我国石墨烯研究以各高校和科研院所为主力,包括清华大学、北京大学、国家纳米中心、中国科学院,以及位于常州的江南石墨烯研究院等,主要研究方向为石墨烯的高效、绿色制备,以及石墨烯在各个功能领域的应用。
石墨烯是一种新型二维碳材料,具有透光性好、导热系数高、电子迁移率高、电阻率低等优异性能,是目前已发现的最薄、最坚硬纳米材料之一,正引领着新材料领域的颠覆性革命,世界各国都在积极进行石墨烯的研发和商业化应用,并将其提升至战略地位。
与其他国家相比,我国已经成为石墨烯研究和应用开发最为活跃的国家之一,石墨烯的论文发表量和专利申请量上均居世界前列,下游产业也呈现出蓬勃发展的势头。
根据工信部、发改委、科技部联合发布的《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》,明确提出将石墨烯产打造成先导产业,助推传统产业改造提升、支撑新兴产业培育壮大、带动材料产业升级换代,此外《中国制造2025》、《新材料产业发展指南》等文件中也明确将石墨烯产业作为发展重点。因此,我国石墨烯产业将迎来加速发展和布局调整的重要机遇。
中国的石墨烯产业呈现出多点开花,集聚初现的特点。东部沿海地区起步早,市场,人才,技术,资金等方面都有比较优势,产业化进程领先。
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图1 中国石墨烯产业特点
沿海地区石墨烯企业集聚
在利好政策和无限广阔的应用前景面前,石墨烯在全国范围内正呈现出蓬勃发展之势,2017年在工商部门注册的营业范围涉及石墨烯相关研究、制备、销售、应用、投资、检测、技术服务的企业数量约4800多家(港澳台地区未列入统计范围)。
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图2 中国石墨烯企业区域分布热力地图
中国沿海地区集中了72%的企业,形成集聚,其中江苏,广东,山东是石墨烯企业集聚的大省,企业数量分别占据总数的20%,15%,10%。
国内涉及石墨烯的上市企业达到58家,华东地区的上市企业数量占比达到53.57%;有5家上市企业主营石墨烯业务,都是新三板企业,其中四家位于华东地区。
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图3 石墨烯上市企业区域分布
从七大行政区域的角度,华东地区企业数量占比最高达47.52%,其次是华南地区,占比为16.68%。涉及石墨烯的上市企业华东地区更是占比达到53.57%,华南地区占比达到了19.64%。
东北和西南地区石墨烯企业数量不多,但是石墨资源丰富,传统产业转型潜力可观。
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图4 石墨烯企业区域分布
从城市群的角度来看,长三角,珠三角以及环渤海大城市群的石墨烯相关企业数量加起来占了全国总数的65%,长三角地区占29%,珠三角地区占16%,环渤海占20%。其中,涉及石墨烯的上市公司,长三角地区占比达52.62%,珠三角地区占21.05%,环渤海地区只占5.27%。
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图5 石墨烯企业城市群分布
江苏省专利数量遥遥领先
专利数量是研发能力最直观的体现。华东是石墨烯专利的高产地区,除清华大学和哈尔滨工业大学外,中国石墨烯专利总数排名前十的研究机构全部来自华东地区。其中江苏省专利数量遥遥领先,2017年达到3752项。
我国石墨烯研究以各高校和科研院所为主力,包括清华大学、北京大学、国家纳米中心、中国科学院,以及位于常州的江南石墨烯研究院等,主要研究方向为石墨烯的高效、绿色制备,以及石墨烯在各个功能领域的应用。
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图6 中国石墨烯专利分布
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图7 中国石墨烯专利排名top10
产业基金集中于华东地区
为推动我国石墨烯产业项目提档升级、提高企业市场融资能力、降低企业融资成本,各地政府开始建立石墨烯产业基金,近几年来,地方政府成立的石墨烯基金规模呈上升趋势,市场资本正逐步加大对石墨烯产业的投入。华东地区的基金规模达到40亿元,占全国的70%。
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图8 石墨烯招标项目区域
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图9 各省石墨烯基金规模数据
石墨烯相关招标项目也为行业发展带来新的生机。统计分析发现,华东地区招标项目最多,占据中国的半壁江山,江苏省是石墨烯相关招标项目的大省,其招标项目数量占比达到全国总数的33.98%。
此外,广东、北京、山东、安徽、广西等地近六年来招标项目超过十项。石墨烯相关招标项目主要集中在基础建设方面,这与全国范围内大力开展石墨烯产业园等基地建设密切相关。
中国石墨烯产业空间演变趋势
赛迪智库原材料工业研究所《中国石墨烯产业地图白皮书(2017年)》主要结论如下:
1、全国石墨烯产业已初步形成“一核两带多点”的空间格局。北京成为石墨烯产业的研发高地,东部沿海地区产业带和内蒙古-黑龙江产业带快速发展,四川、重庆、贵州、广西、陕西等地依托原有产业基础或资源优势,发展迅速。
2、全国各地在建或已建的石墨烯研究院或产业基地30多家。其中2家国家级产业基地,1家国家级创新中心,2家国家级石墨烯产品质量监督检验中心,这些基地分布广泛、特色鲜明。
3、未来中国石墨烯产业空间演变趋势:
(1)将呈现“强者愈强”,资源要素继续向优势地区汇聚的趋势,东部沿海地区“强者愈强”。
(2)热点城市不断涌现,产业园区“遍地开花”,各地政府纷纷上马建设各种石墨烯研究院及产业园,将石墨烯产业作为发展重点。
(3)将呈现“特色化、差异化”发展,区域分工格局更加明晰。北京将依托独特的研发资源,抢占全国石墨烯研发高地;长三角地区基于坚实的产业基础和应用,加快在复合材料、储能材料、新一代显示器件等方面的产业化应用和推广;福建、广东等东南沿海地区则依托广阔的应用市场空间,注重在智能可穿戴、热管理等领域加快步伐;东北地区依托其丰富的资源优势,在原料制备方面加强攻关。