文/ 牛祿青

超越石墨烯政策春天與產(chǎn)業(yè)瓶頸

文/ 牛祿青

當初認為石墨烯是炒作的人，最終開始加入到石墨烯的研究當中。這種新型材料已經(jīng)成為人類工具箱的一部分

如果用鉛筆在紙上涂鴉，那留下的痕跡就是石墨，當剝離到最小極限達到只有一個碳原子厚的單層石墨時，就意想不到地產(chǎn)生了新的物質(zhì)——石墨烯。這是目前已知室溫下最好的導電和導熱材料，是人類已知強度最高的物質(zhì)，具備極高的透光性和極大的比表面積。

這種神奇的二維碳材料，由英國曼徹斯特大學兩位科學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫于2004年發(fā)現(xiàn)，并在2010年獲得諾貝爾物理學獎，有可能引發(fā)一場科技革命，特別是有望替代硅材料，開啟全新的碳時代。

在青島召開的“2015中國國際石墨烯創(chuàng)新大會”上，安德烈·海姆爵士作了“超越石墨烯本身：石墨烯2.0&3.0”的主題報告，并總結說“我想傳遞給聽眾，特別是企業(yè)的主要信息是，看到超越石墨烯的未來。比如石墨烯2.0，其他的二維材料，以及這些二維材料的復合材料。這些材料將是一個潘多拉的魔盒，開啟一種新型材料發(fā)展的時代。他們只有一個原子或一個分子的厚度，從被發(fā)現(xiàn)到最近開始應用僅僅只有5到10年的時間。10年前，一些人認為石墨烯只是噱頭，將會很快消失，不過這種情況并沒有發(fā)生。當初認為石墨烯是炒作的人，最終開始加入到石墨烯的研究當中。這是因為，這種新型材料已經(jīng)成為我們?nèi)祟惞ぞ呦涞囊徊糠?。不管你喜歡與否，它們將不可避免地在今后的幾十年中被應用。這些材料就在這里，我們運用這些材料進行科學研究，以及產(chǎn)業(yè)化應用?！?/p>

石墨烯迎來政策春天

1.國家主席習近平高度重視石墨烯

2015年10月23日，中國國家主席習近平在英國訪問期間專程前往英國曼徹斯特大學，參觀英國“國家石墨烯研究院”。習近平主席聽取了諾貝爾物理學獎獲得者諾沃肖洛夫教授介紹石墨烯研究情況，參觀了石墨烯產(chǎn)品展示和生產(chǎn)石墨烯的地下超凈實驗室。

參觀過程中，習近平主席肯定英國“國家石墨烯研究院”在石墨烯領域的研究實力和國際影響力，并指出，在當前新一輪產(chǎn)業(yè)升級和科技革命大背景下，新材料產(chǎn)業(yè)必將成為未來高新技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石和先導，對全球經(jīng)濟、科技、環(huán)境等各個領域發(fā)展產(chǎn)生深刻影響。中國是石墨資源大國，也是石墨烯研究和應用開發(fā)最活躍的國家之一。中英在石墨烯研究領域完全可以實現(xiàn)“強強聯(lián)合”，相信雙方交流合作將推動相關研究和開發(fā)進程，令雙方受益。

英國中國商會常務副會長林寧說：“石墨烯的意義我們國內(nèi)還有很多人沒有意識到，把它講成是下一次工業(yè)革命的契機都不為過，最低程度講，它也將引領整個經(jīng)濟領域的材料革命?！蹦壳奥鼜厮固卮髮W周邊已經(jīng)聚集了世界各地來的一兩千家研發(fā)機構，專門從事石墨烯各種應用研究，希望有更多中國企業(yè)也參與到這場歷史性的探索中。

作為國內(nèi)唯一一家主營業(yè)務定位在石墨烯產(chǎn)業(yè)的上市公司，烯碳新材聯(lián)合總裁范定侒表示，習近平主席在距2014年12月江蘇調(diào)研石墨烯不到一年的時間，又參觀了英國曼城的石墨烯研究所，這對于其他新材料來說，是絕無僅有的。石墨烯是先進材料的代表，習近平主席的表態(tài)是對以石墨烯為代表的先進碳材料的高度肯定。烯碳新材明確定位于石墨烯產(chǎn)業(yè)化平臺，以投資覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈，以“互聯(lián)網(wǎng)+”打造產(chǎn)業(yè)服務平臺，以上市平臺為整合樞紐，打造石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)合艦隊。

2.《中國制造2025》技術路線圖出爐，石墨烯發(fā)展路徑明確

2015年9月29日，《〈中國制造2025〉重點領域技術路線圖（2015版）》由國家制造強國建設戰(zhàn)略咨詢委員會在京正式發(fā)布。10月30日，國家工信部官網(wǎng)正式公布電子版。路線圖對石墨烯的發(fā)展路徑進行了明確梳理，指明了未來發(fā)展的方向。

石墨烯材料集多種優(yōu)異性能于一體，是主導未來高科技競爭的超級材料，廣泛應用于電子信息、新能源、航空航天以及柔性電子等領域，可極大推動相關產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和升級換代，市場前景巨大，有望催生千億元規(guī)模產(chǎn)業(yè)。

石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體目標是：2020年形成百億產(chǎn)業(yè)規(guī)模，規(guī)?；苽浼霸趦δ堋⒂∷㈦娮?、航空航天復合材料、海洋工程防腐等應用領域達到國際先進水平；2025整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破千億，電動車鋰電池石墨烯基電極材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模達萬噸級，海洋工程等石墨烯基防腐涂料產(chǎn)業(yè)規(guī)模達十萬噸級，柔性電子用石墨烯薄膜產(chǎn)業(yè)規(guī)模達上億平方米。高質(zhì)量石墨烯粉體年產(chǎn)達萬噸級以上，薄膜年產(chǎn)達上億平方米，實現(xiàn)8英寸石墨烯芯片批量生產(chǎn)，突破石墨烯在電子信息領域應用的技術瓶頸。

重點的發(fā)展領域包括：石墨烯基電極材料在電動車領域應用，石墨烯基防腐材料在海洋工程領域應用，石墨烯薄膜在柔性電子領域應用，石墨烯基散熱材料在光電領域應用，以及石墨烯材料的規(guī)劃化制備技術。

石墨烯基電極材料在電動車領域應用：到2020年，較現(xiàn)有材料，實現(xiàn)充電時間縮短1倍以上，續(xù)航里程提高1倍以上；到2025年，產(chǎn)品在電動汽車用鋰電池等領域實現(xiàn)規(guī)模化應用。

石墨烯基防腐材料在海洋工程領域應用：到2020年，較傳統(tǒng)防腐蝕涂料壽命增1倍以上；到2025年，產(chǎn)品在海洋工程等領域實現(xiàn)規(guī)?；瘧?。

石墨烯薄膜在柔性電子領域應用：到2020年，性價比超過ITO，且具有優(yōu)異柔性；到2025年，產(chǎn)品在柔性電子領域實現(xiàn)規(guī)模化應用。

石墨烯基散熱材料在光電領域應用：到2020年，較現(xiàn)有產(chǎn)品性能提高2倍以上；到2025年，產(chǎn)品在光電領域得到應用。

石墨烯原材料：到2020年，突破石墨烯規(guī)?；苽浼夹g，石墨烯粉體分散技術，石墨烯基電極材料的復合技術；到2025年，實現(xiàn)石墨烯電極在動力電池等領域的規(guī)?；瘧?。

3.納入“十三五”發(fā)展規(guī)劃，石墨烯產(chǎn)業(yè)起航

10月29日，工信部原材料司司長周長益在2015中國國際石墨烯創(chuàng)新大會上透露，包括新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃正在編制并即將出臺。其中，將把石墨烯打造成新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先導性產(chǎn)業(yè)。

石墨烯產(chǎn)業(yè)化障礙

政策的大力支持毫無疑問讓石墨烯的產(chǎn)學研界歡欣鼓舞，更加堅定了他們推動石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的信心?，F(xiàn)在，許多人都在問，具有優(yōu)異性能的石墨烯何時能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應用？何時能大規(guī)模走進普通人的生活？

盡管在10月底的石墨烯創(chuàng)新大會上，來自全國各地的50多家中國石墨烯企業(yè)對最新石墨烯產(chǎn)品進行展示，涵蓋石墨烯材料、裝備、應用等產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)。與去年大會相比，石墨烯的終端產(chǎn)品顯著增多，達到總展示產(chǎn)品的半數(shù)，并且很多終端產(chǎn)品屬首次亮相。深圳烯旺、濟南圣泉、濟寧利特等知名企業(yè)，就石墨烯理療、保暖產(chǎn)品、服裝、LED用高導熱石墨烯復合材料、高導電涂料等最新科技成果進行了現(xiàn)場發(fā)布。但業(yè)內(nèi)人士都清楚，石墨烯遠未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還處于發(fā)展的早期階段。

烯碳新材聯(lián)合總裁范定侒一直在研究產(chǎn)業(yè)周期理論，他舉例說，倘若人生周期可分為在校學習期、創(chuàng)業(yè)就業(yè)期、成就貢獻期三大階段，現(xiàn)在的石墨烯產(chǎn)業(yè)就處于類似人生中的在校大學期。大學是人生最美好的階段，承載著人生的夢想和希望，也是各方面能力成長最快的時期，正如目前的石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)模漸次積累，技術發(fā)展迅速并不斷取得突破，應用開發(fā)潛力和發(fā)展空間巨大，石墨烯諸多前沿產(chǎn)品倍受期許而受到資本市場持續(xù)關注與青睞，該階段也是投資熱情最高的時期。

范定侒認為，一個產(chǎn)業(yè)周期必然經(jīng)歷技術研發(fā)期、產(chǎn)品導入期、市場拓展期、成熟并購期等。2004年石墨烯被發(fā)現(xiàn)到2013年屬于石墨烯技術的研發(fā)期，以科技界獲得諾貝爾獎為標志達到頂峰；從2014年開始進入產(chǎn)品導入期，石墨烯在產(chǎn)品中應用概念不斷出現(xiàn)，產(chǎn)品導入期有多長時間，有待于觀察，有待于全社會各行各界共同的努力。都說2015年是石墨烯元年，我們相信未來3-5年內(nèi)石墨烯一定會有突破性發(fā)展。

作為一個新興技術和新興產(chǎn)業(yè)，石墨烯必然要遵循技術和產(chǎn)業(yè)周期規(guī)律，一步步成長壯大起來。當前，制約中國石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程的因素主要包括三個方面：

一是產(chǎn)學研脫節(jié)。中國石墨烯的研發(fā)主體為高校和科研機構，研發(fā)偏重于基礎科學而非實用技術，許多科研論文“束之高閣”，轉化不成實際價值；產(chǎn)業(yè)化主體則是企業(yè)，它更強調(diào)市場應用，但中國的石墨烯企業(yè)基本是中小企業(yè)，受制于人才、資金等條件，研發(fā)實力偏弱。高校、科研機構與企業(yè)之間缺乏有效合作溝通，企業(yè)之間由于利益競爭，在推動石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程方面形不成合力，這樣就導致“各自為戰(zhàn)”、“自產(chǎn)自銷”現(xiàn)象，潛在市場需求不能充分挖掘。

在石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程較快的美國和韓國，其研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化主體都以企業(yè)為主，各企業(yè)的研發(fā)部門通過建立聯(lián)盟實現(xiàn)技術共享，企業(yè)既掌握核心技術，又洞悉市場需求，從而可有效推動石墨烯的研發(fā)進程、研發(fā)成果轉化進程和產(chǎn)業(yè)化進程。中國雖然也有石墨烯產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，但聯(lián)盟成員的關系比較松散，在產(chǎn)業(yè)化協(xié)調(diào)推動方面明顯不夠，所以當前亟需建立連接研發(fā)主體和產(chǎn)業(yè)化主體的產(chǎn)業(yè)轉換平臺，推動研發(fā)成果向產(chǎn)業(yè)化應用轉化。

二是技術工藝不成熟。真正的石墨烯應該是單層的，可國內(nèi)沒有一家機構和企業(yè)實現(xiàn)單層石墨烯量產(chǎn)，已經(jīng)公布的單層石墨烯產(chǎn)品都處于試制階段，無法達到穩(wěn)定性能的規(guī)?；a(chǎn)。國內(nèi)能夠量產(chǎn)的石墨烯項目都是石墨烯粉體，一種不具備石墨烯優(yōu)良性能的“類石墨烯”，一般只作為添加劑用于功能涂料、復合材料、散熱材料、電池等領域。

當前亟需建立連接研發(fā)主體和產(chǎn)業(yè)化主體的產(chǎn)業(yè)轉換平臺，推動研發(fā)成果向產(chǎn)業(yè)化應用轉化。

中科院重慶研究院制備出的國內(nèi)首片15英寸單層石墨烯，以及中科院上海微系統(tǒng)所信息功能材料國家重點實驗室用化學氣相沉積法制備出的鍺襯底單層石墨烯等研發(fā)成果，都因生產(chǎn)工藝不成熟導致生產(chǎn)成本高昂，也就無法實現(xiàn)低成本和規(guī)?；a(chǎn)。

常州二維碳素科技有限公司2013年投產(chǎn)的年產(chǎn)3萬平方米的全球最大規(guī)模石墨烯透明導電薄膜生產(chǎn)線，也因未克服生產(chǎn)大尺寸單晶石墨烯薄膜的技術瓶頸，以及高昂的化學氣相沉積法的生產(chǎn)成本，導致下游生產(chǎn)商缺乏購買積極性。

10月23日，華為宣布與曼徹斯特大學合作研究石墨烯的應用，該項目合作期初定為兩年，研究如何將石墨烯領域的突破性成果應用于消費電子產(chǎn)品和移動通信設備。迄今，還未聽說華為與國內(nèi)科研機構或石墨烯企業(yè)開展研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化合作。11月13日，華為中央研究院瓦特實驗室在第56屆日本電池大會上，展示了其鋰離子電池快充研究的最新成果。這種新的電池可以在幾分鐘內(nèi)沖進近50%的電量，充電速度是普通手機的10倍。日前有消息指出華為將把石墨烯電池快充技術用于新機，截至目前尚未看到其產(chǎn)業(yè)化應用。

三是下游應用市場發(fā)展緩慢。目前，還沒有一個應用領域可以實現(xiàn)石墨烯的規(guī)?；a(chǎn)。以動力電池用石墨烯為例，寧波墨西科技于2012年建成全球首條年產(chǎn)300噸的石墨烯生產(chǎn)線，并可以實現(xiàn)電動汽車用高容量鋰離子電池和高性能磷酸鐵鋰動力電池的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。但受我國現(xiàn)有電動車的充電樁等配套服務滯后影響，該產(chǎn)業(yè)鏈尚未打通。

此外，散熱器件是石墨烯產(chǎn)業(yè)化前景好的應用領域，但由于石墨烯只有幾個原子厚，無法用于大型器件的散熱，因此下游市場只能被局限在微小器件的散熱配件中?，F(xiàn)階段，一個年產(chǎn)量400公斤的石墨烯原料生產(chǎn)商，平均每年只能賣出200公斤，需求主要來自高校和研究機構，且采購量多以克計，不足以支撐石墨烯的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。目前，石墨烯下游應用企業(yè)多以觀望為主，少數(shù)企業(yè)還處于試用中，因為石墨烯產(chǎn)品的性能還不穩(wěn)定。

工信部原材料司司長周長益說，面對石墨烯生產(chǎn)和應用存在的技術轉化能力弱、商業(yè)應用領域窄等問題，工信部將以市場開發(fā)遇到的問題為導向，以終端產(chǎn)品的需求為牽引，采取一條龍模式，幫助企業(yè)構建完善產(chǎn)業(yè)鏈，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈配置創(chuàng)新鏈，聚集創(chuàng)新要素，強化上下游協(xié)同創(chuàng)新，提升石墨烯產(chǎn)品的綜合性能，抓住新材料、高端裝備快速發(fā)展，制造業(yè)由大變強的大好機遇，大力推進首批次的商業(yè)化運用。

石墨作為制備石墨烯的重要原材料，全球已探明儲量的72%在中國。這使得中國在大規(guī)模、低成本石墨烯制備方面已經(jīng)占有先機。同時，中國石墨烯領域的科技論文數(shù)量及專利申請數(shù)量也均高居世界首位，遠遠超過歐美其他國家，是世界上石墨烯研究開發(fā)領域最活躍的國家之一。中國是世界第二大經(jīng)濟體和制造業(yè)大國，又處于產(chǎn)業(yè)轉型升級過程中，資源優(yōu)勢+研究活躍+應用市場+金融資本+產(chǎn)業(yè)平臺，如果再融入石墨烯的發(fā)源地英國曼大的前沿技術，將使得中國在石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展中處于領先地位。

科技金融+產(chǎn)業(yè)平臺模式

在第二十屆科學家論壇上，烯碳新材被評為“中國科技創(chuàng)新進步獎”，論壇上總結的烯碳模式是“科技金融+產(chǎn)業(yè)平臺”的早期石墨烯產(chǎn)業(yè)組織創(chuàng)新。

石墨烯產(chǎn)業(yè)是百年難得一遇的高科技產(chǎn)業(yè)，不能按照傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展軌跡，傳統(tǒng)內(nèi)生式產(chǎn)業(yè)一般經(jīng)歷開始的艱難孕育，到井噴式的過度投資，以及中期企業(yè)的野蠻生長，再到最后弱肉強食式的組織演化，每個階段都會經(jīng)歷殘酷拼殺的蛻變。石墨烯科技產(chǎn)業(yè)雖然處于早期，應當按照創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)理論組織產(chǎn)業(yè)，布局產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。烯碳新材從頂層設計上考慮了這些因素，對產(chǎn)業(yè)組織創(chuàng)新開創(chuàng)了理論和實踐探索。

傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)組織者主要是市場發(fā)揮配置調(diào)節(jié)作用，但產(chǎn)業(yè)早期市場很不健全，需要有意識的產(chǎn)業(yè)組織者發(fā)揮作用，石墨烯即處于產(chǎn)業(yè)早期。烯碳新材提出以產(chǎn)業(yè)生態(tài)演化理念創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)組織理論（Industrial Organization），通過“科技金融+服務平臺”的發(fā)展模式，構建“石墨烯產(chǎn)業(yè)科技金融生態(tài)圈”，這就是一種新型的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。

科技金融屬于產(chǎn)業(yè)金融的范疇，主要是指科技產(chǎn)業(yè)與金融產(chǎn)業(yè)的融合。經(jīng)濟的發(fā)展依靠科技推動，而科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要金融的強力助推。

石墨烯產(chǎn)業(yè)目前正處于早期，與所有的高科技產(chǎn)業(yè)一樣，早期是高風險相伴，融資需求較大，投資周期較長，風險系數(shù)較高，諸多矛盾難有較好的解決方式。烯碳新材的“科技金融+產(chǎn)業(yè)平臺”的模式，即在石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展早期通過金融服務，輔以平臺化服務來推動科技成果落地。這不同于幾年前盛行的“PE+上市公司”套利模式，更加注重了綜合金融服務和產(chǎn)業(yè)服務平臺。石墨烯是諸多高科技行業(yè)的典型代表，石墨烯科技金融理論和實踐的創(chuàng)新，具有較強的示范效應，解決了早期科技產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)融結合問題。

烯碳模式“科技金融+產(chǎn)業(yè)平臺”，包括石墨烯和先進碳產(chǎn)業(yè)投資及孵化平臺、上市公司平臺、服務平臺，到明年基本上初具規(guī)模。在覆蓋石墨烯產(chǎn)業(yè)的同時，通過金融體系、業(yè)態(tài)、產(chǎn)品和服務的創(chuàng)新優(yōu)化打造“石墨烯產(chǎn)業(yè)科技金融生態(tài)圈”。

石墨烯產(chǎn)業(yè)是百年難得一遇的高科技產(chǎn)業(yè)，不能按照傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展軌跡，傳統(tǒng)內(nèi)生式產(chǎn)業(yè)一般經(jīng)歷開始的艱難孕育，到井噴式的過度投資，以及中期企業(yè)的野蠻生長，再到最后弱肉強食式的組織演化，每個階段都會經(jīng)歷殘酷拼殺的蛻變。

產(chǎn)業(yè)基金方面：2014年8月烯碳新材與常州西太湖管委會共同成立了20億的產(chǎn)業(yè)基金，它不僅是全球第一個石墨烯概念基金更是第一個全周期覆蓋的基金?；鸢ㄌ焓埂⒎趸?、VC早期、PE中后期、M&A并購等，從石墨烯產(chǎn)業(yè)早期開始給予了全生命周期的金融服務，覆蓋整個產(chǎn)業(yè)鏈。推動科技成果從實驗室走向市場。

孵化器方面：烯碳新材成立的常州石墨烯科技服務公司立足常州國家石墨烯產(chǎn)業(yè)化基地，背靠江南石墨烯研究院，坐擁常州優(yōu)厚的石墨烯扶持政策，定位為石墨烯專業(yè)孵化器、加速器與眾創(chuàng)空間，為項目培育提供投資以后各種資金和服務配套。

上市公司方面：開放碳材創(chuàng)業(yè)上市平臺，通過“分步上市、資產(chǎn)證券化、借殼上市、IPO上市”等多種形式，為石墨烯企業(yè)導入資金，達到投融資目標，實現(xiàn)資本證券化。

烯碳新材還打造了石墨烯行業(yè)服務平臺，通過門戶網(wǎng)站、微信公眾號、石墨烯雜志等為行業(yè)提供線上線下服務。另外，通過主辦協(xié)辦贊助若干次石墨烯產(chǎn)業(yè)大會，為行業(yè)提供線下交流平臺。同時創(chuàng)建“烯望”品牌，旗下《烯望》雜志、烯望系列沙龍已在業(yè)內(nèi)較有影響力，今年在產(chǎn)業(yè)服務方面將進一步升級，針對產(chǎn)業(yè)初期現(xiàn)狀為產(chǎn)業(yè)提供信息服務、產(chǎn)業(yè)咨詢及產(chǎn)品、技術、金融等全方位服務，打造石墨烯產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。