发展石墨烯产业,上海为何与常州、宁波“抱团”?

纺织服装周刊 2016-12-01 02:11

2010年,英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·海姆、康斯坦丁·诺沃肖洛夫因石墨烯成果获得诺贝尔物理学奖;如今,石墨烯产业在全球方兴未艾,我国多个省市发'...

2010年,英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·海姆、康斯坦丁·诺沃肖洛夫因石墨烯成果获得诺贝尔物理学奖;如今,石墨烯产业在全球方兴未艾,我国多个省市发展迅猛。在近日举行的长三角石墨烯产业协同发展推进会上,上海石墨烯产业化技术功能型平台、江南石墨烯研究院、宁波市石墨烯创新中心三方签署《长三角石墨烯产业协同发展合作备忘录》,将携手建立联合创新中心和一系列共享平台。

上海为何在石墨烯产业上与常州、宁波“抱团”?记者采访了多位与会专家。

上海科研领先,产业受制约

石墨烯是一种只有一个碳原子层厚度的二维空间材料,相当于一根头发的20万分之一。它的强度极高,断裂强度比目前最好的钢材高200倍左右。其导热、导电性能也非常优越,有望替代硅材料制造超微型晶体管,构建新一代计算机。科技界预言石墨烯将改变21世纪,引发颠覆性产业技术革命。

海姆(左)和诺沃肖洛夫 来源:新华社

大会轮值主席、上海理工大学材料科学与工程教授杨俊和介绍,在石墨烯基础研究领域,上海高校院所与国际先进水平“并跑”,在少数细分领域处于“领跑”状态,如中科院上海微系统所研制的石墨烯单晶。专利方面,上海石墨烯产业化技术功能型平台统计的数据显示:截至2015年8月,本市申请的石墨烯发明专利数量,在全国各省区市中排名第一。

然而,市经信委新材料处处长蒋玮坦言,上海在石墨烯产业方面,与常州、宁波等地存在差距。2011年,常州市政府建立江南石墨烯研究院,在全国率先发展石墨烯产业。目前,常州西太湖科技产业园已集聚石墨烯企业81家,覆盖设备生产、原材料制备、下游应用、科技服务等产业链上中下游。在宁波,中科院宁波材料所先后突破了石墨烯低成本规模化制备技术、石墨烯薄膜连续卷对卷制备技术,正在产业化进程中。

“上海在产业上相对落后,存在客观原因。”蒋玮分析说,本市已无建设用地增量,制造业发展受到很大制约,但也有自身优势:高校院所科研实力强、对全球人才吸引力大、新材料应用端市场广阔。因此,上海可以与常州、宁波形成优势互补,协同发展石墨烯产业。

国企应积极研发未成熟技术

根据《长三角石墨烯产业协同发展合作备忘录》,上海、常州、宁波的三家机构将在未来几年内,携手建设石墨烯产品信息共享平台、石墨烯大型科学仪器设备共享服务平台、石墨烯国际合作交流平台、石墨烯应用创新平台、石墨烯公共技术服务平台、石墨烯联合创新中心、石墨烯产业发展联盟。其中,石墨烯联合创新中心成立后,计划申报工业和信息化部评审的制造业创新中心,争取获得国家的支持。

《长三角石墨烯产业协同发展合作备忘录》签约仪式举行。俞陶然 摄

上海电气中央研究院新材料应用研究室主任廖文俊认为,信息共享平台建立后,将对上海电气等高端装备制造企业应用石墨烯起到推动作用。“所谓‘一代材料,一代装备’,石墨烯有望用于储能电池、换热装置等设备,但我们缺少新材料研制方面的信息。”

“上海电气年产值约1000亿元,如果常州、宁波的石墨烯企业能提供占产值0.1%的产品,对石墨烯产业来说就是很大的突破。”杨俊和说。据统计,我国目前的石墨烯制备产能约为7000吨,实际产量只有100吨左右,因为下游应用市场尚未兴起,制备多了也没地方用。而开拓下游应用,正是上海企业,特别是大型国企有望实现的。蒋玮说,上海研制的大飞机、大船等一系列先进制造业产品都需要应用新材料,完全可以与苏浙两省的石墨烯企业进行合作。

上海交大科研人员展示含有石墨烯的柔性材料。来源:新华社

市科委高新技术产业化处负责人表示,目前,我国乃至全球都缺乏石墨烯在关键领域的成功应用案例,上海大型国企可以在这方面有所作为,更积极地开展未成熟技术研发应用,包括与长三角地区的高校院所、企业合作攻关。一言蔽之,上海石墨烯产业战略应是“两头在内,中间在外”:前端依托本市高校院所做好科研,掌握高质量发明专利;后端有赖于企业,特别是大型国企的示范应用;中段通过不断完善长三角协同发展机制,由苏浙企业制备各类石墨烯产品,并与上海的前端研发、后端应用形成良性互动。

题图:石墨烯产品。 新华社 图片编辑:项建英

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