江苏:着力打造石墨烯产业高地

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古 晶

2014年12月14日,习近平总书记考察江苏省产业技术研究院,得知石墨烯气体阻隔膜产品达到国际领先水平,十分高兴并给予殷切期望。石墨烯是新材料之王和未来产业发动机,在当前产业转型升级和战略性新兴产业发展中起着先导性作用,目前正处于产业化突破的前夜,蕴含无限商机和强劲动力。江苏石墨烯产业起步早、起点高、成长快,技术研发能力、平台支撑能力、产业集聚规模和市场占有份额总体上处于全国乃至全球领先水平。在当前产业转型升级步伐加快特别是新技术、新产业、新业态和新模式等新动能快速成长的关键阶段,抓住机遇,因势利导,突出重点,聚力攻坚,在江苏打造石墨烯产业高地,增创未来发展新优势,意义重大,时不我待。

以市场应用为导向,加快石墨烯产业化进程

市场需求是跨越从实验室研发到产业化鸿沟的桥梁,只有实现从产品到商品的惊险一跃,拥有长期稳定而广阔的市场需求,新兴产业才拥有强劲的内在发展动力。石墨烯科技含量高,应用领域具有颠覆性,在触摸屏、传感器、生物医药等诸多领域蕴含巨大市场空间,但目前市场拓展异常艰难,真正进入产业化应用阶段的项目屈指可数,能持续为企业带来效益的产品更是寥寥无几。以石墨烯粉末为原料的低端产品,功能涂料、复合材料、电极材料等,部分实现初步产业化,但规模小,附加值较低;以石墨烯薄膜为原料的高端产品,微电子材料和显示屏薄膜材料等,还处于实验室或中试阶段,短期内无法产业化。常州第六元素科技公司2013年投产的粉体石墨烯生产线,原本预计2016年销售收入超过6亿元,但实际销售远不及预期,2016年上半年净利润为-1367.27万元。常州二维碳素科技公司投产的全球最大规模石墨烯导电薄膜生产线,因未克服生产大尺寸单晶石墨烯薄膜技术瓶颈和高昂生产成本,无法形成规模化产业链。
需求带动是发展战略性新兴产业的有效途径。发达国家除采用传统的政府采购、试点示范、设立技术准入门槛等措施之外,还将新兴产业作为国家基础设施建设的一部分,创造市场需求,加快发展。以光伏产业为例,德国通过出台光伏屋顶计划,为安装太阳能屋顶的用户提供补贴,不仅推动德国连续多年占据全球光伏应用第一大国的地位,更带动了全球光伏产业的迅猛发展。我国依靠强大的制造业基础,迅速跃升为全球最大的光伏产业基地,但由于应用市场发展滞后,发达国家削减应用补贴,光伏产业一度陷入全行业发展困境。自2012年开始,我国连续出台多项光伏产业扶持政策,特别是2012年末出台的分布式光伏并网政策和2013年8月出台的补贴政策,促进了国内光伏应用市场的快速发展,我国光伏产业重新迎来发展的春天。
推进江苏省石墨烯产业化进程,当前要特别注重培育应用市场。一是因地制宜推动应用发展。鼓励各地区结合自身发展水平和产业特色,在重点地区、重点行业、重点企业,围绕人民群众的紧迫需求,推动取得重大应用突破。常州要着力发展石墨烯在高端装备制造、光伏产业的应用,泰州要着力发展石墨烯在生物医药产业上的应用,南通要着力发展石墨烯在纺织产业上的应用,等等。二是加快建成一批高水平示范项目。扶持和推广一批效益显著的应用示范项目,特别是推动首批次产业化应用示范。积极探索石墨烯产品的政府首购、采购政策,示范带动全社会使用石墨烯新产品。三是积极探索适应市场应用的商业模式。学术界更多地关注石墨烯的性能,而产业界则更多地关注石墨烯的性价比。要鼓励企业积极探索性价比的最佳平衡,形成稳定可行的商业模式和盈利模式,推动产品规模化销售。

以提高自主创新能力为重点,增强产业核心竞争力

技术创新是引领石墨烯产业发展的灵魂。江苏省石墨烯技术力量雄厚,创新环境优越,创新成果不断涌现,但在石墨烯技术创新领域问题仍较突出。一是关键性技术特别是高质量、低成本的制备技术和应用技术未取得重大突破。二是企业研发力度较小,研发主体多为高校和研究机构。目前国内有6家机构拥有专利数量排名全球前十位,其中仅深圳海洋王照明集团1家企业,其余5家均为清华大学、浙江大学等高校,东南大学排名第10。三是科技研发与企业生产各自为政,高校与科研机构偏向于基础理论研究,与产业化严重脱节,处于产业链低端环节,简单粗放。
发达国家石墨烯技术研发有三个显著特点:一是企业尤其是行业龙头企业是研发的主体。三星、IBM、通用、杜邦、波音等科技巨头均涉足石墨烯研发。三星拥有的石墨烯专利数量遥遥领先,居全球第一;IBM拥有专利数量全球第三,且在产业化应用领域取得了一系列标志性成果,2010年就研制出速度远超现在的硅基晶体管的石墨烯晶体管。二是注重产学研合作与协同。如三星在2014年与成均馆大学联合研制了可应用在柔性显示屏和可穿戴设备上的更大尺度的石墨烯晶体;宝洁公司、戴森公司与杜伦大学合作探索石墨烯复合材料应用。三是研发集中在产业链中游的功能器件研发领域,以突破产业化发展的瓶颈。如三星的研发主要集中在通过CVD方法制备石墨烯及相关应用;IBM的研发主要集中在电子器件的应用领域。
加快石墨烯产业技术创新,要坚持问题导向,聚焦关键核心技术,统筹谋划产业链与创新链的定位、布局、衔接、互动与优化,建立创新要素优化配置、上下游有机联动的机制。一是培育企业创新主体地位。选择和支持常州第六元素、二维碳素和无锡格菲电子等一批拥有自主知识产权和品牌的创新型企业,融合优势资源,鼓励企业建立石墨烯重点实验室或工程中心,引导企业开展产业组织创新,围绕产业链,培养具有国际竞争力和影响力的领军型企业,扶持一批创新型中小企业。二是促进产学研协同创新。发挥江苏省产业技术研究院的孵化作用,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,支持企业和研发机构联合承担科研项目,组织实施重大科技成果转化专项。三是攻克关键核心技术。组织实施一批国家重点科技专项和省科研攻关任务,狠抓制备、应用技术和基础性、关键性技术攻关,重点突破低成本、规模化制备大尺寸、杂质缺陷可控的高品质石墨烯技术的瓶颈。四是打造高水平创新平台。推广江南石墨烯研究院“技术研发+创业孵化+技术公共服务+投融资”的运营模式,依托资源和市场优势,加快建成一批石墨烯技术创新平台、产业转化平台及专利和标准服务平台,有效贯通技术研发、产业发展、市场营销等多个环节,实现互惠互利、合作共赢的发展格局。

以产融结合为抓手,做大做强市场主体

产业资本与金融资本融合,既是产业做大做强的内在动力,也是社会资源达到最有效配置的客观要求。一方面,与所有的高科技产业一样,石墨烯产业融资需求大,投资周期长,风险系数高,而企业固定资产等传统抵押品少,知识产权等“软资产”多,且多是中小企业,大型垄断企业少,这些特点导致银行在信贷投放上总是慎之又慎。另一方面,巨大的潜在市场价值使得石墨烯成为资本市场的宠儿,但石墨烯的市场化应用尚未展开,企业问世时间短,盈利能力弱,在资本市场叫好不叫座。常州第六元素科技股份有限公司2011年注册,2014年10月在新三板挂牌上市,也多次获得融资支持,但公司2015年亏损2039万元,2016上半年亏损1367.27万元。作为为数不多的主业是石墨烯的企业之一,第六元素在业内颇具代表性,一方面在资本市场受到追捧,另一方面销售经营却不容乐观,这也是石墨烯行业普遍面临的困境。
经验表明,产融结合是企业实现跨越式发展、迅速做大做强的重要途径。如美国金融支持战略性新兴产业的方式多种多样:银行体系直接为战略性新兴产业提供贷款。2010年摩根大通为可再生能源产业融资12亿美元,占全美风力发电总装机量资金额的16%;证券市场层次清晰,结构合理,同时还拥有数量众多的金融中介机构,能够从不同的层面上满足各类企业的融资需求;风险投资市场成熟,促进了半导体、计算机、信息技术和生物工程等诸多领域的高科技成果市场化。常州石墨烯产业发展势头强劲就与其金融扶持政策密不可分,常州设立了2亿元的石墨烯专项扶持资金、科技金融超市和超过20亿元的天使投资基金、创业投资基金。
石墨烯一旦量产,将成为下一个万亿级新兴产业。加强金融创新、加快科技与金融的融合对发展石墨烯产业至关重要。一要大力发展符合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,鼓励石墨烯企业提高成长性,争取通过创业板进入资本市场,获得充裕的发展资金。二要建立省级产业发展基金。以市场化的运作手段,带动更多的社会资本集聚到石墨烯领域。三要推动更多专业中介机构为石墨烯企业发展提供服务。整合企业信用记录,建立金融机构及金融服务机构共享的、覆盖面广的企业信用体系。四要加强行业监管。金融机构和产业主管部门要加强合作,规范与疏导并重,推动企业规范运作,加大监管力度,避免监管空白。

以优质服务为支撑,凝聚产业发展强大合力

石墨烯产业的发展既是宏观战略问题,也是微观操作问题,既要充分发挥企业的市场主体作用,也离不开政府优质服务。从政府服务石墨烯产业发展的能力看,江苏省在产业规划布局、公共服务平台建设、体制机制创新等方面尚有不足。一是发展战略支撑能力不足。石墨烯产业发展缺乏系统的宏观规划,出台的支持政策涉及经信、发改、科技、财政、金融等多个部门,各部门之间条块分割,缺乏有效的协调、决策机制,没有形成发展合力。二是适应产业发展的公共服务平台不够。特别是技术研发、技术评价、技术交易、检验检测、质量认证、人才培训等专业化服务平台缺乏,导致产业发展缺少有力支撑。三是破除体制机制障碍的措施不力。石墨烯产业代表了新的生产力,对原有体制机制提出了极大的挑战,必须转变发展理念,由规模扩张、低端制造向加强创新能力建设、增加技术含量和附加值转变。
在产业发展中,政府的重要职责就是以优质高效的服务营造良好的发展环境,促进生产要素自由流动,激发企业的积极性和创造性。如归功于良好的创新创业环境,美国形成了相对完整的石墨烯产业链,涵盖了制备及应用研究、产品生产与下游应用全环节;深圳出现了华为、中兴通讯、腾讯、华大基因、光启研究院,浙江出现了阿里巴巴等创新型企业。
充分发挥市场配置资源的决定性作用,营造创新创业的良好环境,政府要在以下三个方面提供优质服务:一是制定石墨烯产业发展规划。明确产业发展的阶段目标、重点领域、资金来源等重大问题,确立合理的组织框架,推动材料、设备、工艺和应用齐头并进,促进上下游协调发展。二是加大政策引导力度。特别是加大对技术先进、优势明显、支撑带动作用强的研发、产业化、示范项目等关键环节和重要领域的政策扶持,构建完善的人才、融资、财税、法律等政策支撑体系。三是建设一批公共服务平台。建立产业技术创新联盟,加快建成一批石墨烯产业技术创新平台、检测平台以及知识产权服务平台,积极参与制定行业标准,依托科技中介服务机构,提升高端服务能力,抢占产业发展的主导权。
作者单位:江苏省政府研究室

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