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从几乎热到现在平静,石墨烯产业只用了两三年时间。“资本市场对石墨烯概念股也很感兴趣。2017 -2018年上半年,石墨烯概念股非常火爆,各行各业对石墨烯概念的炒作层出不穷。”一位熟悉石墨烯行业的分析师告诉记者:“到处都在建石墨烯工业园区。在过去的几年里,甚至单个县级行政区都不得不建立石墨烯工业园区。即使石墨烯没有完成,这个项目也无法建立。形势。”
据上述人士称,在这种情况下,石墨烯的发展很可能重复纳米材料的错误。在基础研究跟不上的情况下,将首先尝试低技术含量的产业化进程,小企业将会集群进入产业。当热度最终消退时,行业将是理性的,回归将不可避免地面临无人问津的局面。
7月4日,中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李意淳表示:“目前,中国石墨烯缺乏原创性创新。虽然有很多专利,但大部分都是从1到N,从0到1的突破还很少。此外,政府对科技的专项投入不足,缺乏长远的战略布局。但是,由于国内从事石墨烯生产的企业基本上都是中小企业和初创企业,资金投入有限,缺乏行业示范效应,导致石墨烯行业龙头企业的引领和带动作用不足;另一方面,大型国有企业也缺乏创新的动力,还有一种“等待摘桃子”的心理。”
2015年10月,《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》出台,提出加大政策支持、加强融资引导、完善标准体系等措施,以促进石墨烯产业做大做强。
在随后的几年里,中国的石墨烯工业园区和石墨烯基地遍地开花,黑龙江、青岛、江苏、宁波、福建、四川等地相继出台了与石墨烯相关的特殊政策,而石墨烯面具、石墨烯围巾等名为“石墨烯”的民用产品不断出现。
然而,在行业快速发展的过程中,从目前的工业应用水平来看,石墨烯并没有发展成为“新材料之王”,而是长期处于“工业味精”的状态,即不能通过添加少量来发挥主要作用,以增强主要材料的性能。大多数产品采用石墨烯结合原始材料来提高产品性能,技术门槛低,均化严重。
中国建筑金属结构协会辐射供暖与制冷委员会电加热专家小组的专家王安生告诉《经济观察报》:“比如,我在做饭的时候加了味精,难道我不能说我有油炸味精吗?”
《经济观察报》获悉,该行业的相关规范也正在制定之中。以石墨烯产品命名为例,中国石墨烯产业技术创新战略联盟去年发布了《含石墨烯材料产品命名指南》的集团标准,规定了石墨烯材料相关新产品的命名方法。该方法规定产品名称描述应结合特征和用途进行命名,便于消费者识别。同时,规定产品命名不得含有夸大或虚假的内容,不得以“衍生特性或衍生用途”命名,如“石墨烯瘦身带”和“石墨烯理疗防护用品”。中国石墨烯产业技术创新战略联盟也在牵头企业制定集团标准。
发展状况
相关企业统计显示,国内石墨烯产业集中度较低,仍处于完全竞争阶段,产业规模未达到预期。2018年,石墨烯的国内市场规模约为60亿元人民币。青岛浩鑫、徐东光电、东莞洪娜等十大企业总收入为7.44亿元,市场份额仅为12.4%。
从专利数量和年度分布来看,专利数量从2009年的209项逐年增加,2017年达到13371项的峰值,然后在2018年回落到7432项。
从区域来看,中国石墨烯产业主要分布在东北、京津冀、长三角、珠三角、西部和海西六大区域。从数量上看,据cgia研究统计,2017年涉及工商注册业务范围的石墨烯企业超过4800家。其中,从事石墨烯制备和应用的企业有900多家,其中65%为中小企业。
其中,长三角地区占据全国半壁江山,拥有2362家企业,珠三角地区紧随其后,拥有829家企业,占企业总数的20%,其次是京津冀地区,拥有574家企业,占企业总数的12%。全国有30多个石墨烯研究所或工业基地正在建设或建立。
据汪安生介绍,上述情况已经成为石墨烯概念炒作猖獗的原因之一,而由于石墨烯广泛应用于电加热行业,这种混乱更加明显。“很多地区的政府招标文件都明确规定要招标石墨烯电热膜和石墨烯电热板,这显然没有经过技术论证。”
在煤改电的过程中,一些地方政府在招标文件中明确写了石墨烯电热膜和电热板,这在一定程度上也起到了推波助澜的作用。据了解,一些公司不得不“声称”石墨烯已被添加到他们的产品中,以便参与;其他初创企业不知道技术路线,但它们已经参与了这个行业,必须继续发展。然而,事实上,目前低温辐射电热膜的产品标准正在修订中,石墨烯电热膜加热的相关产品标准目前还没有被纳入,仍在讨论过程中。
清洁能源替代是近年来一个巨大的增量市场。相关企业在接受记者采访时表示,以供热行业为切入点,一方面他们看中了市场规模;另一方面,民用化程度高,替代率高,更便于推动石墨烯产品的市场化。与石墨烯电容器相比,稳定检测产品性能需要更长时间。
牛毛科技首席执行官杨表示:“根据观察,我们的建筑技术和宣传材料一旦印刷出来,就很容易被模仿。一般来说,这些企业的生存时间从六个月到一年不等,大多数是在2017年或2018年成立的。有些企业还会通过改变名称和经营范围来掩盖。就连曾经生产食品设备的公司也以这种方式进入了石墨烯行业。”
在正常情况下,大量缺乏资质的企业可以通过向上追溯进行筛选。此外,由于无法保证售后服务,这些企业将在半年或一年内更换一批,并需要改变他们的业务。此外,这些公司的资质也可以通过他们是否参与过大型房地产项目和政府项目的合作来从侧面进行评估。
需求决策
上述情况的形成与中国石墨烯产业的发展路径有关。
根据李意淳的总结,与国外“自上而下”的发展模式不同,国内石墨烯产业的发展主要是由市场驱动的,更注重对传统产业的推广,这种发展模式注重国家投资,更多的是大型企业和高端领域的布局。基础理论研究主要靠科研项目支持,资金投入主要靠人民,地方政府支持。这也决定了中国石墨烯产业的发展缺乏长期的投资周期和相应的稳定性。
新奥石墨烯科技有限公司总经理李进来对《经济观察报》表示:“第一阶段是由谁来制备石墨烯,但现在更重要的是要注意石墨烯制作后如何使用。”据了解,鑫奥正从工业应用的角度寻求突破市场规模巨大的传统产业。例如,煤矿管道、电子载带和地暖管道是中国转型升级的痛点,其规模对民营企业来说也非常可观。
从一个更流行的观点来看,有些人认为平整的钻石就是石墨烯。然而,根据其标准定义,石墨烯是一种六边形单原子薄膜,其蜂窝晶格由碳原子和sp2杂化轨道组成。
然而,在石墨烯的应用中,很少有人运用石墨烯的学术理论来应用它,这基本上被称为“石墨烯产品”。这意味着石墨烯的缺陷和范围已经在应用层面上被认识到,然后可以在此基础上做出更准确的定义。
根据国家标准化管理委员会的规定,石墨烯根据层数可分为单层石墨烯、双层石墨烯和多层石墨烯。石墨烯的性能随着层数的增加而逐渐降低,超过10层后通常会失去其性能优势。
李进来告诉记者:“石墨烯材料的制备仍根据应用情况而定。例如,我们需要制作1-2层用于导电,大约5层用于导电。那么,从公司的角度来看,我们要做的准备越少越好。”
7月4日,北京石墨烯技术研究所所长王旭东表示:“需要明确的是,石墨烯产品应该区别于石墨烯的科学定义,应该与石墨烯的应用相结合,应该有一一对应的关系,以保证产品更好的应用。”迄今为止,从国内外的应用角度来看,只有石墨烯的性能发挥到了5%-10%。如果能发挥到50%,就会带来更大的进步。现阶段,石墨烯是复合时代最主流的技术,主要基于石墨烯粉末,可以与多种材料结合。因此,石墨烯已经成为一种平台技术,即一种通用供应技术。技术突破后,可以根据应用场景在平台上生成不同的应用。”
石墨烯产业的发展是理性的回报。据了解,目前石墨烯产品的应用场景主要集中在航空空、航空航天、能源、交通运输和海洋工程等领域。以石墨烯铝线为例,石墨烯铝线可降低传输损耗5%以上,该成果已通过工业和信息化部组织的鉴定。
据行业分析,在未来的高端应用中,随着石墨烯薄膜器件技术的成熟,石墨烯多晶薄膜将用于电子信息和生物医学领域,进而石墨烯单晶薄膜将用于高性能计算和人工智能领域。