工信部、发改委、科技部、财政部近期联合印发《新材料产业发展指南》,明确提出大力发展石墨烯产业。多数市场机构预测,一旦石墨烯的制备技术和应用技术实现突破,其潜在市场巨大,将给多个行业带来颠覆性的改变,相关市场规模有望快速增长,预计到2020年达到千亿之巨。
不过,也有业内人士坦言,石墨烯产业在快速发展的同时,“误导”宣传、“大跃进”发展以及大量落后产能等一系列问题亟待破解。
石墨烯是一种碳基新材料,有良好的光、电、热、力性能,在电子信息、新材料、新能源、生物医药等领域显现广阔的应用前景。目前,全球已有80多个国家投入石墨烯材料的研发,美、英、韩、日、欧等将石墨烯研究提升至战略高度,期待它带来巨大市场价值。例如,目前研究普遍认为,利用石墨烯材料制作的电池,拥有容量大充电快的特性,一旦成功应用,将可使智能手机的使用时间和新能源汽车的行驶里程大大增加,有望在上述两大产业中引发新的产业革命。
近年来,石墨烯研发成果转化与产业化发展迅速。截至目前,相当数量的研发项目已经顺利完成,并进入商业化准备期。例如,只用几秒完成充电的石墨烯手机电池、石墨烯集成电路,以及高效的石墨烯生产工艺等产品和技术都已问世,并预计在2020年正式应用。因此,业内预计,石墨烯产业有望进入井喷发展期,并有可能对电子信息、新材料、新能源、汽车、智能手机等产业产生颠覆性的推动作用。
公开数据显示,目前全球石墨烯年产能已达到百吨级,业内预计,未来五年到十年,石墨烯年产能将达到千吨级。到2020年,石墨烯产业化规模将取得突破,并达到千亿级别。其中,新能源市场规模将突破534亿元,复合材料市场规模将突破372亿元,电子信息行业市场规模将突破267亿元。
目前,产业界对石墨烯在新能源汽车电池领域的应用寄予厚望。美国纽约州伦斯勒理工学院研究认为,使用石墨烯制造的电池,充放电速度是锂离子蓄电池的10倍。另有西班牙和韩国的实验表明,加入石墨烯后,新能源车的续航里程有可能达到1000公里,而充电时间只需要几分钟。业内认为,尽管以石墨烯为原材料的新能源汽车电池,尚未大规模应用,但已成为产业发展的重要方向。一旦这一领域获得突破,新能源汽车产业的瓶颈将被打破,新能源汽车产业有望迅速崛起,新能源汽车也将快速普及。
中科院院士刘忠范认为,在目前的石墨烯研发基础上,未来石墨烯产业将在三个领域有重大作为。第一种是类似碳纤维的石墨烯材料,将广泛应用于航空航天等高端装备制造业;第二种是类似于塑料的石墨烯材料,将广泛应用于人们的日常生活中,甚至可能在未来成为像塑料一样普遍的材料;第三种是类似硅材料的石墨烯材料,将广泛应用于集成电路领域,有望大大加速集成电路产业的发展,进而推进整个信息产业的再次产业革命。
值得注意的是,虽然我国石墨烯产业起步相对较晚,但2010年后发展迅速,目前在主要研究领域均有涉猎,整体接近国外先进水平,部分领域领先并掌握了自主知识产权。数据显示,截至2012年,我国石墨烯论文数量超过美国,位居世界首位;2015年全球石墨烯专利数据显示,排名首位的依然是中国,之后是美国、韩国、日本。与此同时,我国石墨烯产业化进程也在提速。石墨烯产业链包括上游原料石墨,中游制备品薄膜、粉体和浆料等以及下游应用市场。
工信部原材料司副司长苗治民表示,“十三五”时期,推动石墨烯产业发展,首先仍然要从应用发力,然后在应用上制定一些新政策,包括保险机制、财税机制等。其次是重点促进体系建设,包括标准、统计、创新、监测,以及协同体系等。他透露,这些政策和体系的相关细则、细节目前正在研究当中。
苗治民还提醒业内人士重点关注以下几点:首先是技术和装备,如何形成自身的技术和装备,这是一个重要方向;其次是应用,石墨烯应用取得了很大进步,但是在高端领域还需要加大努力;第三是检测和标准;第四是国家创新制造中心建设,这是面向未来布局的工作。苗治民希望业内共同努力,尽快组建国家石墨烯制造业创新中心,然后在该平台之下形成自己的技术装备和标准,开拓高端应用,引领我国石墨烯产业发展。 (中国新闻网)