中國儲能網訊:近年來,石墨烯被炒得火熱,產業(yè)持續(xù)升溫,相關產業(yè)政策、關鍵技術和發(fā)展趨勢備受關注。但是,在中國非金屬礦工業(yè)協(xié)會石墨專業(yè)委員會秘書長向琦看來,石墨烯產業(yè)目前還處于概念導入期、產業(yè)化突破前期,處在以研究為主的階段,產品大多處在實驗室階段,產業(yè)化進程相對較慢。當前在媒體、資本的熱炒下,呈現(xiàn)出產業(yè)化虛假繁榮的泡沫。石墨烯產業(yè)化成熟至少還需要5年~10年,接下來如何“破局”是關鍵。
向琦認為,當前石墨烯產業(yè)化存在的主要問題包括:一是技術問題。關鍵性技術尚未獲得實質性突破,還有綠色制備提純技術、應用技術、自身安全、生產環(huán)保等方面的制約。二是市場問題。下游應用領域研發(fā)落后,產業(yè)應用技術缺乏指導;市場需求尚未全面打開,亟待進一步加強上下游協(xié)調合作。三是成本問題。前期研發(fā)投入資金量大、周期長,制備成本需要進一步降低。
向琦認為,要推動我國石墨烯產業(yè)做大做強,必須做到:圍繞“打造成先導產業(yè),推動石墨烯產業(yè)做大做強”的目標,堅持“企業(yè)主體、政策引導,創(chuàng)新驅動、典型示范,需求牽引、技術推動”三大原則,突出“推進產業(yè)發(fā)展關鍵技術創(chuàng)新,推進首批次產業(yè)化應用示范,推進產業(yè)綠色、循環(huán)、低碳發(fā)展,推進拓展應用領域”四大抓手,抓好“加大政策扶持,加強投融資引導,建立適合國際、國情的石墨烯標準體系,加強行業(yè)管理和服務”四大措施,真正做到“政府引導、企業(yè)主體、產研融合、共促發(fā)展”,加快“資源集聚體系、產業(yè)集聚體系、技術創(chuàng)新體系、成果轉化體系、企業(yè)成長體系”五大體系建設,逐漸搭建“產業(yè)金融服務平臺、國防應用示范平臺、信息技術應用示范平臺、海洋產業(yè)應用示范平臺、裝備與制備技術示范平臺、石墨資源交易平臺”六大平臺。
近年來,我國石墨及石墨烯產業(yè)持續(xù)升溫,相關產業(yè)政策、關鍵技術和發(fā)展趨勢備受關注。在近日舉行的2016內蒙古阿拉善石墨產業(yè)發(fā)展研討會上,記者專訪了中國非金屬礦工業(yè)協(xié)會石墨專業(yè)委員會秘書長向琦。
記者:我國石墨產業(yè)基本情況怎樣?
向琦:石墨是重要的戰(zhàn)略礦產資源之一,是碳材料領域重要的分支。它既是傳統(tǒng)工業(yè)(耐火材料、鑄造、摩擦密封)的原輔材料,更是節(jié)能環(huán)保、信息技術、生物醫(yī)藥、高端裝備制造、新能源、新材料等產業(yè)的支撐材料。
我國石墨礦產資源豐富,儲量位居世界第二位。資源與產區(qū)相對集中,主要分布在黑龍江、山東、內蒙古、四川、河南、吉林、陜西、福建等省區(qū)。我國是世界天然石墨產量最大的國家,石墨礦山企業(yè)約150多家,選礦、加工及制品等石墨企業(yè)約四五百家,主要生產低中高碳石墨、高純石墨、微粉石墨、膨脹石墨、石墨紙(板)、球形石墨、石墨負極材料等產品。其中,山東、黑龍江、內蒙古及湖南是我國石墨產品的主要產區(qū),產量占全國75%以上。近5年來,我國石墨年產量在45萬噸~65萬噸的區(qū)間波動,每年石墨消費量近100萬噸。其中,晶質石墨消耗量約50萬噸~60萬噸,主要應用于鋼鐵和鑄造業(yè)、耐火材料、導電材料、鉛筆、化工及汽車制造、密封材料、鋰電池負極材料等。石墨行業(yè)年產值約100億元~200億元。石墨價格近些年如過山車般經歷高峰和低谷,目前市場需求不旺,價格處于低位,在3000元/噸左右。
記者:我國石墨產業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)哪些特點?
向琦:呈現(xiàn)以下幾個特點:一是資源分布決定產業(yè)布局。我國石墨產業(yè)布局受制于石墨資源的分布,符合礦業(yè)開發(fā)的一般規(guī)律:從礦床發(fā)現(xiàn)到礦山建設,由產業(yè)發(fā)展壯大形成生產基地,以柳毛石墨礦、南墅石墨礦、興和石墨礦、宜昌石墨礦等石墨生產基地為元素,形成了我國石墨產業(yè)的分布格局。
二是石墨開發(fā)由小到大、由點到群地發(fā)展。多數(shù)石墨生產區(qū)建設是從單個礦山開始,逐漸形成多個礦山群體開采的局面。例如黑龍江雞西地區(qū)、山東膠東半島地區(qū)、湖南郴州魯塘地區(qū)、內蒙古興和地區(qū),在歷史上均形成了一個礦床多礦并采的局面。
三是石墨加工由初級到高級的發(fā)展。歷經多年的發(fā)展,隨著對石墨深加工產業(yè)高附加值的追求和生產技術水平提高,石墨加工由初級產品延伸至高級制品,產業(yè)鏈得以延伸。以黑龍江蘿北和內蒙古興和為例,兩地均為我國重要石墨產地,蘿北地區(qū)利用資源優(yōu)勢,逐步開發(fā)天然石墨負極材料等高新產品;興和縣瑞盛石墨以開發(fā)高純石墨制品及柔性石墨制品等新型材料為主。
記者:我國石墨產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何?存在哪些問題?
向琦:我國越來越多的石墨深加工企業(yè),開始在下游產業(yè)用戶企業(yè)所在地直接建廠,生產其所需產品。例如生產柔性密封材料的浙江國泰,生產天然球形石墨的上海杉杉和深圳貝特瑞,都建立在沿海地區(qū),遠離石墨產地,主要依附于下游產業(yè)。隨著石墨產地經濟的發(fā)展,多數(shù)地區(qū)制定石墨產業(yè)發(fā)展規(guī)劃,建立深加工產業(yè)園區(qū),一方面鼓勵本地采選企業(yè)進入園區(qū),發(fā)展深加工產品;另一方面吸引下游產業(yè)來園區(qū)建廠,直接生產所需產品。同時,國家及地方政府加大安全、環(huán)保的整治力度,企業(yè)在安全環(huán)保方面投入不斷加大,企業(yè)用工不斷規(guī)范,生產成本不斷增加,保護資源、節(jié)約利用資源、保護環(huán)境將成為產業(yè)發(fā)展的重要內容之一。
存在的主要問題有以下幾個方面:石墨礦山企業(yè)、加工企業(yè)生產規(guī)模小、經濟實力弱、產業(yè)集中度低;石墨應用領域廣泛,但除了耐火材料、鑄造、密封材料等傳統(tǒng)工業(yè)領域外,其他新興市場與領域尚未完全打開市場需求空間,石墨需求量?。划a能過剩,石墨精粉生產能力120萬噸~150萬噸,目前,產能利用率僅為50%~60%;在經濟下行的大背景下,耐火材料、鑄造、密封材料等傳統(tǒng)工業(yè)應用領域市場需求不旺、價格下滑,石墨企業(yè)欠款極為嚴重,應收賬款數(shù)額巨大,流動資金短缺;石墨產品國際市場競爭壓力逐步增大;短期內產能過剩、產品同質化競爭現(xiàn)象嚴重,新產品與新應用領域有待拓展;大企業(yè)集團與資本市場對石墨資源的投資熱度高于石墨深加工制品生產與研發(fā)投資,現(xiàn)有石墨產業(yè)規(guī)模與體量無法支撐與消納大規(guī)模資金的投入。
記者:我國石墨產業(yè)該如何發(fā)展?
向琦:一是推進資源與企業(yè)兼并整合,扶持優(yōu)勢企業(yè),提高產業(yè)集中度,增強企業(yè)市場競爭能力。二是加快石墨產業(yè)轉型升級。石墨產業(yè)要緊跟下游領域的發(fā)展要求,大力發(fā)展新產品及新興領域,不斷培育石墨產業(yè)新的經濟增長點。三是拓展多元化市場應用領域。石墨行業(yè)急需應用領域支撐發(fā)展,急需擴張到1000億元產值的規(guī)模。四是產業(yè)間的融合發(fā)展。要協(xié)同創(chuàng)新,以需求為牽引,加快上下游產業(yè)間的融合發(fā)展,加快新產品以及加工技術、應用技術的協(xié)同開發(fā)。六是完善產業(yè)政策,加強行業(yè)監(jiān)管,促進石墨產業(yè)健康發(fā)展。建議有關企業(yè)從高成本搶占資源、熱衷資源轉讓交易中,轉向腳踏實地發(fā)展石墨產業(yè),拓展多元化市場應用領域,做強做大石墨產業(yè),促進石墨產業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。
記者:我國當前的石墨產業(yè)政策主要體現(xiàn)在哪些方面?
向琦:2010年,歐盟委員會在分析41種礦產資源對經濟的影響和供應風險的基礎上,將石墨列為14種“對歐盟經濟影響生死攸關的原料”之一。2012年上半年,科技部戰(zhàn)略研究院開展了《石墨產業(yè)科技發(fā)展規(guī)劃》的研究和制定工作。該《規(guī)劃》提出:
一要實現(xiàn)清潔高效開發(fā)。應遵循資源開發(fā)與環(huán)境保護并舉的原則,以低能耗、低污染、低排放為基礎,實現(xiàn)集約、高效的無廢、無害、無污染生產。在采礦環(huán)節(jié),開發(fā)應用能耗低、環(huán)境友好、生產能力強的綠色保護性開采技術和工藝,研制自動化、大型化的石墨礦專用開采裝備;在選礦環(huán)節(jié),開發(fā)高效清潔且能保護石墨大鱗片的浮選技術及工藝,研制全流程自動化綠色選礦系統(tǒng);在資源綜合利用環(huán)節(jié),開發(fā)應用適用于石墨及伴生元素綜合回收技術、尾礦資源化利用技術、礦山生態(tài)治理與修復技術;在提純環(huán)節(jié),開發(fā)節(jié)能環(huán)保型提純技術工藝,研制配套的大型連續(xù)式提純裝備;在深加工環(huán)節(jié),突出應用導向,充分利用高技術增加石墨產品的價值。
二要適應戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展。在新能源領域,需要突破動力型和儲能型鋰離子電池用石墨負極材料的制備技術和成型技術,攻克核反應堆用各向同性石墨、鋰氟電池用氟化石墨的制備技術等。在環(huán)保領域,需要突破低硫高抗氧化可膨脹石墨的制備技術,研制用于油污處理、污水凈化等民生領域的高效吸附材料,開發(fā)高強型、高導熱型、緩蝕型、超薄型、高純型、高導電型等系列高端柔性石墨密封材料。
三要創(chuàng)造新的應用需求。石墨產業(yè)作為典型的資源型原材料產業(yè),必須以應用為牽引,在基礎科學和核心關鍵技術取得重大突破的基礎上,開發(fā)新的產品,開拓新的應用領域,創(chuàng)造新的應用需求。跟蹤發(fā)達國家的高技術發(fā)展態(tài)勢,研發(fā)具有自主知識產權的新技術、新工藝和新設備。根據(jù)國外石墨產業(yè)的發(fā)展趨勢和我國的現(xiàn)狀,突破浸硅石墨的規(guī)?;苽浼夹g,攻克金屬/石墨的界面設計和調控技術等,進而創(chuàng)造更多的應用需求。
四是我國石墨產業(yè)轉型升級要從突出附加值提升和深度加工、關鍵技術攻關與財富創(chuàng)造、技術創(chuàng)新體系和創(chuàng)新鏈建設、龍頭企業(yè)培育和產業(yè)聚集、保護性開發(fā)等五個方面,按照“創(chuàng)新驅動和需求拉動相結合、系統(tǒng)布局和重點突破相結合、政府引導和市場機制相結合、經濟效益和社會效益相結合、近期效益和長遠效益相結合”的原則進行推進。
記者:現(xiàn)在石墨烯炒得火熱。那當前石墨烯到底處于什么狀況?
向琦:總的來看,石墨烯產業(yè)目前還處于概念導入期、產業(yè)化突破前期,處在以研究為主的階段,產品大多處在實驗室階段,產業(yè)化進程相對較慢。當前在媒體、資本的熱炒下,呈現(xiàn)出產業(yè)化虛假繁榮的泡沫。將科學研究變?yōu)楫a品,需要經過5個階段:實驗室階段、實驗工廠階段(小試)、示范生產線(中試)、示范工廠、工廠,五個過程缺一不可。按照硅材料產業(yè)的成熟周期為20年來推斷,石墨烯產業(yè)化成熟至少還需要5年~10年,接下來如何“破局”是關鍵。目前,大多數(shù)企業(yè)尚處于小批量生產的探索階段,還不能形成穩(wěn)定的規(guī)?;a能力,且石墨烯的生產成本較高,原料供應也受限制,這也阻礙了石墨烯進一步走向市場。
當前石墨烯產業(yè)化存在的主要問題包括:一是技術問題。關鍵性技術尚未獲得實質性突破,還有綠色制備提純技術、應用技術、自身安全、生產環(huán)保等方面的制約。二是市場問題。下游應用領域研發(fā)落后,產業(yè)應用技術缺乏指導;市場需求尚未全面打開,亟待進一步加強上下游協(xié)調合作。三是成本問題。前期研發(fā)投入資金量大、周期長,制備成本需要進一步降低。
石墨烯產業(yè)面臨的產業(yè)發(fā)展環(huán)境是冷熱不均。學術界、資本界、媒體的熱與產業(yè)界的冷。資本市場的熱度持續(xù)高漲,不少上市公司、投資機構涉足石墨烯概念股,賽富基金、經緯中國等風投機構積極投資石墨烯研發(fā)中試和產業(yè)化。政府招商的熱與落地配套政策的冷。目前很多地方政府對石墨烯項目和產業(yè)的發(fā)展興趣很高,招商不遺余力,出手大方。但是,石墨烯產業(yè)存在的很多問題是系統(tǒng)性問題,僅僅靠資金和創(chuàng)業(yè)團隊不能得到很好解決。當前,石墨烯產業(yè)的環(huán)評、安全生產資質、廢料處理等方面沒有配套政策跟進。中國群眾式的熱和發(fā)達國家注重長遠的冷。我國的石墨烯研究基本上屬于自發(fā)性的群眾運動模式,一大堆人搶一塊很小的蛋糕,投入非常分散,缺少國家層面的全局性規(guī)劃,很難布局長遠的目標。而歐洲、美國、日本、韓國等許多國家和地區(qū)都進行了一系列相關研究,支持了許多項目,對推動產業(yè)發(fā)展做出了戰(zhàn)略部署。如歐盟就選定了石墨烯旗艦研究項目作為首批技術旗艦項目之一。
記者:近年來,我國對石墨烯產業(yè)出臺了哪些支持政策?
向琦:近年來,國家出臺多項政策,鼓勵支持石墨烯產業(yè)發(fā)展。2012年,工信部發(fā)布《新材料產業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,將石墨烯作為發(fā)展的前沿材料之一,首次明確提出支持石墨烯新材料發(fā)展。國家科技重大專項、國家“973”計劃、國家自然科學基金圍繞“石墨烯宏量可控制備”、“石墨烯基電路制造設備、工藝和材料創(chuàng)新”等方向部署了1000多個項目。國家自然科學基金支持的石墨烯項目從2007年的1個增加到2012年的334個,5年間累計資助經費達33095萬元,科技部和中國科學院對石墨烯的累計資助經費分別達到5915萬元和4605萬元。2015年,《中國制造2025》提出,高度關注顛覆性新材料對傳統(tǒng)材料的影響,做好超導材料、納米材料、石墨烯、生物基材料等戰(zhàn)略前沿材料提前布局和研制?!?lt;中國制造2025>重點領域技術路線圖》也對石墨烯中長期發(fā)展進行了部署,并納入《新材料產業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》。2015年11月20日,工信部、發(fā)展改革委、科技部聯(lián)合出臺《關于加快石墨烯產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》,欲在2020年形成完善的石墨烯產業(yè)體系,實現(xiàn)石墨烯材料標準化、系列化和低成本化,在多領域實現(xiàn)規(guī)?;瘧?。2016年5月19日,中共中央、國務院印發(fā)了《國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》,提出:發(fā)展引領產業(yè)變革的顛覆性技術,不斷催生新產業(yè)、創(chuàng)造新就業(yè)。發(fā)揮納米、石墨烯等技術對新材料產業(yè)發(fā)展的引領作用。2016年,《國民經濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》指出,要大力發(fā)展形態(tài)記憶合金、自修復材料等智能材料,石墨烯、超材料等納米功能材料。
記者:要培育和做強我國的石墨烯產業(yè),應該遵循什么路徑?
向琦:要推動我國石墨烯產業(yè)做大做強,必須堅持“1344”總體格局,即圍繞“打造成先導產業(yè),推動石墨烯產業(yè)做大做強”的目標,堅持“企業(yè)主體、政策引導,創(chuàng)新驅動、典型示范,需求牽引、技術推動”三大原則,突出“推進產業(yè)發(fā)展關鍵技術創(chuàng)新,推進首批次產業(yè)化應用示范,推進產業(yè)綠色、循環(huán)、低碳發(fā)展,推進拓展應用領域”四大抓手,抓好“加大政策扶持,加強投融資引導,建立適合國際、國情的石墨烯標準體系,加強行業(yè)管理和服務”四大措施,真正做到“政府引導、企業(yè)主體、產研融合、共促發(fā)展”,加快“資源集聚體系、產業(yè)集聚體系、技術創(chuàng)新體系、成果轉化體系、企業(yè)成長體系”五大體系建設,逐漸搭建“產業(yè)金融服務平臺、國防應用示范平臺、信息技術應用示范平臺、海洋產業(yè)應用示范平臺、裝備與制備技術示范平臺、石墨資源交易平臺”六大平臺,促進我國石墨烯產業(yè)的快速健康發(fā)展。
記者:目前,我國石墨烯產業(yè)亟待需要哪些政策支持?
向琦:就石墨烯業(yè)內而言,現(xiàn)在比較期待國家出臺的政策有以下幾方面:設立國家級石墨烯研發(fā)機構,建立若干國家級石墨烯創(chuàng)新中心;將石墨烯產業(yè)發(fā)展寫入國家“十三五”規(guī)劃;設立石墨烯發(fā)展專項計劃和專項基金;將石墨礦確定為戰(zhàn)略性礦產資源;打通應用環(huán)節(jié),形成上下游一體化的產業(yè)鏈條;加快制定正確的技術路線和材料標準、應用標準等標準規(guī)范;做大做強采、選、冶一體的高科技龍頭企業(yè)集團,建立石墨烯產業(yè)基地;鼓勵和引導社會資本進入石墨烯產業(yè)領域。




