作为新能源汽车重要组成部分,动力电池和车身材料对于石墨烯的应用需求与日俱增。随着石墨烯应用技术的发展,越来越多的国家地区和企业投身到石墨烯产业技术的研发阵营。8月28日,天津高新区与英国国家石墨烯研究院在高新区海泰大厦签署合作协议。双方将围绕电动汽车、新材料等领域开展合作研发、平台共享以及人才培养等工作,同时在天津成立石墨烯工程技术中心。相信未来五年,在全球石墨烯工程技术领域,将不断看到来自天津高新区的研究成果。
总预算1000万英镑
曼彻斯特大学英国国家石墨烯研究院是全球领先的石墨烯研究机构,英国政府投资6100万英镑。此次与天津高新区合作成立的石墨烯工程技术中心,是英国国家石墨烯研究院与中国合作的第一个工程技术中心项目。
英国国家石墨烯研究院主任弗拉基米尔·佛柯表示,滨海新区发展速度迅猛,尤其是在新能源新材料和汽车产业,吸引了大批世界知名企业入驻。此次选择在天津高新区成立石墨烯工程技术中心,主要是看中了高新区在新能源汽车方面良好的产业生态。弗拉基米尔·佛柯说:“我去过中国很多城市,天津高新区给我留下的印象最深刻。这里有非常良好的新能源汽车产业环境,有整车企业、有配套的零部件企业、有研发机构、有金融等服务机构,这对于把实验成果转化为技术产品是非常有利的。”据介绍,天津石墨烯工程技术中心将拥有双方合作研发的所有成果和知识产权,并约定下一步同国能汽车、艾康尼克、力神电池等高新区企业在复合材料、动力电池领域进行产业化推广与合作。双方将进行5年总预算为1000万英镑的研究计划。
天津高新区管委会副主任王威在接受媒体采访时表示,“石墨烯投入产业化应用需要较长的时间,天津高新区作为国家自主创新示范区,就是要担此重任,通过政府搭台,来缩短石墨烯产业化的过程。我们跟曼彻斯特大学的合作跟以往的合作不一样,我们不是简单复制曼彻斯特大学的一些功能,而是一种延伸。像曼彻斯特大学把基础研究到最后的产业化分成9个阶段,在英国曼彻斯特大学石墨烯研究院可能是1到3,在曼彻斯特石墨烯工程技术中心大概是4到5到6,高新区这边更偏向6到8,这样所有在6到7或8过程当中的知识产权都留在了天津,这是一个最佳的协同创新模式。”
产业化进程有望缩短
石墨烯作为21世纪的新材料之王,它的出现必然会引起全世界的关注,这几年全球各国都在积极布局这一有望改变未来的领域。美国的IMB、因特尔、波音等国际大公司,都先后投入大量的科研力量进行石墨烯的研发。欧盟更是将石墨烯列为未来新兴技术旗舰项目之一,计划提供总规模超过10亿欧元的资助,将石墨烯研究提升至战略高度。而在亚洲,石墨烯的发展也极其活跃,韩国预计2012年至2018年,向石墨烯领域提供总额为5亿美元的资助,三星则在手机石墨烯芯片的应用上投入巨大研发力量;日本众多企业如日立、索尼、东芝等也投入了大量资金和人力从事石墨烯的基础研究和应用开发。石墨烯的相关研究也日益受到产油大国的高度重视,甚至上升到了国家政策的高度。
今年7月22日,全球第一台使用石墨烯作为车身材料的汽车在英国曼彻斯特亮相。曼彻斯特国家石墨烯研究中心商务总监詹姆斯·贝克表示:“石墨烯汽车是石墨烯材料如何用来提高现有产品性能一个很好的例子。这表明,在被发现12年后,石墨烯终于有了一个"真正世界级影响"的应用”。
而在7月初中国南京举办的2017世界石墨烯创新大会上,弗拉基米尔·佛柯表示,欧洲石墨烯旗舰计划提出了未来石墨烯科学技术路线图。预计在2023年,石墨烯可以实现大规模应用。弗拉基米尔·佛柯介绍,欧洲石墨烯旗舰计划与中国的合作早已开始,曼彻斯特大学目前与中国至少有400多个合作项目,尤其是与中国科学院的合作最为密切,双方合作项目至少有10个涉及石墨烯及其他二维材料领域。“曼彻斯特大学与中国企业也有很好的合作,比如华为、中国电网等。这些企业主要是把石墨烯用在产品里,提升产品性能。今后曼大与中国在石墨烯领域的合作一定还会不断深入。”弗拉基米尔·佛柯预测,由于大量高校、企业都投入到石墨烯行业中来,石墨烯产业化的全球进程可能会大大缩短。
爆发点条件已形成
在中国,《中国制造2025》《国家创新驱动发展战略纲要》和“十三五规划”,以及工信部、发改委、科技部联合印发的《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》,都在推进石墨烯产业快速发展。各地方政府也在为石墨烯产业发展积极搭建平台。近日,福建省印发《福建省石墨烯产业发展规划(2017—2025年)》,这是全国第一部省级石墨烯专项规划。规划提出,到2020年,全省建成较为完善的石墨烯材料研发、制备、应用等产业发展体系;到2025年,全省石墨烯及其相关产品产值突破500亿元,带动形成产值超1000亿元的产业链体系。而由江苏常州西太湖科技产业园打造的“常州石墨烯小镇”也在今年5月成功入选江苏省首批25家省级特色小镇名单。青岛、大同、常州、无锡、宁波、南京、江西共青城、厦门、重庆、攀枝花、宝鸡、哈尔滨等地纷纷建立石墨烯产业园,北京、上海、河南、内蒙古等地分别设立了石墨烯研究院和产业平台。
东南大学电子科学与工程学院副院长孙立涛教授在8月21日青岛举办的“军民融合·石墨烯产业化的今天与明天”主题论坛上表示,中国是目前石墨烯的开发和应用最为活跃的国家之一。数据显示,全球范围来看,中国发表的石墨烯专业论文和专利数量都已经跃居全球首位,世界上的第一条、第二条规模化的石墨烯生产线也诞生在中国。作为石墨烯原材料的石墨,中国拥有世界储量的70%,这些条件都是我国石墨烯产业化发展的技术及资源优势。
孙立涛认为,我国石墨烯近期主要应用于复合材料、导电导热涂层、超级电容器、锂离子电池等,未来进一步的发展可能是柔性显示、太阳能、高性能芯片方面。从技术环境来看,石墨烯已经过了炒作的最热时期,很多公司已经将注意力从石墨烯的制备转移到终端应用,产业爆发点条件已经形成。