谨防我国石墨烯产业陷入“低端陷阱”

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智囊团观点

马林

作为石墨烯研究最活跃的国家之一，中国的石墨烯技术创新频繁，产业化发展迅速。然而，与美国、日本、韩国等发达国家相比，中国的石墨烯研究和产业发展基本处于产业链和价值链的低端。虽然首都、学术界和媒体界“热情高涨”，但他们无法掩盖材料生产、下游应用集中于低附加值产品、低端产能快速扩张、产品同质化严重等问题。在石墨烯产业全面发展的同时，我们必须警惕石墨烯产业陷入“低端陷阱”。

中国石墨烯产业的低端发展开始显现迹象

石墨烯因其优异的性能将在电子信息、新材料、新能源、生物医学等领域带来变革。各国也加紧研发和部署，以占据行业的制高点。通过对我国石墨烯产业的专利申请、下游申请和制备技术的分析，发现该产业面临着陷入“低端陷阱”的风险。

专利“重量轻”。截至2015年10月，中国石墨烯专利申请数量达到13427件，约占全球申请总量的一半，居世界首位。但是，实用新型专利多，原始基础专利少，国内专利多，国际专利少，大学专利多，企业专利少，企业专利申请数量仅占36%左右。由于我国石墨烯专利申请的主体是高校和科研机构，技术创新更加注重理论基础和科学研究，与产业化严重脱节。有些专利甚至为了专利而获得专利。大部分申请专利是在国外先进成果的基础上改进或延伸的，研发成果是分散的和同质的。原创性和技术影响力大的专利很少，导致我国石墨烯专利数量众多，但实际应用价值较低。

下游“优质材料使用较少”。目前，石墨烯在中国的下游应用主要集中在粉体(类石墨烯)领域，即石墨烯在涂料、复合材料、动力电池等大规模领域作为改性添加剂使用。，但产品附加值不高，不能真正体现石墨烯作为高性能、高质量材料的特性和价值。由于这些应用技术的门槛较低，再加上资本市场的普及，许多企业纷纷涉足其中，甚至盲目扩大产能，低端产品同质化现象十分严重。然而，在诸如集成电路、晶体管、芯片等应用领域。，能够真实反映石墨烯的特性和价值以及价值链的高端环节，由于关键技术尚未突破，需要长期持续的研发投资，投资回报周期也较长，国内参与其中的企业很少。

环境保护“隐患依然存在”。虽然石墨烯粉末和薄膜材料的制备已经实现了大规模生产，但是目前的制备技术普遍存在能耗高、耗水量大、工艺环保等问题。例如，氧化还原制备方法被认为是最容易实现石墨烯工业化生产的方法，该方法在生产过程中涉及一系列化学反应，需要加入强酸物质如盐酸和硫酸，以及有毒还原剂如水合肼和乙二胺。如果废水和固体废物没有得到适当的处理，它们将通过地表水迅速扩散，这将对生态环境产生重大影响。然而，目前使用该技术制备石墨烯的企业并不少见，环保设施的缺乏和监管的不到位给生态环境保护带来了很大隐患

对策和建议

首先，加强顶层设计。制定中国石墨烯产业发展总体规划，明确石墨烯发展战略，在中长期发展目标、产业布局、重点企业培育、关键技术突破、下游应用产业等方面进行统一安排，重点关注芯片、集成电路等下游高端领域。加强技术创新和前瞻性布局；合理规划产能，促进石墨烯差异化、专业化和集群化发展，避免低端同质化重复建设。

二是培育龙头企业。充分发挥产业政策和财政资金的引导作用，鼓励社会资本参与，以培育具有国际竞争力的企业为目标，选择少数具有真正创新实力的企业进行重点培育，促进人才、资源和资本向优势企业集中；加强企业高端人才建设，帮助优势企业引进能够带来核心技术的高端人才或技术团队，建立健全高端人才保障机制。

第三，加快技术突破。整合各种创新资源，建立国家石墨烯创新中心，制定技术创新目录和技术突破路线图，强化材料制备技术、清洁生产技术和下游高端应用等关键技术；设立石墨烯产业基金，采取政策财政支出和社会资本参与的方式，加快关键技术成果转化。

第四，尽快建立标准体系。根据石墨烯产业发展现状和下游应用的紧迫性，研究制定一批国家标准和行业标准，特别是下游应用成熟的复合材料、涂料、锂电池等应用领域，尽快完善相关产品的定义、测试和使用标准；加快石墨烯行业标准条件的研究和制定，从产业布局、生产技术和设备、清洁生产和质量管理等方面进行规范。

(作者:工业和信息化部CCID研究所)