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石墨烯是由碳原子形成的具有六边形晶格结构、单层片状的二维新材料,其在力学、电子、光学、生物等方面表现出来的优异性能,使得不同的学科领域都对它青睐有加,各国科技界和产业界不遗余力地推动其发展。经过十多年的研究开发,石墨烯已经进入全新的高速发展期,从最初的概念原型,到现今产业化直至商业化。其相关的产品应用普及也伴随着石墨烯技术的发展和新材料技术的换代升级而逐步实现。
1、与石墨烯产业相关的政策
基于其优越的性能,石墨烯具有广阔的市场前景和巨大的经济效益,每年有大量学术投资机构涌入石墨烯市场。美、英、韩、日、欧盟等均将石墨烯研究提升至战略高度,期待它带来巨大的市场价值。表1为各国石墨烯基础研究的投入情况。
尽管我国石墨烯研发起步相对较晚,但近年来各级政府对其重视程度日益提高,大大促进了我国石墨烯产业的发展。
(a)新材料“十二五”规划为石墨烯产业明确了发展方向;
(b)2014年10月23日,国家发改委、财政部、工信部联合发布了《关键材料升级换代工程实施方案》,石墨烯位列其中;
(c)2015年11月30日,国家工信部、发改委和科技部三部门联合发布《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》,欲在2020年形成完善的石墨烯产业体系;
(d)2016年12月28日,为加快推进新材料产业发展,国务院成立国家新材料产业发展小组,审议推动总体部署、重要规划,统筹研究重大政策、重大工程和重要安排。
2、国内外石墨烯产业化发展概况
2011年以来,随着国际石墨烯研究和工业化开发的进程,国内石墨烯研究和产业化逐步展开,且在主要研究领域均有涉猎,整体接近国外先进水平,部分领域可处于领先水平并掌握了自主知识产权。
在产业化推进方面,美国首先在2009年实现小规模产业化,但国内在低成本、规模化制备石墨烯粉体和浆料领域的应用研究水平同国外不相上下。如表2,为企业可规模化量产石墨烯的概况。
2015年是中国石墨烯产业发展元年,在政策支持和应用前景的牵引下,石墨烯在国内范围内呈现出蓬勃发展之势,江苏常州和无锡、浙江宁波、山东青岛等地相继建设投产量产石墨烯的生产线。
目前,石墨烯制造商普遍为小型、初创企业,这些企业见证了来自各个领域对石墨烯产业化的爆炸式增长。据不完全统计,目前,全球有近300家公司涉足石墨烯相关的研究和开发,其中包括IBM、英特尔、美国晟碟、陶氏化学、通用、杜邦、施乐、三星、洛克希德˙马丁、波音等科技巨头。
欧美等发达国家前期支持政策主要集中于石墨烯基础研究和高端应用产品开发。现阶段各国的支持政策大多集中在石墨烯中游产业链上,而未来的5到10年,随着石墨烯产业化进程的加快及其展现市场价值的飙升,各国政府正在进一步加大对石墨烯下游应用的政策支持,推动石墨烯产业化发展。
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