26特色園區跟蹤調研|超能新材料園的“三超”攻關戰略

澎湃新聞與上海發展戰略研究所聯合課題組

【編者按】

2020年,上海集中推出26個面積在3至5平方公里的特色產業園區,定位“小而美”,瞄準科技前沿和產業高端,聚焦集成電路、人工智能、生物醫藥、航空航天、新材料、智能製造等六大關鍵領域核心環節,全力打造產業發展新高地。 上海作為中國重要的節點城市,是長三角地區的樞紐,同時還是中國對外開放的窗口,在當前複雜國際形勢背景下,上海的製造業產業鏈梳理、再造和升級,非常關鍵。

澎湃新聞·智庫報告推出“科技城”系列第一季,追蹤調研上海26個特色園區,探尋上海產業創新升級的可能路徑。

26特色園區跟蹤調研|超能新材料園的“三超”攻關戰略

數據來源:上海市經信委(時間截至2020年3月,後續園區土地供需或有變化,特此說明。)

調研園區:超能新材料科創園

調研時間:2020年9月4日

上海的26個特色園區有不少承擔著國家戰略。地處寶山的超能新材料科創園(下稱“超能科創園”)是一個集中承擔國家戰略的園區,它一肩挑三副擔子:超碳、超硅、超導,這都是高難度的科技攻關項目。

承擔國家戰略既是實力的體現,更是重擔,因為科技攻關長期處於投入期,但產業園區不能不計收入只做研發,因為它還肩負著自身發展的重任。這就為園區攻堅戰略任務帶來巨大考驗:如何既保證國家戰略、園區規劃特色,又完成園區發展指標?

超能科創園的超碳、超硅、超導都是材料領域的焦點項目,分別是石墨烯材料、半導體材料、高溫超導電纜,這也是承擔寶山轉型發展,承接高校創新項目產業化的具體任務。

科研攻關的成就

目前超能科創園入駐新材料企業有57家,涉及石墨烯材料、超導電纜、半導體硅材料應用等領域,產業規模從2015年的5億元增加到2019年的20億元,佔園區戰略性新興產業產值的88%。2019年園區新材料產業銷售收入超20億元,稅收收入近1億元,新材料領域集聚效應逐步顯現。

園區擁有1家院士服務中心、4家院士專家工作站,匯聚了一批企業研發中心、工程技術中心、企業技術中心等功能型創新平臺,其中較為典型的有石墨烯產業技術功能型平臺、上海市高溫超導產業基地。

石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性,被認為是一種革命性的材料,有工業味精之稱,自從2010年英國科學家用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯獲得諾貝爾物理學獎之後,這個產業熱度急升,目前石墨烯最大的用途是用於手機散熱膜。

按照園區規劃,石墨烯材料以石墨烯平臺帶動產業發展,重點發展薄膜與粉體、纖維材料、金屬材料板塊、高分子材料和新能源板塊。

上海超碳石墨烯產業技術有限公司(下稱“超碳公司”)是上海市石墨烯功能性平臺。以石墨烯為主題的新材料功能平臺,上海僅此一家。據超碳公司董事長梁勇介紹,超碳公司於2017年獲批為上海市功能性平臺,原來其股本結構中民營資本有59%股份,成為公益性研發平臺之後,企業必須走公益非營利路線,民營資本隨即退出。

平臺的主要任務是把上海科研院所的材料科學實驗室成果進行轉化,幫助研發團隊實現項目產品化,然後對接產業資本、金融資本,由它們接力進入大生產階段。

梁勇表示,上海發展新材料有很強優勢,上海交大、復旦大學等在滬名校幾乎都有材料系,這些院校為行業發展提供了源源不斷的人才和科研成果。

發現項目,集聚研發團隊是平臺的主要工作,其次為入駐企業提供平臺功能服務,如產品檢測、產業和技術資料服務,其中包括知識產權,還有招商和幫助對接企業。

平臺通過為入駐項目提供設備、資金等扶持,切割一定知識產權,在項目研發順利,落地成立公司時,平臺按持有知識產權的比例進行投資和獲得收益。

目前石墨烯晶圓是平臺的明星項目,該項目由平臺與中科院微系統所合作,即將量化生產。由於市場上晶圓都是以硅片為材料,用石墨烯來製造晶圓太過超前,因而項目在立項之初遭到很多反對。經過平臺和入駐團隊的努力,已經做出8英寸單片晶圓,已完成中試,部分中試產品銷到國外。項目已開始公司化運營,計劃今年量產。

微系統所日常入駐平臺的團隊有二十幾人,平臺提供公寓和辦公條件,對其中的核心專家提供補貼。目前平臺共有40多個團隊入駐,正常運作的有近20個團隊,常駐科研團隊有幾百人。

石墨烯晶圓之外,平臺和上海交大石墨烯國家重點實驗室合作的石墨烯鋁項目也接近量產。

自然界最堅硬的東西,不是天然金屬而是貝殼,貝殼依靠特殊結構獲得極強的硬度,烯鋁團隊仿生這個結構形成了高強度的特種材料。

烯鋁的實驗室成果在平臺通過了10噸的中試,經機構測試得出結論,烯鋁可以為相關產品減重13%。

馬斯克的獵鷹火箭使用的材料是鋰鋁合金,這種材料在波音飛機上大量使用,中國民用航空也需要高強度低重量的材料。烯鋁降重17%,可以產生巨大的經濟價值,更重要的是為相關產品提供了急需的輕質高強度材料,具有巨大的社會價值。

這個項目已經實現了第一輪融資,平臺持股20%,此前投入的50萬元已增值為1000萬元。

寶山石墨烯相關產業產生了越來越大的影響,10月中旬,2020年中國石墨烯創新大會在上海大學寶山校區舉辦, 100餘家石墨烯企業的創新成果,全球5000多名材料專家、企業家亮相會場。

在超碳之外,超導項目是超能科創園的另一塊招牌。

“高溫超導項目經過19年發展,已經進入下半場,其水平已經達到國際領先水平。”上海國際超導科技有限公司(下稱“國際超導”)副總經理張喜澤表示。

高溫超導輸電,是電力行業最具潛力的電力工程技術。所謂高溫其實還是超低溫,用液氦將汞冷卻到零下268.95℃時,其電阻消失。後來科學家經過努力發現,使用較為便宜的液氮在零下196℃也能實現超導。

超導材料還有體積小的優勢,一根超導電纜在同電壓之下,可以替代同樣粗細的六七根常規電纜。這對於中國超特大城市來說意義非凡,因為這些城市的用電持續增長,需要不停擴建供電站,在寸土寸金的超大城市,擴建難度極大,而超導電纜可以不用擴建電站,就能大大增加輸電量。

經過19年發展,上海電纜所已解決了所有高溫超導的國產化難題。2020年4月30日,由超導科技主導的國內首條35千伏公里級高溫超導電纜示範工程開工,這是高溫超導電纜輸電技術在國內首次啟動商業化應用。該項目核心技術國產化率達100%,預計將於2020年底建成投產,屆時將成為世界上輸送容量最大、距離最長、全商業化運行的35千伏超導電纜工程。

在項目商業化落地的同時,項目的公司化運營也隨之展開,上海電纜所將科技成果進行商業轉化,採用國企混改模式,由超導科技、澳盛集團、上海電氣輸配電集團、國網上海市電力公司等組成合資企業運營超導項目。

超能科創園招商部部長鄭陵珏透露,超導項目負責方上海國際超導科技有限公司預計,將來超導產業產值目標為500億元。

兩手都要抓的考驗

高新材料行業高耗能的特點,前沿項目需要持續投入,這為園區帶來不小的考驗。據梁勇介紹,石墨烯平臺目前遇到幾個難題。

入駐石墨烯平臺的項目在拿到第一筆投資之後,馬上需要規模化生產,它需要更大的場地和更復雜的設備,此時平臺沒有能力繼續提供支撐。

譬如烯鋁完成中試之後的量產,將是千噸、萬噸級別,能為平臺乃至園區和上海帶來巨大收益。但烯鋁量產需要防爆廠房,上海沒有這種特殊裝備。梁勇認為,為了更好地實現入駐項目的商業化,需要改進平臺目前的運行模式。需要摸索重型製造項目在上海該怎麼發展,如何用好上海的資本市場來壯大平臺的支撐能力。

此外,材料化學的特點是高汙染、高耗能。所以材料項目在上海的產業化落地,必然會遇到環保壓力、安全壓力。

石墨烯平臺上一個已經融資三輪的項目,科研團隊來自瑞典,按規定如實向管理方彙報了危化品庫存,按規定存儲這些產品需要建造危化品專用樓。

園區的超硅項目主要承擔人是上海申和熱磁電子有限公司(下稱“申和熱磁”),這是一家日資企業,於1998年入駐投產。申和熱磁總經理郭建嶽介紹,該公司主要以硅片製造為主,經過20多年發展,在園區的幫助下,園區內日常運營的項目是月產40萬片6英寸硅片的項目。硅片表面潔淨度、平坦度要求極高,實現高潔淨度需要反覆清洗硅片,企業用水量比較大,能耗比較高。所以,申和熱磁的12英寸項目最後落戶到了浙江蕭山。

鄭陵珏表示,對這個問題園區看得很清楚,上海的環保要求肯定高,但超硅項目也必須要做,超能科創園的辦法就是,在上海發展超硅項目的研發和測試總部,有些項目在不得已的情況下可以考慮採用飛地經濟辦法。

郭建嶽也表示,鑑於上海人才充足,以及長三角完備的供應鏈體系優勢,在上海應更適合研發和服務型的產業。申和熱磁將來在上海的出路就是逐步變成一個投資控股公司,發展總部經濟。

除去材料行業的環保和發展空間壓力,面積僅為2.56平方公里的超能科創園,有相當大的一部分作為戰略留白,由於園區接近中環,區位優勢突出,所以到2035年,要把大量工業用地轉為其他土地性質。

鄭陵珏表示,園區內外資企業比較多,主要是以德國企業和日資企業為主。園區的產值等任務,主要由這些外企負擔。從2010年後,工業園區可開發土地基本耗盡了,產業發展空間受限。園區經過20多年的發展建設,產業用地已開發完成5970畝,可用土地僅剩1095畝,又處於戰略留白區內。此種情形之下,園區內很多民營企業遵從園區規劃,開始轉型,改造升級廠房,提高容積率。

在產業園區的發展定位清晰之後,除了對接孵化科研院所的成果之外,引入三超行業相關成熟企業,是園區的重要任務。

因為這些企業的到來,既能充實材料產業供應鏈,還能做大新材料產值,兼顧園區特色。

上海廣川科技有限公司(下稱“廣川科技”)是園區從瀋陽引入的企業。廣川科技本來是一家中國民營企業與日本機器人巨頭安川的合資企業,廣川科技的主要產品是晶圓的搬運機器手臂,後來,公司實現了中方控股。

廣川科技2020年4月份落戶園區,廣川科技副總經理楊琦稱,該企業目前已經接受訂單4000萬元左右,預計經過3到5年的發展,企業產值可以達到30億元至50億元。

對於產業園區的日常發展任務,鄭陵珏稱,園區的發展目標是:到2025年,園區引進和培育新材料企業100家以上,上市企業2家以上,市級以上企業技術中心、企業研發中心、工程技術中心10家。產業規模達到80億元,成為本市前沿新材料產業基地。

園區內2.7萬平方公里的生命健康產業園支撐著園區的持續發展,目前區內的醫療器械產業發展勢頭很好,已有很好的市場反應。“生命健康是我們園區的明天,新材料產業是園區的未來。”鄭陵珏說。

未來,如何繼續提升園區在全國、乃至全球範圍內新材料領域的集聚效應,真正成為科技創新策源地,成為新材料行業產業化的源頭?這是園區管理者及政府有關部門要重點思考的問題。

26特色園區跟蹤調研|超能新材料園的“三超”攻關戰略

超能新材料科創園:

盤活存量創新空間,尋求產業政策支持,設立產業引導基金

一、園區基本特徵

寶山超能新材料科創園是1995年上海市人民政府批准成立的綜合性市級工業區,規劃面積5.4平方公里。園區位於市郊結合部,是距市中心最近的市級工業區。

經過多年發展,園區在新材料、生命健康、智能製造等領域形成明顯的產業集群,匯聚了一批行業的頭部企業和產業創新平臺,現有“四上”企業達到83家,高新技術企業達到72家。

現階段,園區新材料產業發展創新要素不斷積聚,創新成果不斷湧現,龍頭企業和領軍人才不斷集聚,特色優勢日益凸顯,整體實力大幅提升,集聚了科勒電子、西德科東昌汽車座椅、霍富汽車鎖具、光馳科技、安川機器人等知名企業,是上海市知名品牌示範區、寶山區“國家新材料產業示範基地”的重要組成部分。

園區現有新材料相關企業近60家,2019銷售總收入超20億元,上繳稅金6000多萬元。

二、發展優勢

一是區位優勢。園地處上海市寶山區的西南部,東靠上海市外環線,南接普陀區,西連嘉定區,北依蘊藻浜,該園區位於寶山區、嘉定區、普陀區三個區的交界處,緊靠外環線寶山段。園區周邊有軌道交通7號線、11號線、15號線。園區緊鄰S5、S6、S7、S20 城市快速通道,園區內共有8 條公交線和短駁線對接軌道交通站點,可直達市中心,交通便捷,地理位置優越。

二是產業鏈優勢。園區物業形態豐富,可提供研發、中試、生產、運營的全產業鏈需求,現有可開發土地50.33公頃,可租售物業建築面積約47萬平方米,能滿足各類企業對高品質物業需求。

三是特色產業平臺集聚優勢。園區現擁有上海市石墨烯產業功能型平臺、上海超導產業基地、上海申和熱磁等新材料領域的一批頭部企業和功能型平臺,在超碳石墨烯新材料、超導新材料、超硅新材料等前沿新材料的研發領域具有優勢地位,助力打造園區新材料品牌。

三、主要瓶頸

一是土地資源不足。寶山城市工業園區經過多年發展已經是成熟的開發區域,規劃面積僅為5.98平方公里,其中超能新材料科創園區域面積為 2.56 平方公里,並且基本已全部開發,園區土地資源緊缺。園區未來更多需要依靠“存量盤活”釋放發展空間、提升發展能級。

二是園區資金收入來源單一。由於體制機制的問題,園區管委會和開發公司不能進行對外投融資。而資金使用面廣、量多,現有財政收入與實際支出存在缺口,給園區發展帶來困難。

三是環境配套相對老舊。現階段園區在環境形象、商業配套、電力配套、交通出行等方面相對老舊。

四、對策建議

一是創新空間存量盤活機制。一方面,要利用好全市戰略留白優質項目認定政策,通過區內土地空間騰挪、指標平移等方式確保優質項目的土地供應。另一方面,探索多元方式盤活存量用地,對於業主較為分散或原業主開發意願不強的地塊,通過土地收儲、以房換地、協議收地、園區平臺回購、產權轉讓等多種方式盤活;對於現有業主資源豐富且轉型意願明顯的企業,可採取聯合開發的方式;同時,要繼續引入經驗和資源豐富的品牌戰略投資者。

二是強化機制創新突破。設立園區存量資源盤活專項資金,探索產業用地儲備專項債。出臺重點產業支持政策,針對新材料、精準醫療、總部經濟、在線經濟出臺針對性政策,合作設立產業引導基金、天使投資基金。實施更富吸引力的人才政策,實行“先租後售”公共租賃房政策,積極幫助園區企業解決創新創業人才、高技能人才的落戶、子女就學等需求。

三是優化產業發展生態環境。一方面,加快集聚功能性機構和服務領先企業,構建良好的服務生態圈。另一方面,強化“新基建”佈局,佈局5G、物聯網、工業互聯網、雲計算等新網絡、科創新設施、智能融合平臺與智能終端設施。與此同時,打造地標性產業綜合體,集中建設總部大樓、創新成果展廳、開放共享空間等功能設施。

四是完善園區配套。提升交通通達便捷度,開展園區環境形象整治。五是鏈接共享周邊科創資源,促進產學研聯動。承接新興產業與科創資源、人才資源溢出。

[本文執筆人:柴宗盛、姜乾之。課題負責人:張俊、李顯波,課題統籌協調:田春玲,課題組成員:張雲偉、柴宗盛、王琳傑、姜乾之、崔園園、戴躍華、張靚。感謝上海市經信委、上海市開發區協會和禮森(中國)產業園區智庫對本次調研的幫助]

26特色園區跟蹤調研|超能新材料園的“三超”攻關戰略

責任編輯:田春玲

校對:張豔


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