石墨烯被称为“黑金”,是一种新材料,其中通过sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构。这种石墨晶体薄膜的厚度仅为0.335纳米。如果20万片叠在一起,也只有一根头发丝那么粗。2004年,曼彻斯特大学的安德烈·盖姆(Andre Gaim)和科斯蒂亚·诺沃肖洛夫(Costia Novoselov)成功剥离石墨,获得2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯具有优异的光学、电学和力学性能,在新能源、航空空航天、电子信息等领域具有广泛的应用前景。它已成为全球研究的热点之一。学术界、工业界、金融界甚至政府都对这种单原子碳材料的二维蜂窝状结构抱有很高的期望。我国相关部委相继出台了一系列支持石墨烯产业发展的政策,各地都在积极发展石墨烯产业。

重庆非常重视石墨烯产业的发展。《重庆市战略性新兴产业发展“十四五”规划》提出,“加快气凝胶、石墨烯等新型前沿材料产业化和工程化。”可见石墨烯也是重庆的新兴材料产业之一。在不久前召开的重庆市第六次党代会提出的“十一个深入推进”重点措施中,有“进一步推动产业优化升级,不断壮大实体经济”和“聚焦新一代信息技术、新能源和智能网联汽车、高端装备、新材料、生物医药、节能环保等重点产业,加快培育一批先进制造业集群”的要求。石墨烯可以作为重庆产业优化升级的重点方向来推进。
一、国内外石墨烯产业发展情况
正如有学者所说,19世纪是铁的时代,20世纪是硅的时代,21世纪是碳的时代。石墨烯是一种纯碳材料,100%由碳原子组成。被誉为“新材料之王”。它是主导未来高科技竞争的超级材料,能极大地促进相关产业的快速发展和升级。市场前景巨大,有望催生巨大的产业规模。
2013年,欧盟启动了为期十年、每年投资1亿欧元的“石墨烯旗舰计划”,推动石墨烯材料走出实验室,构建新的石墨烯产业,带动了主要经济体对石墨烯产业发展的重视。美国石墨烯的基础研究和相关产业化主要由中国国家科学基金会、美国能源部等政府机构主导,重点支持石墨烯晶体管、储能、超级电容器、生物技术等领域。
中国石墨资源丰富,是石墨烯研究和应用开发最活跃的国家之一。在中央和地方政府的高度重视下,我国石墨烯产业发展迅速。国家层面,《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》、《新材料产业发展指导意见》等一些规划陆续实施。工信部发布《中国制造2025重点领域技术路线图》,提出到2025年,优质石墨烯粉体年产量可达1万吨以上,薄膜年产量可达数亿平方米,实现8英寸石墨烯芯片批量生产,突破石墨烯在电子信息领域应用的技术瓶颈,整体产业规模超过1000亿。
在地方层面,在各地出台的“十四五”规划纲要中,有17个省份将石墨烯列为“十四五”期间重点发展的前沿新材料,“十四五”期间加强了产业布局,相关企业也在不断涌现。全国范围内,2021年石墨烯相关企业注册数为13279家,同比增长79.25%。截至2022年4月,在我国工商部门登记注册的石墨烯相关业务已达35000余家。但我国石墨烯应用仍以低端产品为主,急需智能化、高端化转型。
目前国内有三大石墨烯产业集群:长三角、京津冀、珠三角。从地域上看,长三角地区是我国石墨烯发展较早、产业链较为完整的集群之一。长三角地区石墨烯相关企业总数已超过1500家,上市企业占全国的50%以上。2015年12月,京津冀石墨烯产业发展联盟成立,整合三地资源,为区域内石墨烯政产学研用体系的形成创造完善的产业发展条件和环境。珠三角石墨烯产业主要以深圳为中心,深圳培育和引进了10余个具有国际影响力的RD团队,建设了10余个相关科研创新载体,培育了20余家石墨烯相关企业。

重庆在石墨烯产业这么重要的领域发展如何赢得未来?重庆是我国石墨烯材料研究、生产和应用产业化较早的地区之一,石墨烯和纳米新材料被列为十大战略性新兴产业之一。
目前,重庆已有中科院重庆绿色智能技术研究院、重庆大学、西南大学、重庆诺奖2D材料研究院、重庆石墨烯研究院等石墨烯应用企业50余家,形成了完整的创新链、产业链和服务链。举办2021中国石墨烯产业发展高峰论坛,扩大了重庆的行业影响力。“十四五”期间,重庆将重点开展石墨烯材料的低成本规模化制备及其在电子信息、新能源、复合材料、大健康、环保等领域的应用。,培育与引进相结合,突破石墨烯产业前沿技术和共性关键技术,加快石墨烯产业化和应用,促进石墨烯上下游产业集聚发展。
目前重庆在全国石墨烯产业版图中的整体情况如下:一是在全国仍属于第二梯队,需要向第一梯队冲刺。总体来说,目前我国石墨烯产业高地主要分布在东部沿海的北京、山东、江苏、上海、浙江、福建、广东,而四川、重庆、陕西属于内陆地区的石墨烯产业高地。四川和陕西的产业起步较早,重庆是全国第一个拥有石墨烯单层薄膜材料量产工艺的省市。
二是拥有龙头企业,但整体实力有待提高。在前瞻产业研究院发布的“中国石墨烯产业公司市场排名”中,重庆石墨烯研究院股份有限公司位列第15位。但总的来说,方大炭素、徐东光电、杉杉股份等民族行业龙头企业还是欠缺的。
重庆高新区石墨烯产业园
三是形成了一定的产业集聚和产业优势。重庆高新区和两江新区形成了两大产业集群。重庆石墨烯产业园于2013年落户重庆高新区,重庆高新区于2021年签约新河启越垂直石墨烯电催化产品产业化项目。2020年,曼彻斯特大学国家石墨烯研究院与重庆两江新区诺奖2D材料研究院签约。预计到2025年,两江新区新材料及储能产业产值将达到300亿元。重庆是全球最大的电子信息产业集群,也是中国最大的汽车产业集群,成为石墨烯应用转化的重要突破口,为石墨烯产业发展提供了巨大的应用场景。
二、重庆如何发力?

目前,很多城市都在不断加大石墨烯产业领域的产业扶持力度。江苏省常州市通过政府天使基金、产业研究院、创业团队孵化、园区建设等“创新组合拳”,让常州的石墨烯产业站在了全球创新的同一起跑线上。聚集了40多个团队、160多家企业,年产值约40亿元,培育了第六元素、二维碳、富烯烃技术、山源科技、新型碳电缆料等。北京市率先启动石墨烯科技创新工程,划拨专项资金持续支持石墨烯技术重大原始突破和高端应用,成立北京石墨烯科技创新专项专家委员会,建设北京石墨烯研究院,团队规模260人。重庆石墨烯城市竞争激烈,需要加大投入,打造专长优势。建议:
首先是提高创新能力。组织市级石墨烯重大科技、技术研发、产业发展项目,重点支持石墨烯产业关键技术和产业项目。鼓励各类创新主体建设石墨烯科技RD平台、公共技术服务平台、科技企业孵化器,对各类平台的评估认定开辟绿色通道,优先受理。依托重庆诺奖2D材料研究院和重庆石墨烯研究院,争创国家创新平台。对国内授权发明专利、国际专利申请、通过专利合作条约向国外申请并授权的发明专利给予专利申请资助。
二是培育壮大产业。开展石墨烯产业专项招商,鼓励和支持国内外优势企业落户重庆,注重引进科技含量高、带动作用强的项目。完善石墨烯公共服务渠道体系,以联盟协作、风险投资、项目协作、规划咨询等形式,支持石墨烯企业发展,降低中小企业RD和经营风险。推动传统企业与石墨烯项目“嫁接”,加快企业技术和产品升级。推动项目、技术、资本、人才等创新资源向专业园区集聚,重点建设一批石墨烯产业集群。相关区县、新区、开发区政府高起点、高质量制定了园区和产业发展规划。
三是做好配套保障。加大金融支持力度,金融机构要将石墨烯产业项目纳入重点支持范围,鼓励股权质押、自主知识产权等信贷业务。加大政策和资金支持力度,鼓励符合条件的企业和专业园区服务平台为石墨烯产业化及应用项目提供融资租赁服务,鼓励各级政府设立财政资本参与的石墨烯产业创业投资基金。将符合条件的石墨烯企业优先纳入我市重点上市后备企业培育范围,鼓励成长性好的石墨烯企业在境内外资本市场上市融资或发行债券。积极支持石墨烯企业和科研机构参与或举办高水平、国际化的石墨烯产业论坛、展会和石墨烯创新创业大赛。
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