规模将达到1.2亿美元

数据来源:赛迪智库原材料工业研究所整理

 

图4  2023年石墨烯应用领域分布

【深度解析】石墨烯技术突破与市场前景
数据来源:BCC Research,赛迪智库原材料研究所整理

 

图5  2025年石墨烯应用领域分布

【深度解析】石墨烯技术突破与市场前景

数据来源:Future Markets,赛迪智库原材料研究所整理

 

三、加快我国石墨烯产业发展

石墨烯研究是我国少数位于世界前列的科技领域之一,与国际先进水平相比具有发展快速、水平相当、国际同步、部分领先的特点。但国内石墨烯产业链不成熟、下游应用环节未打通、市场需求有待培育、自主知识产权有待加强等制约产业发展的瓶颈问题突出。

制定国家级产业发展规划。

当前,我国在石墨烯领域尚缺乏国家层面的宏观规划,与国外相比仍有较大差距。建议尽早制定国家层面的石墨烯产业技术路线和产业化路线,明确产业发展的阶段目标、重点任务、重大工程、资金来源及政策措施等,确定合理的组织框架,推动材料、设备、工艺和应用并行发展,促进上下游的协调发展。

提升企业创新能力。

一是以企业为主体,实施“政产学研用融”协同创新,建立石墨烯国家重点实验室或工程中心,鼓励生产企业和应用企业交叉持股、战略合作,设立联合研发平台,支持生产企业、研发机构和应用企业联合承担研发项目和科技成果转化项目,突破石墨烯制备、应用和产业化技术瓶颈,加快科技成果转化,打通石墨烯全产业链。

二是石墨烯产业作为引领整个工业领域的材料革命的新兴产业,不能遵循传统内生式产业发展轨迹,引导企业开展产业组织创新,加快发展“企业 研发机构 孵化器 加速器”的发展模式。

三是依托龙头企业、科研院所等,加快建成一批石墨烯材料及器件技术创新平台、产业转化平台及专利和标准服务平台,提高石墨烯产业高端服务能力。

推动石墨烯应用发展。

石墨烯产业最大的瓶颈在于没有形成完整成熟的产业链,研发制备企业和下游应用企业脱节,市场需求尚未全面打开。

一是加快应用技术开发,鼓励企业联合科研院所、高校开展相关产品设计和技术研发,扩大石墨烯应用领域和市场。

二是推进首批次产业化应用示范,扶持一批具有行业带动作用的企业实现在重点需求领域的率先应用,构建与各类应用相适应的市场化运作机制,建成一批高水平示范项目。

三是依托有关协会、学会、行业联盟或企业,加快制定工艺标准、检测标准,产品标准等,积极参与制定石墨烯国际标准,加快石墨烯标准国际化进程,将石墨烯研发优势转化为行业标准优势,掌握产业发展的话语权。

四是石墨烯应用技术多处于中试阶段,市场前景不确定,一旦量产将引起价格下降,甚至技术扩散导致行业恶性竞争,必须建立健全行业规范,实现研发生产和商业化的有机融合。

加大资金支持力度。

国外在石墨烯发展过程中给予了持续的资金支持,我国虽然通过国家自然科学基金已经陆续资助超过3亿元用以石墨烯相关项目,但资助体量相比国外仍有提升空间,特别是在欧盟10年10亿欧元支持石墨烯产业和国内石墨烯企业仍显弱小的大背景下,我国应进一步加大资金扶持力度。

一是在国家层面设立重大科技专项,出台石墨烯产业发展专项行动计划,进一步加大对石墨烯技术创新的支持力度;

二是尽快出台后续补贴和激励政策,充分激发企业和市场积极性;

三是大力发展符合石墨烯产业特征的金融产品和服务,支持天使投资、科技支行、科技保险、科技小贷等新型金融业态,制定和完善风险补偿、基金扶持等政策;

四是落实首台(套)重大技术装备保险补偿机制,推动石墨烯生产首台套装备和首批次石墨烯的推广应用。

加强自主知识产权建设。

一是加强石墨烯专利分析与战略研究、知识产权保护机制研究,构建产业化导向的石墨烯专利池。

二是支持具有自主知识产权的项目开发,鼓励相关机构通过PCT途径申请国际专利,加强海外专利布局。

三是加强在Bottom-up途径制备石墨烯、半导体器件应用、以及设备等技术领域的产学研合作和技术转移,引导和支持设备专利和应用专利申请,形成规模化专利申请布局。

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