石墨烯产业政策与发展

石墨烯产业政策与技术进步 李义春 博士 国家新材料产业发展专家咨询委员会委员 中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长 1.1全球石墨烯产业发展情况 中国 韩国 日本 欧盟英国 印度 欧盟 英国 印度 日本 韩国 代表性公司 Anderlab Technologies/Redex Nano Labs · 日本文部科学省、经济产业省资助达 10亿 日元用于研究石墨烯相关项目。 · 日本内阁通过 《 第五期科学技术基本计划 （ 2016 通过 《 第五 》 ） 代表性公司 Incubation Alliance Inc/索 尼 · 产业通商部、教育科技部投入 1亿美元以上。 · 韩国发布 《 第二期国家纳米技术路线图 （ 2014-2015） 》 · 韩国政府公布“韩国 ICT 2020 国（ K-ICT 2020）的五年战略规划 代表性公司 三星 /LG/Graphene Square Inc 马来西亚 新加坡 马来西亚 新加坡 · 马来西亚国家创新机构（ NIAM）投入 8000万美 元建立国家石墨烯研究中心； · 马来西亚政府启动“ 2020 年国家石墨烯行动 计划（ NGAP） —— 石墨烯战略和风险评估计 划” · 新加坡国家科研基金会（ NRF）投入 1亿美元以 上 · 新加坡国立大学石墨烯研究中心。 · 《 中国制造 2025》 、 《 “ 十三五 ” 国家战略性新兴产业发展规划 》 、 《 国 家创新驱动发展战略纲要 》 、 《 关于加 快石墨烯产业创新发展的若干意见 》 · 国家自然科学基金累计资助石墨烯相 关项目达 2000余个 ， 涉及 400多家单位 ， 总经费达 12亿元； · 国内石墨烯相关企业布局已达 9000余 家 。 中国 · 美国国家自然科学基金 NSF：资助项目 1000 多项 ， 10亿美元以上 。 · 美国防部高级研究计划署 DARPA、 能源部 等工业部门： 10亿美元以上 。 · EFRI 2-DARE（ 新兴前沿研究与创新中心 -二 维原子材料研究 ） 与 BRI（ 基础研究计划 ） · 2019财年 （ FY） 多学科大学研究计划 （ MURI） 计划 代表性公司： Graphene Laboratories/IBM、 英特尔 、 马丁 、 波音 、 CVD · 欧盟石墨烯旗舰项目计划 ， 10年 10 亿欧元 ， 涉及 23个国家 150多个相关 单位 。 · 石墨烯旗舰计划第二阶段 （ 2016- 2020） 代表性公司：巴斯夫 /空客 、 诺基亚 美国 累计投入超过 1亿英镑 进行石墨烯相关 研究及技术推广 ， 成立包括 NGI、 石墨 烯创新中心 、 石墨烯工程创新中心等 。 代表性公司： 2-DTECH LTD 、 海德 公司 1.2中外石墨烯产业发展差异 国内 国外 中国：自下而上 ， 市场驱动， 聚焦传统产业提升 • 科研项目重点支持石墨烯基础理论研究 • 产业化重点聚焦传统产业转型升级 国外：自上而下，国家投入为主，大 企业较多，瞄准高端领域布局 • 欧美：资助力度较大，分布领域多，时间分布 密集，重点在高 技术研发的电子信息、生物医 药领域。 • 韩国：资金投入长期稳定，国家集中力量支持 三星、 LG集团等龙头企业促进石墨烯产业发展 • 英国：注重产学研紧密结合，支持创新中心建 设，研发投入较大，重点在高技术领域布局 02 01 ➢ 国家资金投入为主 ➢ 投入周期长，稳定 ➢ 重点布局高技术领域 ➢ 着重促进传统产业转型升级 ➢ 地方政府支持力度较大 ➢ 资金投入以民间为主 ➢ 以示范应用培育市场 1.2中外石墨烯产业发展差异 国内 国外 制备方法 粉体：采用氧化还原法 、 物理法 、 等离子体等多种技术制 备 ， 已实现低成本大规模生产 薄膜：采用 CVD法 、 CVD卷对卷法制备 ， 已经实现低成本 大规模生产 。 其中单晶薄膜保持全球最大记录 普遍采用 CVD法 ， 具备量产能力 ， 制备 成本较高 重点应用方向 储能 、 大健康 、 重防腐 、 导热复合材料等传统产业转型升级应用 光电器件 、 生物医药 、 传感器 、 环保 、集成电路等领域 专利质量和布局 专利数量全球首位 ， 原创性专利较少；多数集中于涂料 、 储能等领域 。 在我国专利数量 TOP20申请人中 ， 80%为高 校和科研院所 数量上不具有绝对优势 ， 但整体水平较 高；申请者主要以 IBM， Intel， 三星等 大型跨国公司 ， 重点布局集成电路 、 晶 体管 、 传感器等 产业发展模式 自发模式 ， 市场驱动 ， 以传统产业转型升级为主线 ， 企业投入为主 ， 国家支持较少 ， 中小企业较多 以高端应用为主线 ， 制定技术发展路线 图 ， 研发机构 、 企业等各主体分工明确 且协调有序 ， 国家投入为主 ， 企业配套 支持 。 大企业较多 1.3全球石墨烯专利情况 全球石墨烯专利申请数量年度分布 全球石墨烯专利主要国家 /地区分布分析 ⚫ 全球石墨烯专利数量逐年增加 全球石墨烯相关专利累计 51054件 （ 截止 2018年 8月 29日 ） 。 自 2010年开始随着 石墨烯全球研究热潮 ， 石墨烯相关专利数 量猛增 ， 2017 年专利申 请数量 达到 13371件 ， 2018年为 7432件 。 ⚫ 中国石墨烯专利申请量居全球首位 专利申请前三名的国家为 中国（ 55.05%） 、 美国（ 11.23%）、韩国（ 10.29%），其中 中国是全球石墨烯产业专利申请量最大的国 家，累计申请量达 37521件。 《 2018石墨烯技术专利分析报告 》 ， CGIA Research整理 1.4石墨烯产业所处的阶段 产业发展的不同阶段，其产业政策存在差异 导入期 成长期 成熟期 衰退期 t q 技术创新 品牌建设 标准化竞争 替代品 多元化发展（第二曲线） 稳定市场 周期化 创业失败 直接财政 支持 间接财政 支持 产业规划 组织协调 鼓励技术 创新 推进产业 发展 规范市场 环境 促进产业 融合 政策手段 政策目标 技术萌芽期 期望膨胀期 泡沫幻灭期 爬升复苏期 生产高峰期 研发 初创公司获得 第一轮风投 第一代产品价 高需大量的定 制化 早期采用者 调查 大众媒体炒 作开始 期望值大增 基础研究 逐渐淡出 国家意志 企业远见 不懈坚持 少于 5%的潜在客 户完全采用 第二代产品， 服务 产业化关键期 技术走向成熟 大规模应用和杀 手锏级应用 时间 期望 市场需求 上升 顶点 陷入谷底 爬上斜坡 步入高峰 Gartner技术成熟度曲线（炒作周期） 产业生命周期曲线 萌芽 期 成长期 1.5国家石墨烯产业政策 ⚫ 智能材料 ⚫ 生物材料 ⚫ 石墨烯 ⚫ 。。。。。。 工信部、发改委和科技部三部委 《 关于加快石墨烯产业创新发展的若 干意见 》 ⚫ 成立了国家新材料产业发展领导 小组和国家新材料产业发展专家 咨询委员会 ⚫ 制定了“ 1+10”的折子工程 ⚫ 强基工程 ⚫ 创新中心建设 ⚫ 《 中国制造 2025》 ⚫ 《 “ 十三五 ”国家战略性新兴 产业发展规划 》 ⚫ 《 国家创新驱动发展战略纲要 》 ⚫ 首批次应用保险补偿制度 ⚫ 标准领航 ⚫ 新材料应用推广若干政策 ⚫ 基础材料重点研发计划 ⚫ 纳米材料计划等 首个国家层面石墨烯专项政策：营造 石 墨烯产业发展的春天 一个目标 三大原则 四个推进 四项措施 坚持企业主体，政策引导 坚持创新驱动，典型示范 坚持需求牵引，技术推动 推进产业发展关键技术创新，推进首批次产业化应用示范， 推进产业绿色、循环、低碳发展，推进拓展应用领域及保障 措施 加大政策扶持，加强投融资引导 完善标准规范体系，加强行业管理和服 务 推动石墨烯 产业做大做强 1.5地区石墨烯产业政策 ⚫ 我国 20多个省市“十三五” 规划等政策中对石墨烯进行了布局 ⚫ 地方政府纷纷通过编制专项规划、设立产业园、科技专项、产业基金、 出台扶持政策等，促进石墨烯关键技术研发和产业化应用示范，抢占 石墨烯产业发展先机。 • 中国制造 2025北京行动纲要 • 《 北京市石墨烯科技创新专项（ 2016-2025） 》 • 《 关于进一步加快发展战略性新兴产业实施方案的通知 》 • 《 2017年第一批石墨烯、微纳米材料与器件领域产业化 中试环节扶持专项的通知 》 • 《 江苏省国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要 》 • 常州市 《 加快先进碳材料产业发展的若干政策 》 、 《 关于 进一步加快先进碳材料产业创新发展的若干意见 》 • 无锡市 《 关于促进无锡石墨烯产业发展的政策意见 》 、 《 无锡市石墨烯产业发展规划纲要（ 2013 年 -2020 年） 》 福建省 • 《 福建省石墨烯产业发展规划（ 2017-2025 年） 》 • 《 泉州市石墨烯产业发展路线图（ 2018—2025年） 》 • 《 永安市高端石墨和石墨烯产业发展规划（ 2018-2025 年） 》 • 《 广西石墨烯产业发展工作方案 》 • 《 广西工业产业转型升级专项行动计划 》广西 • 《 四川省石墨烯等先进碳材料产业发展指南 • 《 四川省产业园区创新改革发展规划（ 2016—2020年） 》 • 《 德阳市人民政府关于加快推进 德阳市石墨烯产业发展 的实施意见 》 四川省 • 《 黑龙江省石墨烯产业三年专项行动计划 (2016-2018 年 )》 • 《 青岛市十大新兴产业发展总体规划 》 • 《 青岛市关于加快推进科技改革发展的若干意见 》 • 《 宁波市石墨烯技术创新和产业发展中长 期规划 》 • 《 宁波市石墨烯产业三年攻 坚行动计划 》 政策区域分布热力地图 北京 深圳 江苏省 黑龙江省 青岛 宁波 1.6石墨烯产业发展格局 技术服务 21.0% 检测 0.6% 设备 1.8% 投资 2.2% 销售 22.5%研发 23.8% 应用 17.4% 制备 10.7% 图 3真正开展石墨烯业务的企业分类饼形图 图 1中国石墨烯企业数量区域分布热力地图 数据来源 :启信宝、 CGIA Research整理 截止到 2018年 12月 31日，在工商部门注册的，涉及石墨烯相关业务 的企业数量达到 9450，呈现出 多点开花、集聚初现 ， 东部沿海企 业聚集效应明显，集中了 70%以上的企业。 图 2石墨烯相关企业年度新增数量趋势分析 176 217 231 291 478 662 1140 1427 2980 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 2010年 2011年 2012年 2013年 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 企业数量（家） 1.7石墨烯产业发展规模 ◼ 市场规模不断扩大： 2015年 6亿， 2016年 40亿， 2017年 70亿。目前已初步形成新能源、大健康、 电子信息、节能环保、生物医药、化工、航空航天等七大应用领域，前景可期 。 ◼ （ 2017年 ） 其中石墨烯在新能源领域规模达到 50 亿元 ， 石墨烯涂料规模达到 8亿元 ， 复合材料和大 健康规模均达到 5亿元 ， 节能环保和电子信息领域 规模均达到 1亿元 ， 石墨烯产业呈现出快速发展趋 势 。 1.8应用市场不断拓展 ◆ 传统产业转型升级需求迫切 涂料： 2017年产销量分别为 1976.6万吨 和 1929.2万吨 。 2018年前三季度产销量分别为 1305.4万吨 和 1288.4万吨 。 2017年防腐涂料产量约为 600万吨 。 合成橡胶 ： 2017年产销量分别为 571.9万吨 和 573万吨 。 2018年前三季度产销量分别为 392.9万吨 和 388.5万吨 。 化学纤维： 2017年产销量分别为 4919.55万吨 和 4810.3万吨 。 2018年前三季度产销量分别为 3673.3 万吨 和 3577.8万吨 。 汽车： 2017年产销量分别为 2901.81万辆 和 2887.9万辆 。 2018年前三季度产销量分别为 2049.1万辆 。 新能源汽车 2017年产销量分别为 82.1万辆和 80.4万辆 。 2018年前三季度产销量分别为 77.3万辆和 75.0万辆 ◆新兴市场潜力巨大 电子产品： 移动通信手持机 2017年产销量分别为 18.90亿台和 19.20亿台。 2018年前三季度产销量 分别达到 12.6亿台。彩色电视机 2017年产销量分别为达到 1.7亿台。 LED照明产品： 2017年，我国国内 LED照明产品产量已达约 106亿只（台 /套），同比增长 34%。 国内市场渗透率已达 60%。 电池： 原电池 2018年前三季出口量 218亿个，蓄电池为 19.4亿个。 数据来源：国家统计局 1.9市场空间巨大 2 发展的问题与挑战 ◆ 产业化的关键技术有待突破 专利数量多，但创新能力不足。缺少真正的核心知识产权 ◆ 龙头企业示范尚待建立 队伍庞大，目前国内从事石墨烯生产的企业 80%以上为中小型企业和初创企业，处于小作坊式的各自为阵状态，有实力的 大企业实质性参与极少 , 资金投入有限，导致石墨烯龙头企业缺位，行业示范效应缺失，行业引领和带头作用缺乏。 ◆ 应用市场尚待开拓 部分领域产业化，但产业化水平不高，大规模应用市场尚未打开 ——大多数产品属于利用石墨烯与原有材料结合来提升产品 性能，技术门槛相对较低，同质化现象严重 ◆ 产业发展环境有待改善 1）急功近利倾向严重，轻视对未来的核心技术的关注，呈现同质化、低水平重复现象突出： 2）资本市场、媒体炒作，鱼目混珠，产业园区盲目建设 3）经费投入分散其严重不足，缺少整体布局 4） 知识产权保护重视不足，相关专利保护尚不完善，导致很多侵权事件发生，尤其在应用领域更加常见； 5） 标准规范体系有待完善，目前我国石墨烯产业在下游应用、产品认证、检测、使用标准等方面趋于空白； 6） 行业公共服务不足，虽然国内石墨烯产业园、联盟等相继成立，但多数机构的服务能力有限，且服务范围多以区域或重点企 业为主，难以实现全行业覆盖。 规范园区 标准认证 领跑企业 培育优势领跑企业 培育石墨烯领域领跑企业； 鼓励国有大型企业参与石 墨烯等相关技术研发及应 用领域拓展；鼓励大中小 企业协同发展 ， 提高材料 制备企业的集中度 。 规范产业园区建设。 正确引导及规范 ， 避免园区和 基地建设盲目跟风；结合地方 特色 ， 因地制宜研究制定相关 政策措施 ， 激发市场主体创新 活力；评选出特色示范园区 ， 树立行业标杆 。 完善标准认证规范体系 制定和完善相应的产品标准 ， 逐步 构建全产业链标准检测认证体系 。 加强知识产权保护力度 ， 完善知识 产权交易和保护机制 ， 推动知识产 权运营平台建立 ， 构筑技术扩散壁 垒 。 关键技术 突破关键技术瓶颈 建立完善产业发展机 制体制 ， 坚持企业为 研发主体 ， 联合高校 和科研院所 ， 形成产 学研一体的发展模式 产业融合 3 推进石墨烯产业发展的建议 加强石墨烯与传统 产业融合；加强石 墨烯与新兴产业创 新融合 共同努力 开创石墨烯产业化美好未来 中国石墨烯产业技术创新战略联盟 电话： 010-62773655 网址： www. c-gia.org 邮箱： alliance@c-gia.org 地址： 北京市海淀大街 3号鼎好大厦 A座 1218室