我國在石墨烯的研究和開發(fā)方面與國際先進(jìn)水平一直保持同步，江蘇的石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平總體在全國名列前茅，但是也面臨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展兩頭堵(高質(zhì)量石墨烯原材料的制備與石墨烯下游應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā))、小微企業(yè)難以壯大、行業(yè)及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有待建立、生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)相對(duì)滯后、石墨烯工程技術(shù)人才缺乏等發(fā)展困境，特別是各地盲目上馬石墨烯項(xiàng)目導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)發(fā)展混亂。

石墨烯在電學(xué)、力學(xué)、導(dǎo)熱散熱、光學(xué)和高比表面積等性能方面獨(dú)特優(yōu)異，因而具有廣闊的應(yīng)用前景，自發(fā)現(xiàn)以來備受世界各國政府、產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的高度重視。我國在石墨烯的研究和開發(fā)方面與國際先進(jìn)水平一直保持同步，特別是在石墨烯產(chǎn)業(yè)化技術(shù)方面處于國際前列。

但是，我國石墨烯行業(yè)也面臨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展兩頭堵(高質(zhì)量石墨烯原材料的制備與石墨烯下游應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā))、小微企業(yè)難以壯大、行業(yè)及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有待建立、生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)相對(duì)滯后、石墨烯工程技術(shù)人才缺乏等發(fā)展困境，特別是各地盲目上馬石墨烯項(xiàng)目導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)發(fā)展混亂。

江蘇的石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平總體在全國名列前茅，面對(duì)國內(nèi)和國際的激烈競爭，通過堅(jiān)持依托江蘇產(chǎn)業(yè)齊全創(chuàng)新能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)與石墨原料產(chǎn)地的合作，從石墨烯產(chǎn)業(yè)的原料、材料、部件、器件到裝備的全產(chǎn)業(yè)鏈開展布局，找準(zhǔn)切入點(diǎn)解決重點(diǎn)環(huán)節(jié)的技術(shù)瓶頸，在一些典型應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，由點(diǎn)及面推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)的全面突破。

一、石墨烯及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

石墨烯因其獨(dú)特的電學(xué)性能、力學(xué)性能、熱性能、光學(xué)性能和較高的比表面積，近年來受到極大重視，被譽(yù)為“改變21世紀(jì)的神奇材料”、“萬能材料”等。有學(xué)者認(rèn)為，石墨烯在我國正成為一個(gè)“不以價(jià)格競爭模式發(fā)展、真正依靠不斷創(chuàng)新前行的產(chǎn)業(yè)。”

石墨烯是由碳原子形成的六邊形晶格結(jié)構(gòu)并具有單層片狀的二維新材料，是迄今為止已知材料中最薄的一種，其厚度僅有0.34納米，是構(gòu)成其他石墨材料的基本單元。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，石墨烯的優(yōu)越性能主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面：

(1)超強(qiáng)的導(dǎo)電性。石墨烯的電子遷移率在室溫下可以達(dá)到15000cm2/(v.s)，是硅的100倍;電阻率比鋁、銅和銀低很多，只有10-6Ω.cm左右。

(2)超高導(dǎo)熱性。石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m˙K，導(dǎo)熱性能是銅、鋁等金屬的數(shù)10倍，優(yōu)于碳納米管。

(3)超強(qiáng)力學(xué)性能。石墨烯的斷裂強(qiáng)度是鋼鐵的100倍，硬度更是超過金剛石。

(4)高透光性。石墨烯的透光率高達(dá)97.7%，吸光率非常之小。

(5)超高比表面積。石墨烯的比表面積達(dá)到2630m2/g，每克石墨烯比普通活性炭高出1130m2/g。

石墨烯因其獨(dú)特性能，自發(fā)現(xiàn)以來受到電子、航天軍工、鋰離子電池、超級(jí)電容器、新能源、新材料等諸多領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，但由于其成本過高，一直都處于研究階段。當(dāng)前，世界各國均已認(rèn)識(shí)到石墨烯的廣闊應(yīng)用前景，正在形成技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)投資的高潮。在國家戰(zhàn)略層面，發(fā)達(dá)國家把石墨烯作為一項(xiàng)影響未來國家核心競爭力的技術(shù)，大力支持石墨烯產(chǎn)品的研發(fā)和商業(yè)化。

美國聯(lián)邦政府2010年提出45億美元巨資資助石墨烯的研發(fā)，力圖在最前沿領(lǐng)域取得領(lǐng)跑地位。英國政府在2011年將石墨烯列為四大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，并投入5000萬英鎊打造全球領(lǐng)先的石墨烯研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化中心。韓國政府計(jì)劃從2012年開始，連續(xù)六年累計(jì)提供2.5億美元用于資助石墨烯的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究。歐盟也把石墨烯上升到“旗艦項(xiàng)目”的戰(zhàn)略高度，從2013年開始，計(jì)劃連續(xù)十年投入10億歐元的專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)用于石墨烯的研發(fā)。

二、石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀及問題：以江蘇為案例

2015年5月18日，國家金融信息中心指數(shù)研究院在江蘇省常州市發(fā)布了全球首個(gè)石墨烯指數(shù)報(bào)告———《新華(常州)石墨烯指數(shù)報(bào)告》。該報(bào)告從競爭潛力、競爭行為和競爭績效3個(gè)維度綜合評(píng)價(jià)了全球10個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好的國家。

評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，全球石墨烯產(chǎn)業(yè)綜合實(shí)力前三的國家依次為美國、日本和中國，其中美國處在相對(duì)領(lǐng)先的位置，日本、中國得分較接近;韓國、英國、德國和新加坡處在第二梯隊(duì);加拿大、澳大利亞和巴西位于第三梯隊(duì)。國家2014年11月份公布的《關(guān)鍵材料升級(jí)換代工程實(shí)施方案》明確:到2016年，全面推動(dòng)石墨烯實(shí)現(xiàn)批量穩(wěn)定生產(chǎn)和規(guī)模應(yīng)用，這預(yù)示著石墨烯迎來巨大產(chǎn)業(yè)空間。

江蘇石墨烯產(chǎn)業(yè)在技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化方面已經(jīng)走在了全國前列，成為全國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的領(lǐng)頭羊。

1.地區(qū)集聚效應(yīng)凸顯，產(chǎn)業(yè)鏈條初步形成。江蘇省作為國內(nèi)較早發(fā)展石墨烯的省份，形成了常州、無錫、南京、蘇州、泰州等地區(qū)石墨烯產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展的態(tài)勢(shì)(圖1)。其中，常州市已建成國家級(jí)石墨烯新材料高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地。此外，江蘇省也初步形成了集石墨烯設(shè)備研發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)、下游應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈。

2.構(gòu)筑人才集聚高地，激發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活力。截止2015年上半年，常州江南石墨烯研究院累計(jì)引進(jìn)石墨烯高端人才57名(博士15人、碩士35人、領(lǐng)軍人才7人)。常州石墨烯科技產(chǎn)業(yè)園累計(jì)引進(jìn)石墨烯創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)13個(gè)，集聚包括3家上市公司在內(nèi)的石墨烯企業(yè)40多家。近年來，無錫通過實(shí)施“東方硅谷”海外人才引進(jìn)和培育計(jì)劃，吸引眾多石墨烯領(lǐng)域的高層次人才落戶無錫，形成了以項(xiàng)目為基礎(chǔ)引進(jìn)人才，以人才為核心發(fā)展產(chǎn)業(yè)的良性互動(dòng)。

3.積極搭建創(chuàng)新載體，服務(wù)平臺(tái)日趨完善。江蘇省已建成多個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)服務(wù)平臺(tái)(見表1)。2011年成立的江南石墨烯研究院是我國首個(gè)石墨烯研究與產(chǎn)業(yè)孵化機(jī)構(gòu)，擁有13個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。2013年，無錫市和無錫惠山區(qū)兩級(jí)政府共同出資成立“無錫石墨烯技術(shù)及應(yīng)用研發(fā)研究中心”，搭建集應(yīng)用研發(fā)、質(zhì)量檢測、科技合作、宣傳展示等于一體的公共服務(wù)平臺(tái)。

4.建立合理金融體系，助推產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。2011年5月起，常州和無錫兩市先后設(shè)立2億元的“碳材料專項(xiàng)資金”，常州市更是明確成立總規(guī)模不少于20億元的創(chuàng)業(yè)投資基金，通過補(bǔ)貼、配套、獎(jiǎng)勵(lì)、跟進(jìn)投資等方式，支持石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)發(fā)展。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃，常州石墨烯科技產(chǎn)業(yè)園將爭取到2015年實(shí)現(xiàn)石墨烯相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破150億元，打造我省最大的石墨烯生產(chǎn)基地及國家級(jí)石墨烯產(chǎn)業(yè)特色基地，進(jìn)一步做強(qiáng)“東方碳谷”品牌。

江蘇省雖然在石墨烯領(lǐng)域表現(xiàn)突出，尤其是應(yīng)用領(lǐng)域走在全國前列，但仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。

一是石墨烯相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)低水平重復(fù)研究的現(xiàn)象比較普遍。

二是傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略意識(shí)薄弱。多數(shù)企業(yè)還處于嘗試性探索階段，產(chǎn)業(yè)化所需的高質(zhì)量、大尺寸、低成本的石墨烯制備技術(shù)并不成熟。

三是石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大面臨雙重困境。石墨烯產(chǎn)品向高端發(fā)展面臨市場需求小，投資大的難題。產(chǎn)品向低端發(fā)展面臨產(chǎn)量大帶來環(huán)評(píng)、廢料處理難等問題。具體形成原因?yàn)椋?/p>

(1)石墨烯技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏總體規(guī)劃和引導(dǎo)。

(2)在產(chǎn)業(yè)上下游、產(chǎn)學(xué)研合作、知識(shí)產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)移等方面尚未建立有效的資源共享機(jī)制，導(dǎo)致資源分割。

(3)企業(yè)對(duì)高校科研成果能否實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化持懷疑態(tài)度;部分高校也沒有將產(chǎn)學(xué)研結(jié)合和成果市場化提到應(yīng)有的高度。

(4)石墨烯生產(chǎn)企業(yè)多為小微企業(yè)，在自身發(fā)展過程中存在融資難、融資貴等問題，限制了企業(yè)做大做強(qiáng)。