04.04 常州石墨烯產業八年“取經”路

常州石墨烯產業八年“取經”路

常州石墨烯小鎮一角 攝影:黃芳芳

江蘇省常州市是中國石墨烯產業發源地之一。從常州市武進區西太湖科技產業園驅車向北,抵達石墨烯小鎮不過10分鐘。路兩旁新栽的樟樹則四季常青,不像市樹廣玉蘭每到冬季會變得光禿。從2011年至今,常州的石墨烯產業之路歷經8年之久,未來它能否如樟樹一樣四季常青呢?

“明知山有虎”

作為中國改革開放的先發地區,常州是“蘇南模式”發源地之一,以良好的工業基礎而有“工業明星城市”的美譽。據資料顯示,20世紀80年代初,常州通過產業集群模式,打造了柴油機及手扶拖拉機、燈芯絨、卡其布、花布、化纖、收音機、塑料、玻璃鋼、自行車等“九條龍”產業鏈條,擁有100多個處於領先地位的優質工業產品。時光飛逝,日新月異。有著良好工業基礎的常州一直在謀求新興產業之路。

不過,石墨烯在落地常州前,相關人士預判石墨烯產業化是一件遙遙無期的事。

2011年,時任常州市委書記範燕青在參加清華百年校慶活動時,偶遇深圳清華大學研究院原院長馮冠平。範燕青對石墨烯興趣頗濃,向其詢問石墨烯的情況,馮冠平回應道:“石墨烯是一個好材料,但仍在實驗室階段,產業化可能需要7-8年甚至更長時間。”儘管如此,範燕青仍然表示常州願意培育這類新興產業。隨後,常州吸納了馮冠平推薦的兩個石墨烯創業團隊。

“這兩個團隊只有‘腦子’(技術),沒有票子(資金),沒有房子(創業場所),更沒有其他創業條件。當時,為了幫助這兩個團隊專心推進石墨烯的研發和產業化,常州專門成立了江南石墨烯研究院為這兩個團隊提供公共配套服務,並利用常州‘龍城英才’計劃等政策提供一系列政府扶持,同時還成功推薦了社會風投、創投機構為其提供創業資金。”江南石墨烯研究院院長、常州西太湖科技產業園管委會副主任張銘向《經濟》記者講述當年二維碳素和第六元素兩家企業“落戶”西太湖科技產業園的緣起。

常州石墨烯产业八年“取经”路

江南石墨烯研究院院長、常州西太湖科技產業園管委會副主任張銘 攝影:黃芳芳

“當年我到常州,曾有人說石墨烯離產業化很遙遠,建議政府不要投了。當時範燕青書記卻說:‘產業升級不要說是8年、10年的事情,就是20年-50年能做好也實屬不易,政府不做長期投資,誰來做?’”江蘇省石墨烯創新中心總經理、常州第六元素材料科技股份有限公司董事長瞿研向《經濟》記者回憶當年的情景。“中國中小企業居多,無力支撐長期性產業的發展。江蘇省是集體經濟和蘇南模式的發源地,政府在戰略新興產業的引導上起了很大作用。”

常州石墨烯产业八年“取经”路

江蘇省石墨烯創新中心總經理、常州第六元素材料科技股份有限公司董事長瞿研 攝影:黃芳芳

2012年初,時任中央組織部部長、江蘇省原省委書記李源潮調研西太湖時,建議這裡建一座以集聚高科技企業為目標的科技新城。此後,經過多輪研討,常州市和武進區兩級政府提出了建設常州西太湖科技產業園的設想,並將園區的特色產業定位為先進碳材料產業,它包括石墨烯、碳纖維、碳納米管、人造金剛石等,旨在打造一個與美國硅谷相媲美的“東方碳谷”。

2013年是令張銘記憶猶新的一年。二維碳素和第六元素分別做出了石墨烯產業化中試線,前者是全球首條年產3萬平方米的石墨烯透明導電薄膜生產線,後者是全球首條年產100噸的石墨烯粉體生產線。因為當時全球在規模化製備石墨烯方面還都在摸索階段,但是規模化製備的問題,常州率先給出瞭解決方案。

此後,常州西太湖科技產業園圍繞碳材料產業規劃進行產業招商,大量集聚以石墨烯為代表的先進碳材料產業項目。到2018年底,園區引進了各類石墨烯相關企業150多家,形成了覆蓋製造裝備、原材料製備和下游應用於一體的較為完善的產業鏈。

“2013年-2014年,我們重點招引不同製備方法制備石墨烯原材料的團隊,引進了包括二維碳素、第六元素、碳世紀、墨之萃、國成科技和瑞豐特科技等6家原材料製備工廠,它們的原材料製備方法齊全。當時石墨烯價值2000元/克,我告誡大家不要高興得太早,因為沒有人會把鑽石當作工業材料。2014年後,隨著石墨烯原材料製備更加成熟,我們進一步圍繞石墨烯應用引進項目,涉及塗料、電纜、加熱、散熱、環保、生物、能源等領域,產品種類多達上百種,形成了一個十分豐富的石墨烯應用圈,也給石墨烯帶來了令人期待的市場空間。”張銘表示。

石墨烯發展熱潮

2014年12月13日,習近平總書記考察江蘇省產業技術研究院,江南石墨烯研究院名譽院長馮冠平教授向習近平總書記彙報常州石墨烯產業情況。習近平總書記指出,石墨烯產業前景廣闊,希望大家繼續在石墨烯應用領域進行更廣泛探索。2015年12月23日,習近平總書記參觀曼徹斯特大學國家石墨烯研究院提出,中英在石墨烯研究領域完全可以實現“強強聯合”。

2013年-2015年,石墨烯成了資本界和科技界關注的焦點。舉例來說,2015年8月上市公司德爾未來發布了擬用於投資含石墨烯超級鋰電池項目的定增預案。不到三個月,其股價從11元飆升至24元,漲幅超過120%。這只是石墨烯概念股的一個縮影。

科技界也為石墨烯而瘋狂,“原來做碳材料的科研人員很多都轉做石墨烯了。”張銘感嘆道。“2015年是石墨烯最熱的時候,我一天要接待三、四撥媒體。”新三板上市企業二維碳素董事長金虎回憶道。

常州石墨烯产业八年“取经”路

二維碳素董事長金虎 攝影:黃芳芳

2014年,常州市也加大了對石墨烯產業的支持,武進區出臺了三年2億元的專項扶持計劃,重點支持江南石墨烯研究院建設、石墨烯人才團隊落戶和石墨烯下游應用等方面,同時集聚了總規模20億元的各類風投、創投基金在常州石墨烯科技產業園內。

與此同時,全國各地掀起了石墨烯產業的發展熱潮,很快就覆蓋到全國30多個省市,形成了京津冀、長三角、珠三角等多個石墨烯產業發展區域,石墨烯企業、人才資源分佈在全國各地。

“石墨烯熱主要是資本熱,但實際上政府和技術人員的頭腦還是冷靜的。但是資本熱也不全是壞事,客觀上將石墨烯知識進行了普及,也讓人認識了石墨烯的價值,為石墨烯產業發展起到了一定的推波助瀾作用。但是光是熱還不行,產業的發展需要遵循固有的規律,做產業的人還是要紮紮實實地沉下去將石墨烯材料做得更好,應用得更好,才能真正推動石墨烯產業的健康發展。”張銘說。

常州石墨烯产业八年“取经”路

二維暖烯工作人員正在製作石墨烯電熱膜 攝影:黃芳芳

“如果沒有當年的石墨烯熱,可能石墨烯會和其他材料產業一樣默默無聞地發展。相信很多人不會進入這個行業。”中關村石墨烯產業聯盟秘書長周靜感慨道。

一個產業持續發展有諸多因素的交融,如人才、資本、產業配套措施以及地方政府的容忍度和支持度。八年裡,石墨烯經歷了資本炒作、概念炒作之熱,熱潮之後,讓人們更加清晰地認識到石墨烯產業的價值,石墨烯產業發展也更加理性。可以預見,石墨烯產業會按照產業的客觀規律發展,在產業化基礎較好的地方不僅不會降溫,還會持續升溫。

產業的“新陳代謝”

每年三四月份,樟樹會掉落部分老葉。《經濟》記者隨石墨烯戰略調研組在常州調研走進一家石墨烯工廠,滿地樟樹葉,旁邊堆了一些物料,因為產品滯銷,工廠呈停工狀態。

石墨烯產業發展過程中,就像樟樹的新陳代謝一樣,有的企業生命力旺盛,有的則零落成塵。

“8年了,我們嘗試了很多應用方向。今年我終於不焦慮了。”瞿研將第六元素定位為氧化還原石墨烯供應商。為了推進石墨烯產業化進程,它參股了7家下游公司。其中,參股最多的一家名為常州富烯科技股份有限公司(以下簡稱“富烯科技”),入股1500萬元。富烯科技目前為全球前五的手機廠商提供石墨烯散熱膜。這也曾是2018年最令瞿研焦慮的事情之一。

“該手機廠商要在全球發佈這款有石墨烯散熱膜的手機,但當時我們的產能跟不上。那陣子我每天熬到凌晨兩三點,生怕把握不住石墨烯應用在大廠商產品上的機會。”瞿研認為只有進入世界五百強的供應商採購清單,石墨烯產業才有希望。“2019年可能是石墨烯的爆發年。石墨烯防腐塗料、石墨烯散熱膜等銷售額有可能讓我們實現盈利。”

常州石墨烯产业八年“取经”路

第六元素生產車間控制室 攝影:黃芳芳

之所以採取參股下游公司的策略,是因為只有真金白銀才能讓下游企業下決心開發石墨烯應用產品。另一方面,瞿研希望以此來建立一個產業生態系統,形成產業鏈壁壘。“如果只是簡單地賣原材料,這種模式很快會被競爭對手複製。”瞿研認為,高科技公司只有在一定時期內形成技術壁壘,才會有產生高額利潤。而企業要做的就是儘可能延長壁壘的時間,獲得更多的利潤來補充下一代產品的研發經費。

儘管常州恆利寶納米新材料科技有限公司(以下簡稱“常州恆利寶”)從第六元素購買氧化還原石墨烯,但是瞿研沒趕上參股常州恆利寶的機會。

學城市規劃出身的常州恆利寶總經理蔣焱2008年投資了一個納米材料實驗室。2010年,開始做石墨烯材料。“一開始我們想用石墨烯做防彈衣,後來又有客戶希望用石墨烯做漁網。但是我對漁網行業不瞭解,最終沒有往下走。”蔣焱回憶道。

對於傳統產業來說,石墨烯是一個“不速之客”。石墨烯賦能傳統產業,尤其是在石墨烯並不成熟的階段,恐怕只能說是一廂情願。蔣焱認為,石墨烯錦綸作為一種新材料與傳統的紡織工藝有很大區別,它在結晶速率、導熱係數、結晶取向等方面與傳統材料有很大不同。這要求紡絲工藝及紡織設備進行局部的改動,所需費用10萬-50萬元不等。在紡織行業中,尤其是上規模的傳統企業不願意改動傳統工藝。因而蔣焱不得不佈局產業鏈:從石墨烯製備到原位聚合反應再到紡絲,到終端應用產品。

“2016年,我與海安的商戶成立了蘇州石墨烯產業聯盟,就是為了完成整個產業鏈的組合。但是,當資金沒有介入企業技改的時候,若想與之形成緊密合作是很困難的。聯盟從最初的70多家紡織企業,篩選了7-8家願意掏錢做技改和研發的企業。”蔣焱告訴記者,

2017年9月,常州恆利寶納米新材料科技有限公司入股江蘇江山紅化纖有限公司。隨後,年產2萬噸規模的石墨烯尼龍PA6切片的生產線在江山紅生產基地正式啟動。“當時選擇生產基地落戶南通海安縣。主要考慮南通是全國三大錦綸產業基地之一,這與當地產業規劃佈局相吻合。同時,考慮就地轉化以及運輸等成本問題,我們最終選擇了海安縣。但是研發總部仍然放在常州。”蔣焱說。

不過,做現代紡織面料不是他的終極目標,現在所做的產品只是為了活下來。他希望市場回籠的資金繼續支持下一步的研發。他更希望石墨烯這種新特性的材料衝破原有尼龍家族行業巨頭所形成的壟斷格局。

石墨烯企業如果能夠打通技術和市場這兩大“命脈”就會活得很瀟灑。2012年,二維碳素髮布了世界首款石墨烯電容式觸摸屏。2015年,二維碳素髮布了世界首款石墨烯壓力觸控傳感器。多年來,二維碳素董事長金虎嘗試開拓傳感器市場。但他發現,傳感器這一小眾市場不足以證明石墨烯產業化的成功。也就是說,傳感器所用的石墨烯材料不足以支撐石墨烯材料企業的生存。按照這個邏輯,金虎看準了電採暖這一千億級市場。他認為,地暖膜提供了一個良好的石墨烯生態。而這個巨大的市場,能夠拉動石墨烯材料持續出貨,讓產業鏈條穩固。在金虎看來,產業化就是做企業,生態鏈的成功才算是真正的產業化。2018年,二維碳素旗下的二維暖烯達到盈虧平衡。“電採暖有兩大市場,一是有采暖剛需的北方,二是將採暖作為享受的南方。”2019年金虎希望通過電採暖市場的拓展,讓二維碳素實現盈虧平衡,甚至是盈利。

石墨烯創新的未來在何方?

方向比努力更重要。石墨烯行業每個從業者都渴望走在正確的產業道路上。

2017年底,常州市委市政府啟動江南石墨烯研究院改制工作,目的是構建“政府引導、市場主導和企業主體”的全新研發體系,期望用全新的體制機制激發石墨烯創新創業人員的活力。圍繞這一目標,常州打造“三位一體”的全新發展模式,江南石墨烯研究院作為公共服務平臺為石墨烯產業提供基礎條件,江蘇省石墨烯創新中心則重點用市場化的方式解決石墨烯行業關鍵共性技術難題,江蘇江南石墨烯科技有限公司則為石墨烯技術成果轉化提供資本支撐。

通過改革並構建研發體系,常州希望將最大的利益賦予創業團隊,政府則將精力集中於優化產業生態上,同時通過市場化的有效機制,多方撬動社會資本,以多元化的研發投入進一步增強常州創新研發實力。未來3-5年,常州希望打造一條由政府平臺做支撐、社會資本做資金投入、好的市場機制做創新動力的常州新模式。

同時,產業聯動也在探索新模式。今年瞿研的新身份是江蘇省石墨烯創新中心總經理。目前國內類似的石墨烯創新中心有四個:北京、江蘇、浙江、廣東。

瞿研認為,石墨烯製造業創新中心要為產業長期發展做準備,首先要實現自我造血、自我循環。“只有優秀的企業賺錢了,才能支撐起整個產業,製造業創新中心作為服務機構才能生存。否則,皮之不存,毛將焉附。”不過,目前製造業創新中心還在探索新的商業模式。

一直以來,石墨烯企業都在單打獨鬥。江蘇省石墨烯創新中心將成為連接基礎科學研發和產業的橋樑,填補實驗室技術到產業化技術之間的空白,也就是解決中試問題。“我們希望能成為科研與市場的橋樑,讓石墨烯成果迅速走向市場。”瞿研說。

共同的困境如何突圍?

石墨烯市場魚龍混雜,缺乏行業標準和國家標準,虧損狀態的科技企業融資難,適應市場需求的產品不多等是常州石墨烯產業界普遍反映的難題。

據中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟統計數據,我國石墨烯產業市場規模由2015年的6億元,增長到2017年的70億元。但是70億的數據是如何構成的呢?行業人士猜測,石墨烯加入電纜或汽車中,統計者可能將整個電纜或汽車的價格算作石墨烯產業的市場規模,但是,石墨烯的用量可能只有一點點。這引發的另一個問題是,石墨烯在這類產品中到底佔多少比例?起了多少作用?是否是真的石墨烯?現在還沒有確切的結論。石墨烯產品的規範性、第三方檢測機構的公正性都因為缺乏標準而受到質疑。因而,行業人士呼籲應儘快出臺石墨烯國家標準。

常州石墨烯产业八年“取经”路

中國石墨烯科技產業展示館陳列的石墨烯產品 攝影:黃芳芳

“我們的客戶認可國標,但目前石墨烯還沒有國標。特殊行業和高端客戶使用高品質的石墨烯不計成本,但用量不大。能夠大規模使用石墨烯的客戶,十分在意成本。我們花了很大力氣做市場推廣,客戶逐漸接受我們的產品,但利潤較薄。”常州中超石墨烯電力科技有限公司常務副總陸洲說。

“太理想無法生存,太現實沒有未來。”北京石墨烯研究院院長、中國科學院院士劉忠範指出,常州在石墨烯產業發展具有先驅性和先導性,在產業探索上走得很遠。然而,不可複製的石墨烯產品還不多,產業缺少核心競爭力。這不僅是常州面臨的難題,更是擺在中國製造業面前的難題——我們的核心產業均被國外公司壟斷。另一方面,石墨烯產業鏈缺少精細的技術分工,“高大全”的小作坊難與國外大巨頭競爭。

高科技產業若想可持續發展,需要長期的投入。時間越長,成功的概率越高。他建議,構建相互關聯、相互依存的產業鏈生態。同時,在組織機制、模式上進行創新,解決研發投入大、企業資金不足等共性問題。對此,劉忠範建議採用“研發代工”模式來解決上述問題。“研發代工”模式的產學研協同創新採用從基礎研發到產業化落地的全過程捆綁制,北京石墨烯研究院負責市場導向的技術研發,用企業的錢做企業的事,合作伙伴企業負責產業化落地,雙方按約定的比例分享成果轉化帶來的市場利益。

最後,石墨烯產業發展不僅要體現國家意志,也要以市場為牽引,石墨烯不僅要有邏輯性應用上,也要多嘗試非邏輯性應用。也就是說,石墨烯用得出其不意。“舉例來說,常州瑞豐特科技公司研發的石墨烯光柵讓人眼前一亮,這有可能是未來卡脖子的技術。我們應該多探索這樣的應用。”劉忠範說。

後記

為了解中國石墨烯產業現狀,摸清行業發展脈絡,傾聽石墨烯企業成長中存在的問題,2019年3月27日-28日,石墨烯產業發展戰略研究課題組赴江蘇省常州市和無錫市進行調研。石墨烯產業發展戰略研究課題組由第十三屆全國政協常委、北京石墨烯研究院(BGI)院長劉忠範院士牽頭,北京石墨烯研究院、工信部賽迪研究院、《經濟》雜誌社、中關村石墨烯產業聯盟、中國國際石墨烯資源產業聯盟共同參與,旨在為國家未來石墨烯戰略規劃提供支撐。

在工信部等四部門發佈的《新材料產業發展指南》中,新材料按發展方向分別劃分為:先進基礎材料、關鍵戰略材料、前沿新材料。其中,有著60餘年發展歷史的碳纖維被列入關鍵戰略材料,而只有15餘年歷史的石墨烯被列入前沿新材料。

工信部賽迪研究院材料工業研究所建材(化工)研究室主任馬琳告訴《經濟》記者,關鍵戰略材料是指為保障我國國防實力、對經濟社會全局和長遠發展有重大引領作用的新材料,但是這類材料我國普遍與外國存在差距。相比關鍵戰略材料,我國在許多前沿新材料產業方面與發達國家處於同一起跑水平,甚至有望彎道超車。目前,我國碳纖維已有一定的產業化基礎,而石墨烯產業仍處於發展初期。

石墨烯是一種年輕的新材料,材料和產業本身的成熟尚需時日。千年前出土的陶瓷無法與現代精瓷相媲美,這是時間積澱的緣故。對於石墨烯產業而言,只要方向把握對了,剩下的就是堅持和耐力以及些許的運氣。

在通往石墨烯小鎮的路上,新栽種的樟樹在春風中抖落老葉,就如石墨烯產業中的星星點點的企業,生死往復,卻又生生不息。

常州石墨烯产业八年“取经”路

石墨烯小鎮


分享到:


相關文章: