近日,福建省發改委正式發布《福建省石墨烯產業發展規劃(2017—2025年)》。該規劃提出,到2025年,石墨烯及其相關產品產值突破500億元,帶動形成產值超1000億的產業鏈體系。省發改委相關負責人表示,這是全國第一部省級石墨烯專項規劃。
據了解,福建省發展石墨烯產業有三大有利條件:石墨資源儲量豐富,全省已探明石墨礦產地15處,儲量超過300萬噸;產業體系初具雛形,在石墨烯生產設備、石墨烯制備、電池電極材料、防腐涂料和環保材料等領域已涌現40多家具一定實力的企業;技術支撐能力較強,全省石墨烯專利申請量超過400件。
根據規劃要求,在發展目標方面,到2025年,福建省成為全國石墨烯技術創新先導區、國際合作引領區、產業應用示范區;到2025年,形成1~2家具有國際競爭力和引領帶動作用、年銷售收入超100億元的龍頭企業,培育一批年銷售收入超10億的專業性骨干企;到2025年,突破一批石墨烯關鍵技術,具備自主知識產權的石墨烯材料及器件達到或接近國際先進水平,建成若干國家級工程(技術)研究中心、檢測認證中心、應用研究中心,技術與檢測實力達到國內領先、國際先進水平。
福建省還提出重點打造以福州和廈門為創新核心區,以廈門火炬高新區、泉州晉江和三明永安為產業集聚區的“兩核三區”產業發展格局。其中,福州研發服務核心區將依托福州大學、福建師范大學、中科院海西研究院等高校、科研院所及相關應用企業,建成石墨烯檢測、研發技術服務平臺,在福州高新區承接石墨烯科技成果轉化落地。
另悉,近日,福建省還出臺加快石墨烯產業發展六條措施,重點從提升創新能力、培育壯大產業、強化人才支撐、加大金融支持、增強要素保障、營造發展環境等六個方面,圍繞技術研發和產業發展兩個主題,提出要繼續組織實施省級石墨烯重大科技、技術研發和產業發展專項,在福州、廈門、泉州、三明等地創建一批省級創新平臺等。
一、發展基礎
?。ㄒ唬┈F狀與問題
福建省石墨烯產業發展從無到有,不斷壯大,在資源儲備、產業培育、技術進步等方面取得一定進展,有力推動了福建省產業轉型升級和新興產業發展。
1.石墨資源儲量豐富。高質量石墨是石墨烯重要原材料之一,截至2016年,全省已探明石墨礦產地15處,累計探明晶質(鱗片)石墨和隱晶質(微晶)石墨儲量超過300萬噸,以隱晶質(微晶)石墨為主,保有儲量137.4萬噸。主要分布在三明、龍巖、南平等地。其中,三明永安是我國南方主要的石墨儲藏地。
2.產業體系初具雛形。目前,全省已基本形成從資源開采—材料制備—下游應用—終端產品及相關配套的產業鏈,在石墨烯生產設備、石墨烯制備、電池電極材料、防腐涂料和環保材料等領域已經涌現出40多家具有一定實力的企業,主要分布在福州、廈門、泉州和三明永安等地,產業集聚效應初顯。
3.技術支撐能力較強。全省有多家高校及科研院所從事石墨烯技術研發,諾貝爾獎得主康斯坦丁·諾沃肖洛夫等一批國內外院士專家與福建省全面合作,形成較強的技術支撐。全省石墨烯專利申請量超過400件,其中廈門大學石墨烯工程與產業研究院累計申報和擁有發明專利70多件,骨干企業累計申報和擁有發明專利50多件。
同時也要看到,福建省石墨烯產業尚處于培育階段,創新平臺數量不多,專業園區剛剛起步,骨干企業數量較少,資源要素有待整合,成果轉化、孵化機制亟待完善,領軍人物、專業團隊比較缺乏,標準、評價、質量檢測等支撐體系缺失,制約了福建省石墨烯產業持續、快速發展。
(二)形勢與機遇
1.市場前景廣闊。目前全球石墨烯年產能已達百噸級,未來五年到十年將達千噸級。預計到2020年,全球石墨烯市場規模將超1500億元。我國石墨烯企業已突破千家,產業化應用不斷加速,預計到2020年,我國石墨烯產業占全球比重將達到一半以上,市場規模突破800億元。據初步預測,隨著技術創新和應用市場的開拓,石墨烯將帶動形成萬億級下游應用產業。
2.戰略地位凸顯。石墨烯正引領著新材料領域的顛覆性革命,英、美、日、韓、歐盟等國家和地區積極布局,搶占產業制高點,英國成立國家石墨烯研究院(NGI),美國、日本、韓國重點資助石墨烯項目,歐盟啟動“石墨烯旗艦”計劃。我國政府也高度重視石墨烯產業發展,黨和國家領導人多次考察石墨烯企業及相關研究機構,《中國制造2025》將石墨烯列為前沿新材料,工業和信息化部、國家發展改革委、科技部等三部委聯合出臺《關于加快石墨烯產業創新發展的若干意見》。
3.瓶頸有待突破。目前石墨烯產業發展總體上處于產業化突破前期,尚未形成“料(石墨烯)—材(石墨烯基功能材料)—器(基于石墨烯的各類器部件)—用(終端產品應用)”的完整鏈條,石墨烯低成本規?;G色制備技術存在瓶頸,針對不同應用產品的修飾、改性、復合、集成、功能化等技術仍需提高,下游應用產品低端化、種類較少、規模不大,缺乏殺手锏級應用。
福建省應抓住歷史機遇,建設具有國際水平的技術研發和產業孵化平臺,加快石墨烯關鍵共性技術研發,帶動相關產業技術進步;深化石墨烯在電子信息、化工、紡織鞋服等領域應用,促進傳統產業轉型升級;開發具有優異光、電、熱、力性能的新型石墨烯功能性產品,推動供給側結構性改革;發揮石墨烯在新能源、高端裝備、環保等領域的帶動作用,培育經濟發展新動能。
二、發展目標
到2020年,建成較為完善的石墨烯材料研發、制備、應用等產業發展體系。到2025年,石墨烯產業成為福建省經濟發展先導產業,部分石墨烯材料應用達到國際領先水平,福建省成為全國石墨烯技術創新先導區、國際合作引領區、產業應用示范區。
產業規模逐步擴大
到2020年,通過產業培育、示范項目推動和一批重大項目落地,實現石墨烯及相關應用產業產值突破100億元,帶動形成產值超500億的產業鏈體系。
到2025年,下游應用市場全面打開,產業實現跨越式發展,石墨烯及其相關產品產值突破500億元,帶動形成產值超1000億的產業鏈體系。
福建省石墨烯產業規模目標(單位:億元)
主要方向 |
2020年目標 |
2025年目標 |
年均增長率(%) |
石墨烯材料制備 |
5 |
10 |
14.9 |
石墨烯復合材料 |
30 |
50 |
10.8 |
石墨烯熱管理 |
15 |
50 |
27.2 |
石墨烯儲能材料 |
30 |
150 |
38.0 |
石墨烯電子信息應用 |
10 |
150 |
71.9 |
石墨烯節能環保應用 |
5 |
50 |
58.5 |
石墨烯配套及其他 |
5 |
50 |
58.5 |
總計 |
100 |
510 |
38.5 |
三、七個重點方向
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加快突破石墨烯材料規模化制備共性關鍵技術。實現石墨烯微片高質量、低成本、規模化、綠色、可控制備,進一步研發大尺寸單晶石墨烯薄膜制備技術。實現對石墨烯層數、尺寸以及表面官能團等關鍵參數的有效控制,提高石墨烯材料規?;苽涞墓に嚪€定性、性能一致性。
(二)復合材料領域
立足福建省主導產業和戰略性新興產業,利用石墨烯的優良特性,對傳統涂料、復合纖維、紡織面料、建筑材料、潤滑劑、電磁屏蔽材料、電線電纜等材料進行改性,提升材料性能,拓展產品應用功能,并加大對前沿復合材料的研發。
(三)電子信息領域
加快研發石墨烯新型顯示器件,重點推進高電導率大面積觸控屏、大尺寸移動智能終端用導電薄膜的研發和產業化。研發用于健康醫療、可穿戴電子設備等領域的石墨烯傳感器以及用于物流、移動通訊、支付及RFID電子標簽等領域的石墨烯射頻產品。前瞻布局石墨烯基下一代微電子器件、芯片,促進微電子與集成電路的發展。
?。ㄋ模┠茉搭I域
加快石墨烯在超級電容、鋰離子電池、鉛碳電池等能源存儲與轉化領域的研發、應用和產業化;通過石墨烯顯著提高非貴金屬在燃料電池、電解水制氫、鋰空氣電池的活性和使用壽命,推進能源催化體系的應用和產業發展。
(五)熱管理領域
加快設計和研發超薄石墨烯導熱膜生產工藝和生產設備、新型LED燈散熱外殼以及用于智能手機、平板電腦、大功率計算機散熱的石墨烯導熱膜、導熱片等產品,滿足高功率電子產品、能源系統對于高效熱管理的市場需求。大力開發基于石墨烯薄膜、石墨烯功能纖維的發熱器件和可穿戴產品。
?。┉h保健康領域
利用石墨烯比表面積大、多孔結構、吸附性能好等特性,立足海水淡化、污染處理、顆粒吸附等環保需求,開發具有吸附、過濾、凈化等功能的石墨烯環保產品和系統,研發石墨烯生物傳感器、醫用復合材料、量子點生物檢測等產品。
?。ㄆ撸┡涮桩a業
開發石墨烯材料制備設備及專用檢測儀器。加強科技成果轉化、檢驗檢測、知識產權保護和工業設計等配套服務。
四、五個專欄說明重點任務
專欄1石墨烯關鍵技術和重點產品研發工程 |
1.石墨烯及其他二維材料制備:重點突破高質量石墨烯微片低成本規?;慨a,大尺寸單晶石墨烯薄膜制備技術等;重點研發PET基底單層石墨烯、硅片基底單層石墨烯、CVD石墨烯膜、石墨烯粉體、高質量低成本石墨烯微片、石墨烯微片衍生物、石墨烯透明導電薄膜、大尺寸單晶石墨烯薄膜、氟化石墨烯等產品。
2.石墨烯復合材料:重點突破石墨烯粉體高效分散、表面修飾等關鍵技術;重點研發石墨烯防腐涂料、綠色環保石墨烯水性無機涂料、石墨烯潤滑油、石墨烯復合纖維、石墨烯復合功能膜、高檔石墨烯服飾面料、石墨烯紡織品、石墨烯復合型建材、石墨烯電線電纜、石墨烯電磁屏蔽材料、防輻射材料、抗電磁干擾器件、石墨烯太赫茲探測器、安檢儀、質量檢測儀等產品。
3.石墨烯電子信息應用:重點突破石墨烯薄膜在顯示和觸控等領域的規模應用、低成本轉移和高速高精度圖案化等關鍵技術;重點研發石墨烯觸摸屏、高電導率大面積觸摸屏、大尺寸移動智能終端用導電薄膜、石墨烯傳感器、石墨烯射頻天線的無線發射放大及接收器件、基于石墨烯傳感器的移動醫療設備、石墨烯導熱封裝材料等產品。
4.石墨烯能源材料:重點突破石墨烯儲能應用材料與功能器件的應用、石墨烯導電添加劑、石墨烯涂層鋁箔和活性石墨烯在高性能鋰電池中和超級電容器的應用等關鍵技術;重點研發石墨烯基電池正極和負極材料、石墨烯基導電添加劑、石墨烯功能涂層鋁箔、石墨烯/活性炭電極、石墨烯超級電容器和新型高性能催化劑等產品。
5.石墨烯熱管理:重點研發石墨烯高導熱復合材料、石墨烯導熱膜、導熱片、導熱封裝材料、超薄石墨烯導熱膜生產工藝和生產設備、新型LED燈散熱外殼、石墨烯智能暖貼、室內采暖畫、石墨烯智能取暖服飾、智能便攜式加熱設備、汽車快速除霜膜等產品。
6.石墨烯環保健康應用:重點突破石墨烯吸附材料與過濾裝置、石墨烯催化技術應用等關鍵技術;重點研發石墨烯吸附材料、海水淡化膜、石墨烯催化劑載體、過濾裝置、工業廢水處理裝置、重金屬污染去除系統、無病毒生物凈化系統、生物傳感器、抗菌復合材料、石墨烯骨材料、高量子產率石墨烯量子點靶向生物標記等產品。
7.石墨烯配套產業:重點研發大面積高品質單層石墨烯制備的專有設備、G-CVD石墨烯化學氣相沉積系統、PE-CVD等離子體輔助化學氣相沉積系統、石墨烯清洗線、等離子體刻蝕系統、磁控濺射機、石墨烯專用檢測儀器等產品。 |
專欄2石墨烯首批示范推廣工程 |
石墨烯改性防腐涂料應用示范項目。圍繞石墨烯改性防腐涂層開展研究應用,開發不同活性官能團的改性石墨烯,研究易分散、高濃度、高穩定性、低成本的配方與工藝,研制耐大氣、耐海水腐蝕兩大系列涂料,開展生產線設計與定制,優化調整施工工藝,開展產品綜合性能評估,實現石墨烯重防腐涂料的典型示范性應用。
石墨烯光電散熱產品應用示范項目。圍繞石墨烯散熱器在節能燈等日常生活方面的應用,積極支持相關企業開展應用示范項目建設,做好產品、技術和設備的標準化工作,實現散熱材料與終端產品同步設計、系統驗證、批量應用與供貨等多環節協同促進,并最終實現產業化和市場化。
石墨烯復合材料應用示范項目。圍繞石墨烯在復合纖維、復合涂料、復合塑料等方面的示范應用,推動石墨烯復合材料與福建省紡織鞋服、精細化工等傳統優勢產業對接,并進行相關生產設備的標準化。
“互聯網+”石墨烯應用示范項目。建立基于互聯網的石墨烯創新創業平臺,開展石墨烯設計解決方案、供需對接、信息咨詢、檢驗測試等服務,營造開放、融合的產業生態。建立石墨烯數據庫,通過物聯網、云計算等技術,建立石墨烯材料數據庫、工藝參數庫、工藝知識庫,支持對石墨烯專利、材料制備、生產研發等數據的有償查詢和共享。 |
專欄3石墨烯產業布局優化工程 |
兩核:
一是福州研發服務核心區。依托福州大學、福建師范大學、中科院海西研究院等高校、科研院所及相關應用企業,建成石墨烯檢測、研發技術服務平臺,在福州高新區承接石墨烯科技成果轉化落地。
二是廈門創新孵化核心區。依托廈門大學、華僑大學、中船重工725所廈門材料研究院等高校、科研院所及相關應用企業,設立開放實驗室,構筑集研發、中試、產業化、成果評價、產品檢測認證等于一體的綜合性創新孵化平臺。
三區:
一是廈門火炬高新區石墨烯產業聚集區。以現有在國內具有競爭優勢的一批石墨烯骨干企業為主體,重點發展石墨烯導熱、散熱、防腐和微電子新材料產業,壯大產業規模,提高市場占有率,加快產業集聚,形成以石墨烯研發、設備、應用為一體的產業發展格局。
二是泉州晉江石墨烯產業聚集區。以福建海峽石墨烯產業技術研究院、三創園、晉江龍湖石墨烯產業園為依托,結合晉江紡織、鞋服、建材、機械裝備等傳統產業基礎,加強石墨烯下游領域應用,前瞻布局石墨烯半導體材料,加快科技成果轉化。
三是三明永安高端石墨及石墨烯產業聚集區。依托豐富的石墨資源,以清華大學、廈門大學、中國航發等產學研用平臺為支撐,重點發展石墨負極材料、等靜壓石墨、核石墨等高端石墨和石墨烯制備,在鋰電、儲能、橡膠改性等下游領域拓展應用,建設永安市石墨和石墨烯產業園、石墨特色小鎮,逐步形成產業集聚。 |
專欄4石墨烯服務支撐體系建設工程 |
1.創新研發平臺
重點建設廈門大學能源材料和石墨烯創新平臺、華僑大學石墨烯應用工程技術研究中心、中科院海西研究院石墨烯基納米功能復合材料工程研究中心、永安石墨和石墨烯工程研究中心等。
2.檢驗檢測平臺
重點建設廈門石墨烯新材料公共測試平臺、中船重工725所廈門材料研究院檢測服務平臺、海西石墨烯質量檢測中心等。
3.雙創服務平臺
重點建設福州高新區石墨烯產品培育中心、海峽石墨烯產業技術研究院、永安碳材料研發中心和科技創新孵化基地等。 |
專欄5石墨烯標準體系建設工程 |
制定石墨烯材料標準。鼓勵企業加快發布石墨烯材料的名詞術語與定義基礎標準,制定石墨烯層數測定、比表面積、導電率等標準,研制一批石墨烯材料、器件標準和計量裝置。
制定石墨烯應用產品標準。以石墨烯散熱器、石墨烯防腐涂料等福建省優勢較為明顯的產品為先導,鼓勵骨干龍頭企業、科研院所等聯合開發,優先制定企業級或省級石墨烯應用產品標準,并在全省推廣,力爭上升到行業標準甚至國家標準。
完善石墨烯試驗技術標準。完善石墨烯試驗技術的計量標準。完善標準物質,支撐測量儀器校準、實驗結果評價、產品質量控制等標準化和計量工作。建成全流程監測系統表征、質量控制標準體系和試驗結果的時效性評價標準系統。 |
資料來源:福州新聞網
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