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石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展設想四條主要路徑

[ 發(fā)表日期:2018/7/18 ]

石墨烯是目前最薄也最堅硬的納米材料,集透光性好、導熱系數(shù)高、電子遷移率高、電阻率低、機械強度高等多種優(yōu)異性能于一身,是主導未來高科技競爭的超級材料,被稱為“黑金”,可極大推動相關產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和升級換代,市場前景廣闊,有望催生千億元規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。

 

由于硅材料本身限制,計算機、芯片或電子器件的開發(fā)速度再難遵守摩爾定律,性能提升速度減慢。石墨烯中電子運行幾乎無阻礙,運行速度是硅的數(shù)倍,為打破這一瓶頸帶來可能。加之智能化、大數(shù)據(jù)、云計算、可穿戴裝備的興起,對高速計算機、高效能源轉(zhuǎn)換和儲存系統(tǒng)、柔性電子的需求迫在眉睫,石墨烯可在這些領域發(fā)揮決定性的作用,這預示著全球科技發(fā)展將從過去的硅時代邁入以石墨烯等碳材料為代表的碳時代。

 

 

 

石墨烯問世之后,美國、日本、歐盟等發(fā)達國家紛紛從國家戰(zhàn)略高度開始部署石墨烯研究和發(fā)展規(guī)劃,投入數(shù)十億美金支持石墨烯研究和商業(yè)化。三星電子、IBM、諾基亞、陶氏化學、通用、施樂公司、拜爾、巴斯夫等跨國集團,也都瞄準石墨烯市場,積極推進石墨烯產(chǎn)業(yè)化研究。

 

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。未來十年是石墨烯從實驗室步入應用的關鍵時期。繼《中國制造 2025》、《關鍵材料升級換代工程實施方案》等國家戰(zhàn)略性文件將石墨烯納入重要的前沿性新材料之后,工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委和科技部又聯(lián)合發(fā)布了《關于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》,助推石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程,引領石墨烯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向。

 

石墨烯是開啟未來的產(chǎn)業(yè),是我國新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展契機,其產(chǎn)業(yè)化過程,也是檢驗和提升我國綜合科技實力的過程。在研究國內(nèi)外石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況的基礎上,提出石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策建議:保護知識產(chǎn)權促進公共平臺成果落地、加強人才培養(yǎng)夯實綜合科技基礎、鼓勵引入民間資本發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè),并就我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展設想四條主要路徑。

 

 

 

路徑一:重大工程牽引推動

通過政府政策引導,圍繞我國經(jīng)濟社會發(fā)展和國家安全重大需求,整合創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化等資源,抓住重點,實施多項重大工程,開發(fā)一批標志性、牽引推動作用強的重點產(chǎn)品和代表工藝,提升自主開發(fā)設計水平和系統(tǒng)集成能力。突破石墨烯晶體管、石墨烯電極、石墨烯芯片、石墨烯光電子器件、石墨烯高頻器件、石墨烯激光器件等關鍵核心部件、關鍵技術及系統(tǒng)集成工藝,突破共性關鍵技術和工程化、產(chǎn)業(yè)化瓶頸,提高石墨烯創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化能力和國際競爭力,帶動材料業(yè)整體綜合實力發(fā)展,搶占國際競爭制高點。

 

 

 

路徑二:重點行業(yè)應用示范

堅持石墨烯發(fā)展全國一盤棋和分行業(yè)指導相結合,統(tǒng)籌規(guī)劃,整合資源,合理布局,明確石墨烯發(fā)展大方向。鼓勵全民創(chuàng)新,引導創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化,扎實提高基礎科學理論水平,促進各行業(yè)深度發(fā)展,總結積累產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗,加快推動石墨烯應用整體水平提高,開展重點行業(yè)的應用示范工作,在醫(yī)學領域、化學領域、能源領域、納米器領域、電子領域等各領域打造重點示范項目。

 

 

 

路徑三:產(chǎn)學研用協(xié)同推進

產(chǎn)學研用多渠道協(xié)同推進石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程,通過生產(chǎn)單位、學校、科研機構和用戶等相互配合,集中各自優(yōu)勢資源,形成研究、開發(fā)、生產(chǎn)、應用一體化的高效系統(tǒng),在運行過程中發(fā)揮綜合優(yōu)勢,提高產(chǎn)業(yè)鏈從實驗成果到實際應用的整體效率,降低轉(zhuǎn)化成本。建立石墨烯上游生產(chǎn)企業(yè),包括石墨礦企、石墨烯生產(chǎn)設備CVD等設備生產(chǎn)企業(yè),下游應用企業(yè),包括電子企業(yè)、電池企業(yè)、生物醫(yī)藥企業(yè)、航空航天企業(yè)等與高校、研究院所等科研機構的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、技術創(chuàng)新聯(lián)盟等。提煉共性技術,加強石墨烯公共技術服務,降低石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程中的時間、資金、技術、工藝、設備、人才等成本,為聯(lián)盟單位提供一個高標準高質(zhì)量的起點和合作渠道。

 

路徑四:創(chuàng)新平臺集聚發(fā)展

完善國家石墨烯創(chuàng)新體系建設,加強頂層設計,加快建立以創(chuàng)新中心為核心載體、以公共服務平臺和應用產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)中心為支撐的石墨烯創(chuàng)新網(wǎng)絡,建立以市場為主導的創(chuàng)新和應用方向選擇機制以及鼓勵創(chuàng)新的風險分擔、利益共享機制。建立石墨烯創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園區(qū)和基地,引進科技成果轉(zhuǎn)化孵化器和技術產(chǎn)業(yè)化加速器。利用地方人才、資源、資金等優(yōu)勢發(fā)展產(chǎn)業(yè)集群,集聚新興產(chǎn)業(yè),發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集聚效應,加速石墨烯創(chuàng)新和應用突破及產(chǎn)業(yè)化進程。建設一批促進石墨烯協(xié)同創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化的公共服務平臺,規(guī)范行業(yè)標準,開展技術研發(fā)、技術評價、技術交易、檢驗檢測、質(zhì)量認證、人才培訓等專業(yè)化服務,提高科技成果轉(zhuǎn)化效率和推廣應用速度。(信息來源:博太石墨)

 



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