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【深度解析】石墨烯技術突破與市場前景

來源:中國電子信息産業發展研究院

作者:王本力

石墨烯是21世紀最具颠覆性的新材料,具有強度最高、韌性最高、透光率最高、重量最輕、電子遷移率最快、導電性最佳的優異特性,借助“石墨烯 ”戰略平台,可以為一大批傳統材料的性能提升與應用拓展提供有力支撐,同時衍生出一系列性能優異的新一代功能元器件,在锂離子電池、太陽能電池、超級電容器、傳感器、生物醫藥、複合材料、環保、柔性顯示、半導體行業等傳統領域和新興領域的應用都将引起相關行業革命性的變革,改變行業現有競争格局,成為引領新一代工業技術革命的戰略性新興産業。

目前,石墨烯行業正處于從技術向商業演變的關鍵時期,大規模應用即将到來。

一、石墨烯技術突破

2010年石墨烯發現者獲得諾貝爾物理獎後,全球科技界和工業界競相關注,截止目前大約有80多個國家和地區開展石墨烯及其應用研究。

近兩年來,石墨烯産業化方向逐漸清晰,石墨烯研發支持力度不斷加大。美國、歐盟及其成員國、日本和韓國等先後從國家戰略高度開展相關部署,出台多項支持政策和研究扶持計劃。

随着“中國制造2025”國家戰略的出台,石墨烯扶持力度加碼,國家、地方政府、産業聯盟通過多種手段支持石墨烯産業發展。

總體上,前期世界各國的支持政策主要集中在石墨烯基礎研究;目前大多集中在石墨烯産業鍊中遊,以石墨烯功能器件研發為主;預計未來5到10年,各國對石墨烯行業的支持仍将集中在石墨烯中遊産業鍊,以進一步加快石墨烯産業化。

表1  推動石墨烯産業化發展的政策措施

相關支持機構 時間 相關政策及支持計劃 支持領域
美國國家自然科學基金會 2002-2013年 資助石墨烯項目近500項,約3300萬美元 石墨烯複合材料、電子器件、場效應晶體管及存儲器件、連續制備工藝、生物傳感器
美國高級研究計劃署 2008年7月 投資2200萬元開發碳電子射頻應用項目 開發新款石墨烯晶體管
美國國防部 2009年 投入750萬美元開展多學科大學研究計劃 研究空軍石墨烯材料和器件、納米結構石墨烯電子帶隙裁剪
石墨烯利益相關方聯合會 2013年上半年 在紐約州布法羅成立 促進研究人員、大學、政府機構和企業之間的教育培訓、技術合作、科學交流以及商業化
俄亥俄州研究商業化資助項目 2009年 35萬美元 锂電池用石墨烯複合電極商業化
歐洲研究理事會 2007-2010年 投入177.5萬歐元 石墨烯薄膜及其特性、石墨烯電荷載體研究、石墨烯晶體管應用研究
歐盟第七框架計劃 2008年1月 石墨烯基納米電子器件項目,239萬歐元 超越互補金屬氧化物半導體(CMOS)
歐盟第七框架計劃 2010年 懸浮石墨烯納米結構及石墨烯的納米級應用項目
歐盟第七框架計劃 2011年6月 超級電容器石墨烯電極項目 超級電容器相關開發
歐洲科學基金會 2009年6月 歐洲石墨烯項目 石墨烯功能複合材料、外延石墨烯晶體管、石墨烯基自旋電子系統、碳化矽晶圓石墨烯、光電石墨烯器件等
歐盟委員會 2013年初 未來新興技術旗艦項目-石墨烯旗艦項目 拟投入10億歐元進行石墨烯研發與産業應用
地平線2020 2014-2020年 研究和創新資助計劃 800億歐元
英國工程和自然科學研究委員會 2007-2012年 石墨烯器件基礎研究 石墨烯基晶體管傳輸模拟項目、石墨烯基自旋器件模拟項目
英國政府 2011年 《促進增長的創新與發展戰略》 重點發展的四項新技術之一,5000萬英鎊用于研發和商業化
英國政府 2011年 曼徹斯特發展戰略,建立石墨烯産業聯盟 将石墨烯作為國家未來4個重點發展方向之一
英國财政部 2011年10月 撥款5000萬英鎊 建立國家石墨烯研究所,開展石墨烯前沿研究
英國财政部 2012年末 追加1000萬英鎊 石墨烯商業化,空客、BAE、勞斯萊斯、Dyson等額外匹配1200萬英鎊
英國政府 2014年9月 在曼徹斯特大學投資6000萬英鎊 建設“石墨烯工程創新中心”,加速石墨烯産品産業化、市場化
德國科學基金 2009年7月 啟動石墨烯新興前沿研究項目 新型石墨烯基電子産品
德國科學基金 2010年 三年投入1060萬歐元 啟動優先研究項目——石墨烯
巴斯夫和馬普學會高分子所 2012年 共同投資1000萬歐元 建設碳材料創新中心,石墨烯合成與表征及在能源和電子領域應用潛力評估
日本科學技術振興機構 2007年 石墨烯及器件技術開發項目 開發石墨烯材料工藝技術并實現大規模集成的器件技術
日本經濟産業省 2011年 低碳社會超輕、高輕度創新融合材料項目 重點支持碳納米管和石墨烯批量合成技術
韓國教育科學技術部等 2007-2009年 提供1870萬美元 資助90個石墨烯相關項目
韓國知識經濟部 2012-2018年 提供2.5億美元資助 1.24億美元用于技術研發,其餘用作商業化
韓國産業通商資源部 2013-2018你 拟投資4230萬美元 推動石墨烯相關技術商業化
韓國産業通商資源部 2013年12月 2014-2018年産業技術開發戰略 石墨烯材料及零部件商業化
馬來西亞 2013年12月 創辦國家石墨烯中心
馬來西亞 2014年 NGAP2020國家石墨烯行動計劃 石墨烯在橡膠塑料添加劑、锂電池陽極、導電油墨、納米流體和添加劑行業産業化
中國國家自然科學基金 2007-2014年 支持石墨烯項目1481個
科技部 十二五 國際科技重大專項、國家973計劃、863計劃等 圍繞“石墨烯宏量可控制備”、“石墨烯基電路制造設備、工藝和材料創新”等方向部署1000多個項目
發改委、财政部、工信部 2014年10月 聯合發布《關鍵材料升級換代工程實施方案》 到2016年要實現20種左右的重點新材料的批量穩定生産和規模應用,石墨烯位列其中
工信部等 2015年5月 《中國制造2025》 高度關注颠覆性新材料對傳統材料的影響,做好超導材料、納米材料、石墨烯、生物基材料等戰略前沿材料提前布局和研制
工信部、發展改革委、科技部 2015年11月 《關于加快石墨烯産業創新發展的若幹意見》 在2020年形成完善的石墨烯産業體系,實現石墨烯材料标準化、系列化和低成本化,在多領域實現規模化應用
甯波 2014年7月 發布《甯波市石墨烯技術創新與産業中長期發展規劃(2014-2023)》 力争用10年的時間,将甯波打造成為全國乃至全球領先的石墨烯技術創新引領區、産業發展先導區、應用示範先行區
無錫 2013年12月 發布《無錫市石墨烯産業發展規劃綱要(2013-2020年)》 建成具有“科研集中、産業集聚、技術創新、帶動輻射”等功能的省内領先、國内一流,國際具有一定影響力的石墨烯産業技術研發和應用示範基地

數據來源:賽迪智庫原材料工業研究所整理

 

衆多科研機構、企業紛紛進入,但國内外差異顯著。

不完全統計,全球有近300家公司涉足石墨烯研究,包括IBM、英特爾、美國晟碟、陶氏化學、通用、杜邦、施樂、洛克希德-馬丁、波音、諾基亞、三星、LG、日立、索尼、3M、東麗、東芝、華為、輝銳、深圳鴻海等。

國外高校和企業掌握了大量核心專利,在石墨烯産業化進程中扮演着重要角色。

韓國三星、美國IBM、韓國成均館大學、韓國科學技術研究所、日本東芝公司、美國賴斯大學等具有較高的影響力。

國内相關研究主要集中在高校和中科院,有80多所一流大學和研究機構涉足石墨烯,但在企業層面隻有深圳鴻海具有一定優勢,且專利數量遠遠落後于三星、IBM等國外企業,石墨烯研發過程中企業的主體作用亟待進一步加強。

另一方面,國内研究多集中于bottom-up方法制備、在锂離子電池電極中的應用以石墨烯複合材料方面,在半導體器件方面實力弱,産業布局亟待進一步優化。

表2  國外部分知名研究機構簡介

序号 名稱 研究領域
1 萊斯大學 CVD石墨烯薄膜及儲能、複合材料和生物醫藥領域應用
2 美國IBM 石墨烯晶體管、傳感器、信息存儲、集成電路等電子器件應用
3 德州大學奧斯汀分校 制備、儲能、複合材料、探測器應用
4 羅格斯大學 CVD石墨烯薄膜及儲能、複合材料和生物醫藥領域應用
5 普林斯頓大學 熱膨脹制備石墨烯
6 曼徹斯特大學 石墨烯材料
7 諾基亞 石墨烯基傳感器及相關器件
8 日本半導體能源研究所 锂離子電池、觸摸屏、OLED領域應用
9 東北大學 功能納米材料和先進能量轉換設備(電動汽車、風能、燃料電池和太陽能電池)
10 國立材料研究所 納米電子學, pi電子器件
11 東芝 石墨烯基礎研究和應用,如透明導電膜、觸摸屏等
12 索尼 石墨烯薄膜制備及在電子器件中的應用
13 韓國KAIST 納米材料的在電子、能源轉換、催化劑、摩擦學和環境科學的應用
14 成均館大學 石墨烯薄膜制備、轉移、在顯示和微電子領域的應用
15 首爾大學 CVD石墨烯大規模合成、roll-to-roll法開發超大石墨烯材料、柔性觸摸屏應用
16 延世大學 柔性基底上圖案化納米材料幹燥轉移技術、高質量半導體納米材料的“由上至下”生産方法、高性能柔性可拉伸電子系統
17 韓國三星 CVD石墨烯以及觸摸屏、透明導電薄膜、LED、OLED、晶體管、信息存儲、太陽能、顯示器件等相關領域應用
18 韓國LG 锂離子電池、觸摸屏,顯示器件、太陽能、LED等領域

數據來源:賽迪智庫原材料工業研究所整理

圖1  國内主要研究機構分布


數據來源:賽迪智庫原材料工業研究所整理

 

2010年後,全球石墨烯相關論文和專利數量呈井噴式增長。根據切薩布魯夫技術生命周期理論,石墨烯産業仍處于技術成長期,且技術演化趨勢正由石墨烯制備工藝向具體應用領域轉變。

從1991年開始至今,全球共發表石墨烯相關SCI論文137690篇。其中,中國、美國、韓國和日本發表論文數量位居全球前四名,占比分别是34.2%、18.9%、7.5%和5.4%。

從1994年開始至今,全球共有12518件石墨烯相關專利。從技術原創國專利申請數量看,中國、韓國、美國、日本申請的專利量位居全球前四,占比分别是50%、14%、6%和6%,中國石墨烯相關專利量具有絕對優勢。

從目标申請國專利申請量看,中國是專利布局的重點,其後依次是美國、韓國、WO、日本和歐專局。從各原創國的技術申請範圍看,韓國、美國和日本都在積極進行專利全球布局,但我國專利海外布局薄弱,亟待進一步加強。

從石墨烯專利技術申請領域看,2013年之前,石墨烯相關研究主要集中在制備領域,2011年至2013年間制備技術專利占石墨烯專利申請比例達38%。随着制備技術的完善與成熟,石墨烯專利申請不斷向下遊應用拓展,并開拓出新的領域。2013年至2015年間,全球新增大量關于複合纖維、塗層、功能薄膜、水處理等新興領域的石墨烯技術專利申請,其中關于石墨烯基複合材料的專利申請幾乎翻翻,而制備技術專利的申請比例降至約29%。

表3  石墨烯相關标志性事件和成果

企業 時間 事件/成果
美國IBM 2008年 開發了第一個石墨烯晶體管
日本富士通 2009年 已用石墨烯制作出幾千個晶體管
美國IBM 2010年 發布了栅長240nm、截止頻率230GHz的石墨烯FET
美國Angstron 2011年 開始生産石墨烯基超級電容器電極
美國IBM 2011年 研制了首款石墨烯圓片制集成電路
韓國三星 2011年 合作研發出30英寸石墨烯片;發布石墨烯FET
中科院重慶研究院 2012年 國内首片15英寸單層石墨烯
常州二維碳素 2012年 研制成功全球首款手機用石墨烯電容觸摸屏
美國IBM 2012年 利用單層石墨烯制成透明電極的OLED元件
美國Vorbeck Materials 2012年 石墨烯基電子油墨感應芯片市場占有率5%
芬蘭諾基亞 2012年 開展石墨烯光電傳感器研究
新碳高科 2013年 研制生産出柔性石墨烯散熱薄膜
日本東芝 2014年 制成10cm2大石墨烯與銀納米線複合透明電極
英國2DTech和澳大利亞Dyesol 2014年 合作開發石墨烯增強固體染色敏化光伏電池
美國Biogenic Reagents 2014年 開始石墨烯-碳超吸附碳産品商業化
英國Plastic Logic 2014年 全球首款石墨烯柔性顯示屏原型産品研發成功
加拿大Sunvault和愛迪生電力 2015年 創建全球最大的10000法拉第石墨烯超級電容器
Sing member LLX 2015年 開始推廣GS7生物傳感器
成都創威新材料 2015年 開展石墨烯-橡膠複合材料産業化
帝斯曼公司 Stanyl TC導熱塑料用于飛利浦Mater LED MR16全球首例大功率LED燈具

        數據來源:賽迪智庫原材料研究所整理

二、市場前景分析

目前,石墨烯處于産業化初期,主要應用在锂電池導電添加劑、塗料、導熱膜等低端産品。

全球各國根據本國産業結構特點、技術優勢和産業化資源制訂了不同的技術應用節點和路線圖,如歐盟石墨烯旗艦計劃技術路線圖、韓國石墨烯産業市場路線圖、《中國制造2025》石墨烯産業技術路線圖、中國台灣石墨烯産業技術路線圖等,明确了産業化發展重點、方向和路徑,已解決當前相關産品制備技術存在成本高、技術不成熟、産品不穩定等問題,開發針對特定場合的多形态和特性石墨烯基材料的制備和結構調控技術。

未來将重點突破以大規模、低成本、高質量、品質均一可控和多尺度為特征的石墨烯制備技術,大力發展石墨烯高精尖應用技術以及下遊産品開發,不斷拓展石墨烯相關産品應用領域。

 

圖2  歐盟石墨烯旗艦計劃技術路線圖

圖3  《中國制造2025》石墨烯材料技術路線圖

石墨烯已經過了炒作熱期,企業已經将注意力從石墨烯制備轉移到應用,産業爆發點已經形成。當前,一些公司已具備提供石墨烯的能力,但主要應用于試驗和應用研究,真正實現高端應用的較少,且相關企業的年産能大多不超過百噸級。

随着政策支持力度加大、資本投入以及宏量制備技術的突破,未來5~10年,多數企業年産能将達到千噸級,少部分大型企業年産能有望達到萬噸級。

美國擁有IBM、英特爾、波音等衆多大型企業,良好的創業環境催生了衆多小型石墨烯企業,産業化和應用進展較快,産業布局呈多元化,已形成相對完整的産業鍊,覆蓋從制備及應用研究到石墨烯産品生産直至下遊應用全環節。

歐盟擁有諾基亞等大型企業以及衆多小型專業化石墨烯企業,主要從事石墨烯粉體、石墨烯薄膜、石墨烯複合材料制備,較少涉足下遊應用,未形成完整的産業鍊。

英國有多家大型企業從事石墨烯開發及商業化推廣,同時湧現出衆多專業從事石墨烯研發的新興企業,來自政府的支持力度很大,其産業化和應用進程加快,産業格局與歐洲整體相似。

韓國和日本石墨烯産業主要集中CVD石墨烯薄膜制備及其在電子器件領域中的應用。

國内石墨烯企業多為處于成長期的中小企業,企業數量初具規模,但龍頭企業數量不多、規模相對較小,制約着整個産業鍊的發展和完善。

表4  國外主要企業情況

國家或地區 石墨烯原料 石墨烯應用
美國 XG Science(粉體,80t/a) IBM(石墨烯場效應晶體管)
Angstron  Materials(納米片,300t/a) Carbon Sciences(雲計算用石墨烯設備)
CVD Equipment(薄膜) 波音(航空結構材料)
Graphene  Frontiers(薄膜) Graphene 3D Lab(儲能用複合電極材料、石墨烯增強型3D打印材料)
Carbon Sciences(薄膜) Nanotek  Instruments(石墨烯超級電容器)
ACS MATERIAL LLC(納米片、薄膜) Cabot Corporation(石墨烯導電添加劑)
NanoIntegris(石墨烯納米片及溶液) Vorbeck Materials(石墨烯導電油墨)
Graphene  Technologies(石墨烯) Graphene  Technologies(高分子導電油墨)
Graphene  Frontiers(生物、化學傳感器)
Solan(石墨烯光電器件)
英國 Thomas Swan(納米片,1Kg/d) Haydale(石墨烯基墨水、塗料)
Haydale(功能化石墨烯納米片) Nanosystems(石墨烯油墨)
Nanosystems(石墨烯粉體) 夏普實驗室(儲能)
Smith &  Nephew Extruded Films Ltd. (分離) M-SOLV(觸摸屏)
Perpetuus  Advanced Materials(石墨烯納米片,27t/a) Nano Products(印刷電子産品)
Graphene Research(大面積石墨烯片) Applied Graphene  Materials(高分子複合材料)
Applied Graphene  Materials(石墨烯粉體) Plastic Logic(石墨烯柔性顯示屏原型)
Bluestone Global  Tech Mater.(薄膜) FlexEnable(柔性電子技術)
Graphene  Industries(薄膜)
德國 AMO(石墨烯片、定制基底石墨烯) AMO(石墨烯晶體管)
AixtronAG(設備)
其他歐

盟國家

瑞典Graphensic AB(外延生長單層石墨烯) 芬蘭諾基亞(石墨烯基傳感器、防水塗層及儲能器件)
挪威Abalonyx AS(氧化石墨烯,1t/a) 挪威CrayoNano(石墨烯雜化電極材料)
西班牙Graphenea(石墨烯薄膜、氧化石墨烯) 挪威Abalonyx AS(GO用于原油和天然氣行業)
西班牙Graphenano(石墨烯建築塗料、聚合材料電池)
意大利Directa Plus(石墨烯基納米材料)
韓國 Graphenen Square(石墨烯薄膜、CVD設備) Samsung(石墨烯晶體管、電極薄膜)
Planar Tech LLC(CVD設備) 浦項制鐵(防腐塗層)
CHANGUNG(電磁屏蔽塗層)
日本 Graphene platform(CVD石墨烯)
富士(光伏用石墨烯薄膜)
東芝(石墨烯薄膜)
索尼(石墨烯薄膜)
馬來西亞 Graphene Nanochem  plc(石墨烯片,250t/a)

數據來源:賽迪智庫原材料工業研究所整理

 

表5  國内重點企業情況

企業名稱 簡介 生産力布局
北京生美鴻業科技有限公司 石墨烯透明導電薄膜 北京
北京碳世紀科技有限公司 石墨烯粉體和分散液 總部位于北京,生産基地位于常州和無錫(2.5t/a)
格雷菲尼(北京)科技有限公司 石墨烯、射流粉碎與分級設備、氣流分級設備 北京
納諾昂納米材料科技有限公司 納米材料、石墨烯、碳納米管系列 北京
常州第六元素材料科技股份有限公司 石墨烯粉體 常州(100t/a)
常州二維碳素科技有限公司 大面積石墨烯透明導電薄膜及應用産品 常州(3萬平方米/a)
甯波墨西科技有限公司 石墨烯粉末、分散液、石墨烯漿料等 甯波(300t/a)
鴻納新材 石墨烯粉末、漿料 東莞(萬噸/a)
利特納米 石墨烯粉末 濟甯(5t/a)
威海雲山科技有限公司 石墨烯粉末 威海
深圳市貝瑞特新能源材料股份有限公司 石墨烯粉末 深圳(365Kg/a)
上海新池能源技術有限公司 石墨烯粉末 上海(24Kg/a)
廈門凱納石墨烯技術有限公司 石墨烯微片 廈門
重慶墨烯科技 石墨烯導電膜 重慶(100萬平米/a)
無錫格非電子薄膜科技有限公司 石墨烯導電膜 無錫(2000萬觸摸屏/a)
廈門烯成科技 石墨烯薄膜、CVD
貴州新碳高科有限責任公司 石墨烯散熱薄膜 貴陽(2萬平方米/a)
青島華高能源科技有限公司 單層石墨烯 青島(年産數百公斤)
大連麗昌新材料有限公司 石墨烯負極材料 300噸/a
烯碳新材控股奧宇石墨 石墨烯負極材料 4000噸/a

數據來源:賽迪智庫原材料工業研究所整理

表6  國内主要企業分布

數據來源:賽迪智庫原材料研究所整理

 

全球各大研究機構紛紛對石墨烯市場前景和規模進行了預測。

綜合國内外各機構的分析結果,未來5~10年将是全球石墨烯産業的高速發展期,各行業對石墨烯的需求量将不斷增加。

對石墨烯的近期需求主要來自複合材料和塗層,集中在汽車、塑料、塗層、建築、金屬、電池、航空以及能源和儲能領域。

對石墨烯的中長期需求主要集中在電子和光電領域及儲能領域。随着石墨烯行業的深入發展,其應用領域将不斷拓展。

表7  石墨烯市場預測

時間 機構 市場預測
2013.9 BCC Research發布《石墨烯:技術、應用和市場》報告 2018年全球石墨烯産品市場将超過1.95億美元,2023年将達到13億美元,年複合增長率46.1%。在超級電容器、觸摸屏、結構材料、傳感器和高性能計算機領域的應用占石墨烯市場需求的79%。
2014.5 Allied Market  Research 2020年全球石墨烯市場将達1.49億美元,2014-2020年間年複合增長率為44%。
2015.5 Future Markets發布《2025年全球石墨烯市場》報告 石墨烯主要應用于半導體、電子和光電,電池、超級電容器等能源領域以及複合材料領域,占比分别為27%、19%和11%。
2015.6 Chisult Insight發布《2015年全球和中國石墨烯行業》報告 2014年,在電子、光電和數據存儲領域的應用約占全球石墨烯總需求的近31%;在複合材料的應用占24%。2014年中國石墨烯市場規模為2900萬元,其中石墨烯基複合材料為477萬元,占整個銷售額的16.4%;預計2020年,年複合增長率達到95%,市場規模超過16億元。
2015.9 IDTechEx發布石墨烯年度市場報告 2026年石墨烯市場将達到2億美元,主要應用領域為複合材料、能源和石墨烯塗料。
2015.10 Markets and  Markets發布《全球石墨烯産品、應用及區域市場:2020年趨勢和展望》報告 到2020年全球石墨烯材料市場預計将達2.78億美元,2015-2020年年複合增長率達42.8%。北美是全球最大的石墨烯市場,其市場增長的主要依靠石墨烯基複合材料和塗層材料需求的增長。
2015.10 中國石墨烯産業技術創新戰略聯盟 2013年全球石墨烯市場規模約為1250萬美元,預計2020年石墨烯市場規模将達到1.2億美元

數據來源:賽迪智庫原材料工業研究所整理

 

圖4  2023年石墨烯應用領域分布


數據來源:BCC Research,賽迪智庫原材料研究所整理

 

圖5  2025年石墨烯應用領域分布

數據來源:Future Markets,賽迪智庫原材料研究所整理

 

三、加快我國石墨烯産業發展

石墨烯研究是我國少數位于世界前列的科技領域之一,與國際先進水平相比具有發展快速、水平相當、國際同步、部分領先的特點。但國内石墨烯産業鍊不成熟、下遊應用環節未打通、市場需求有待培育、自主知識産權有待加強等制約産業發展的瓶頸問題突出。

制定國家級産業發展規劃。

當前,我國在石墨烯領域尚缺乏國家層面的宏觀規劃,與國外相比仍有較大差距。建議盡早制定國家層面的石墨烯産業技術路線和産業化路線,明确産業發展的階段目标、重點任務、重大工程、資金來源及政策措施等,确定合理的組織框架,推動材料、設備、工藝和應用并行發展,促進上下遊的協調發展。

提升企業創新能力。

一是以企業為主體,實施“政産學研用融”協同創新,建立石墨烯國家重點實驗室或工程中心,鼓勵生産企業和應用企業交叉持股、戰略合作,設立聯合研發平台,支持生産企業、研發機構和應用企業聯合承擔研發項目和科技成果轉化項目,突破石墨烯制備、應用和産業化技術瓶頸,加快科技成果轉化,打通石墨烯全産業鍊。

二是石墨烯産業作為引領整個工業領域的材料革命的新興産業,不能遵循傳統内生式産業發展軌迹,引導企業開展産業組織創新,加快發展“企業 研發機構 孵化器 加速器”的發展模式。

三是依托龍頭企業、科研院所等,加快建成一批石墨烯材料及器件技術創新平台、産業轉化平台及專利和标準服務平台,提高石墨烯産業高端服務能力。

推動石墨烯應用發展。

石墨烯産業最大的瓶頸在于沒有形成完整成熟的産業鍊,研發制備企業和下遊應用企業脫節,市場需求尚未全面打開。

一是加快應用技術開發,鼓勵企業聯合科研院所、高校開展相關産品設計和技術研發,擴大石墨烯應用領域和市場。

二是推進首批次産業化應用示範,扶持一批具有行業帶動作用的企業實現在重點需求領域的率先應用,構建與各類應用相适應的市場化運作機制,建成一批高水平示範項目。

三是依托有關協會、學會、行業聯盟或企業,加快制定工藝标準、檢測标準,産品标準等,積極參與制定石墨烯國際标準,加快石墨烯标準國際化進程,将石墨烯研發優勢轉化為行業标準優勢,掌握産業發展的話語權。

四是石墨烯應用技術多處于中試階段,市場前景不确定,一旦量産将引起價格下降,甚至技術擴散導緻行業惡性競争,必須建立健全行業規範,實現研發生産和商業化的有機融合。

加大資金支持力度。

國外在石墨烯發展過程中給予了持續的資金支持,我國雖然通過國家自然科學基金已經陸續資助超過3億元用以石墨烯相關項目,但資助體量相比國外仍有提升空間,特别是在歐盟10年10億歐元支持石墨烯産業和國内石墨烯企業仍顯弱小的大背景下,我國應進一步加大資金扶持力度。

一是在國家層面設立重大科技專項,出台石墨烯産業發展專項行動計劃,進一步加大對石墨烯技術創新的支持力度;

二是盡快出台後續補貼和激勵政策,充分激發企業和市場積極性;

三是大力發展符合石墨烯産業特征的金融産品和服務,支持天使投資、科技支行、科技保險、科技小貸等新型金融業态,制定和完善風險補償、基金扶持等政策;

四是落實首台(套)重大技術裝備保險補償機制,推動石墨烯生産首台套裝備和首批次石墨烯的推廣應用。

加強自主知識産權建設。

一是加強石墨烯專利分析與戰略研究、知識産權保護機制研究,構建産業化導向的石墨烯專利池。

二是支持具有自主知識産權的項目開發,鼓勵相關機構通過PCT途徑申請國際專利,加強海外專利布局。

三是加強在Bottom-up途徑制備石墨烯、半導體器件應用、以及設備等技術領域的産學研合作和技術轉移,引導和支持設備專利和應用專利申請,形成規模化專利申請布局。

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