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布局石墨烯產(chǎn)業(yè)，開辟石墨烯新應(yīng)用，聚焦石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，山西走出一條屬于自己的創(chuàng)新之路，以需求引領(lǐng)帶動核心技術(shù)攻關(guān)，推動政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新。
搶抓機遇
聚力石墨烯研發(fā)生產(chǎn)
我國是全球石墨烯研究和產(chǎn)業(yè)化最活躍的國家之一，隨著石墨烯應(yīng)用場景不斷拓展，預(yù)計到2021年，全國石墨烯市場規(guī)模將達200億元。
山西大同，一個以全國首個獨創(chuàng)干式物理催化法石墨烯粉體生產(chǎn)項目為基礎(chǔ)，致力于石墨烯下游產(chǎn)品的研究、開發(fā)和應(yīng)用的石墨烯+新材料儲能產(chǎn)業(yè)園正在崛起。大同墨西科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)車間里，工人們正用乙炔噴槍生產(chǎn)作業(yè)，經(jīng)過高溫炙烤，鋼管完好無損，原因就在于鋼管表面涂裝了石墨烯涂層。該公司研發(fā)總監(jiān)宋嘉偉介紹：“石墨烯涂層能提高整個換熱設(shè)備的傳熱換熱效率；在極限工況下保護金屬底層，讓傳熱換熱器的使用壽命更長，維護周期更長?！?/p>
一部信號滿格的手機被送進試驗車間會發(fā)生什么？“手機信號完全被屏蔽掉。”這是大同墨西科技公司與中國電子科技集團第33研究所共同開發(fā)出的水性石墨烯電磁屏蔽涂料技術(shù)完成的首個樣板間。“全頻段屏蔽效能達到40dB以上，可實現(xiàn)電磁波阻隔99.99%?！敝须娍频?3研究所博士王蓬介紹，這項技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于家庭電磁凈化、樓宇房間的電磁凈化、5G智慧礦山、高鐵軌道交通等領(lǐng)域的電磁防護。目前，園區(qū)以石墨烯材料為基礎(chǔ)，通過以商招商、產(chǎn)業(yè)鏈招商的形式，引進了多家產(chǎn)業(yè)鏈中下游企業(yè)入駐，形成了完整的石墨烯閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。
“石墨烯的閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈就是從石墨烯的生產(chǎn)加工到應(yīng)用整個產(chǎn)業(yè)鏈?！贝笸骺萍加邢挢?zé)任公司總經(jīng)理趙建新說，大同有豐富的石墨礦資源，易開采、易加工。對于產(chǎn)業(yè)培育來說，豐富的資源就如同豐沃的土壤，產(chǎn)業(yè)政策就像是水分和陽光，不可或缺。大同市扶持石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策提出“五送”服務(wù)，送政策、送環(huán)境、送服務(wù)、送資源、送市場。正是這樣的優(yōu)厚政策幫助企業(yè)度過了初創(chuàng)階段的困難時期。中科院山西煤化所研究員陳成猛表示認同，他認為，正是大同對新興產(chǎn)業(yè)保姆式的培育，幫助企業(yè)在激烈的市場競爭中找到一席之地。
放眼山西，全省多地正在布局發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)，山西發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)有怎樣的基礎(chǔ)優(yōu)勢呢？陳成猛深有感觸：“山西發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)有著得天獨厚的先發(fā)優(yōu)勢，山西也是最早開展石墨烯研究的省份，2007年中國科學(xué)院山西煤化所啟動了石墨烯氧化還原法的研究開發(fā)工作?！壁w建新認為，山西是裝備制造業(yè)的基地，石墨烯發(fā)展能促進裝備制造業(yè)的升級換代，充滿前景的應(yīng)用場景和應(yīng)用市場，給石墨烯開發(fā)提供了廣闊空間。
如何把這種先發(fā)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為競爭優(yōu)勢，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員劉兆平認為，山西有資源工業(yè)傳統(tǒng)優(yōu)勢，例如，煤炭產(chǎn)業(yè)的化工優(yōu)勢，可以跟石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用進行很好的結(jié)合。石墨烯作為新型二維碳納米材料，可以給很多產(chǎn)業(yè)賦能，對石墨烯開發(fā)提供良好的氛圍和牽引。
借勢發(fā)力
以需求引領(lǐng)核心技術(shù)攻關(guān)
石墨烯的優(yōu)異性能與山西原有炭材料工業(yè)和科研基礎(chǔ)相結(jié)合，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級，由中低端躍向高端，這也是一條轉(zhuǎn)型路徑。材料產(chǎn)業(yè)如何做大，關(guān)鍵要從應(yīng)用端發(fā)力。
金燦燦的皇菊，生機盎然的花海，在內(nèi)蒙古呼和浩特市寶珍農(nóng)業(yè)種植合作社，大棚外天寒地凍，大棚內(nèi)溫度達到20攝氏度，取暖設(shè)備是山西百煜潤澤科技有限公司生產(chǎn)的一排排石墨烯加熱器。除了保證大棚內(nèi)金絲皇菊的生長溫度以外，石墨烯加熱器釋放的遠紅外負氧離子能夠增強根系，有效地殺死害蟲，促進菊花的綠色有機生長。合作社負責(zé)人李少強說：“石墨烯大棚，實現(xiàn)了自動化溫控。供暖期里22個大棚一年節(jié)約18萬元電費?！?/p>
神奇的材料在生活中已經(jīng)派上了用場。下一步山西發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)怎樣立足自身的優(yōu)勢，走出一條差異化、有特色的發(fā)展之路？中科院院士、北京石墨烯研究院院長劉忠范說，必須在制備上有突破，規(guī)?；苽渖嫌型黄疲庞锌赡苷嬲芽蒲欣碚撋系暮脰|西在實際材料上反映出來。要為石墨烯找到不可或缺的場景應(yīng)用，就是“殺手锏”級用途。
提到“殺手锏”級應(yīng)用，陳成猛非常認同，“石墨烯有它的特性，在某些領(lǐng)域應(yīng)該是不可替代，或者非它不可的，我們就是要朝著這個方向培育產(chǎn)業(yè)鏈。就是要把原材料做精、做好、做透、做扎實，從產(chǎn)業(yè)鏈的上游去發(fā)力、布局，先形成可持續(xù)發(fā)展的模式，再向下游去延伸、對接?！?/p>
眺望前沿
走好政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新之路
石墨烯領(lǐng)域傳著這樣一句話，“中國石墨烯看江蘇，江蘇石墨烯看常州”。在常州，2011年率先開啟了石墨烯產(chǎn)業(yè)化之路，成立了全球首家專業(yè)從事石墨烯研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的新型機構(gòu)，建成全國最大的石墨烯產(chǎn)業(yè)園，集“研究院-眾創(chuàng)空間-孵化器-加速器-科技園”于一體，率先在全國形成了集石墨烯設(shè)備研發(fā)、原料制備與下游應(yīng)用等于一體的較為完整的上下游產(chǎn)業(yè)鏈。150家石墨烯科技相關(guān)企業(yè)聚集在一起，相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超過30億元。
除了先發(fā)優(yōu)勢之外，常州石墨烯快速發(fā)展得益于當?shù)卣o石墨烯發(fā)展選擇了一條正確的路徑，那就是“搭建平臺，引進團隊，孵化企業(yè)，培育產(chǎn)業(yè)”。江南石墨烯研究院作為公共服務(wù)平臺，幫助初創(chuàng)企業(yè)挑起了擔子。常州市武進區(qū)融媒體中心記者顧婷介紹：“為留住大量石墨烯專業(yè)人才，常州市高標準建設(shè)了創(chuàng)客公寓，為行業(yè)的碩士、博士提供購房補貼。除此之外，建立了科技助保貸等產(chǎn)業(yè)扶持政策；設(shè)立每年6000萬元、3年不低于2億元的‘碳材料專項資金’，為石墨烯相關(guān)企業(yè)提供最大支持?！?/p>
山西如何借勢發(fā)力、借機而行？它的著力點應(yīng)該在哪里？劉忠范院士提出，科技經(jīng)濟“兩張皮”的現(xiàn)象在石墨烯行業(yè)一樣存在。政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新，機制上的突破，極其關(guān)鍵。優(yōu)勢互補，強強聯(lián)合，大家成為真正的創(chuàng)新主體，政府發(fā)揮了政策和資金的作用，企業(yè)發(fā)揮產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，科研單位發(fā)揮研發(fā)優(yōu)勢，三方結(jié)合應(yīng)該是一個很好的政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新的一條思路。
通過產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的模式，科研能把從實驗室到車間的距離縮短。陳成猛希望通過政府牽頭，整合各種資源，不要重復(fù)建設(shè)，大家抱團取暖，形成一個組合體，快速推進石墨烯這種新材料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。趙建新希望，能利用學(xué)校和研究院的人才隊伍，加快關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，助力企業(yè)發(fā)展。
21世紀新的產(chǎn)業(yè)革命，很可能由石墨烯引領(lǐng)。眼下，正是石墨烯材料從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵時期，我們需要抓住機遇，以需求引領(lǐng)帶動核心技術(shù)攻關(guān)，推動政產(chǎn)學(xué)研金服用協(xié)同創(chuàng)新，才能讓石墨烯的產(chǎn)業(yè)之路越走越遠、越走越寬。（山西日報記者沈佳 本欄目內(nèi)容源自山西衛(wèi)視“轉(zhuǎn)型進行時）
