引导我国石墨烯产业健康有序发展

2017-03-14 15:25徐丰
科技视界 2016年27期
关键词:石墨烯产业化发展

徐丰

【摘 要】石墨烯被誉为“新材料之王”,被视为21 世纪引领多项产业革命的关键材料。但由于我国石墨烯产业处于产业化初期阶段,产业发展存在诸多问题。一方面,低附加值石墨烯应用企业处于产业化初期,利润持续负增长;另一方面,二级市场混淆类石墨烯概念,频繁炒作巨额套现,挫伤了石墨烯领域投资积极性。在石墨烯产业发展如火如荼的同时,各级政府应加强宏观调控,提高市场透明度,避免石墨烯产业投资过热;同时积极开展石墨烯企业诚信体系建设,提升我国石墨烯品牌竞争力,引导相关产业健康有序发展。

【关键词】石墨烯;产业化;发展

自2004年英国物理学家采用固体剥离法首次发现单原子层厚度的石墨烯以来,石墨烯一直业界视为引领未来产业革命的关键材料。石墨烯具有优异的导电、导热、透光、稳定性和力学强度等性质,在电子信息、能源材料、航空航天和生物医药等领域有非常广阔的应用前景,因而被誉为“新材料之王”,并被科学家寄予厚望将“彻底改变21 世纪”。2010 年石墨烯发明人获诺贝尔奖后,世界各国纷纷开展石墨烯国家战略部署,出台各项扶持计划和支持政策,我国也于2015年发布《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》,着力加快培育和壮大相关产业。全球石墨烯专利技术进入快速发展轨道,截至2015 年6 月,全球石墨烯技术相关专利总量已达40344 件,我国相关专利达17702 件①。

然而,我国石墨烯产业仍处于从生产向应用过渡的产业化初级阶段。由于在生产工艺、产品质量控制等关键技术方面未获突破,以及高端应用领域如集成电路和芯片等鲜有企业涉足,当前生产和应用多集中于低端类石墨烯领域②,即将包含5 层以上石墨烯的粉体作为添加剂应用于动力电池、导热膜和涂料等产品,弱化了石墨烯材料高性能和高附加值特点。同时,低端类石墨烯市场需求规模偏小,加上产品多处于研发和改进阶段,造成了现阶段我国石墨烯产业无法实现规模化生产和商业盈利的困境。

1 基本情况

1.1 全国石墨烯生产企业利润持续负增长

近年来,我国石墨烯生产企业陷入“负利润增长”困局,主要原因是石墨烯产品多处于研发和改进阶段,并且市场需求规模偏小。虽然目前我国石墨烯企业已达百余家,但大部分石墨烯企业位于下游产业链并处于中试阶段,达到量产规模(年产10吨以上)的企业不到10 家,主要包括常州二维碳素材料有限公司(年产石墨烯薄膜20 万平米)、常州第六元素材料科技股份有限公司(年产石墨烯粉体100 吨)、宁波墨西科技有限公司(年产类石墨烯500吨)、重庆墨希科技有限公司(年产单层石墨烯薄膜100万平方米)等。2016 年上半年,虽然石墨烯市场销售额逐步提升,但大多生产企业净利润仍处于持续负增长状态(表1)。部分上市公司报告披露,石墨烯材料在诸多应用领域还处于研究、试生产阶段,产品应用技术整体成熟度较低。由于产品生产工艺仍需不断改进、产品质量稳定性较弱等因素,石墨烯公司在短期内实现商业规模化生产存在较大不确定性。

表 1 2016 年上半年国内主要石墨烯企业经营状况

数据来源:上市公司定期报告,赛迪智库整理,2016 年 10月.

1.2 二级市场炒作频繁

与石墨烯实际处于技术研发阶段形成鲜明对比的是,石墨烯概念股被赋予过高的预期,参股、收购等二级市场运作使石墨烯成为部分上市公司炒作利器。石墨烯的炒作自2011 年中國宝安开始,随后蔓延至华丽家族、上海新梅、金路集团、中航三鑫等企业。一方面,股市炒作的大多是类石墨烯,即5 层以上的石墨烯粉体或微片——这些材料并不具备石墨烯薄膜高载流子迁移率、导电和导热性以及力学强度等优良性能;另一方面,很多宣称的投资与技术研发合作往往在实际投资前就在股市上被大肆宣传,市值暴涨后却鲜有真正动作。典型的炒作方式主要有:

假新闻。2015年11月,华为微博宣布新款Mate8 将采用全新的石墨烯电池。受此消息刺激,Mate8 在发布前获得了空前的舆论关注,当日石墨烯板块大涨,四只石墨烯概念股涨停。然而Mate8 手机最终没有采用石墨烯材料,华为所谓和曼切斯特大学关于石墨烯的技术合作也仅限于通信领域,而非石墨烯电池。

假投资。2013年1月,乐通股份宣布计划出资2400 万元与宁波墨西科技有限公司组建合资公司从事石墨烯油墨的研发和生产,总投资1亿元;不过2014 年9 月,双方又一致决定暂缓成立合资公司。这一假消息甚至影响到2015 年11 月,截至《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》出台前三个交易日乐通股份连续收获三个涨停时,其石墨烯项目已杳无音讯达一年多。

空壳公司和基金。*ST烯碳作为A股史上首只被ST的股票,虽然曾涉及石墨烯风光一时,如今却面临退市窘境。自2012年*ST烯碳宣布转型新材料以来,公司大股东利用炒作套现超过5亿元,而炒作涉及的新增公司均出现业绩远低预期或无投入状况。*ST烯碳的三个主要涉及石墨烯的子公司中,两个自设立之后并未开展实际业务;2014年8月*ST烯碳与常州西太湖管委会签订的《关于设立石墨烯暨先进碳产业基金的合作框架协议》提出设立总规模为20亿元的“先进烯碳产业基金”,在近两年无任何实质动作。

2 原因分析

2.1 产业化生产技术并不成熟

石墨烯在制备研究方面不断取得重要进展,但大规模制备方法仍比较单一。一些实验室制备方法,如微机械剥离法、外延生长法和溶液剥离法虽然能够制备高品质石墨烯,但存在产率低、成本高等问题,不适合大规模生产。化学气相沉积法(CVD法)是最具潜力的石墨烯薄膜大面积生产方法,但生产过程需要消耗大量的酸,不仅对环境造成巨大污染,还使成本居高不下。氧化还原法是当前大规模大量、高效地制备高质量石墨烯的唯一有效途径,但该法制备的石墨烯存在较多晶格缺陷,造成一些物化性能的损失,如导电性降低。如何研发低成本、大面积制备杂质缺陷和层数可控石墨烯的产业化方案仍是石墨烯生产的瓶颈性问题。

2.2 高附加值产业应用并未形成

我国石墨烯产业下游应用多集中在低端的类石墨烯应用领域,如将包含5 层以上石墨烯的粉体作为添加剂应用于动力电池、导热膜和涂料等产品,而高端的应用领域如集成电路和芯片等却鲜有企业涉足。在低端的类石墨烯领域,石墨烯的产业链应用并未形成。例如在新能源电池领域,虽然石墨烯导电剂理论上能提高电池倍率性能,但受工艺限制石墨烯电池技术并未得到产业化应用;在涂料领域,由于大量的石墨烯难以在环氧树脂等基体中均匀分散,石墨烯(下转第14页)(上接第3页)涂料的导热性和防腐蚀性相比碳纳米管等其他复合涂料并没有数量级的提高,需要进一步完善改进。

2.3 产品大规模销售盈利尚未实现

由于石墨烯材料及下游应用产品一直未实现大规模销售盈利,石墨烯生产企业无法达到规模效应,大多面临持续亏损的风险。如表 1 所示,生产企业销售额不足与净利润为负有密切关系,如不积极开拓市场、增强销售实力应对产品开发周期长、投入不断增加的资金压力,盲目增加产能产量,则有可能危及企业正常生产和盈利。以宁波墨西科技有限公司为例,高调投产却销售遇冷。2013 年12 月墨西科技年产300 吨石墨烯规模生产线落成后即被曝光生产线停工。另外以常州二维碳素科技股份有限公司为例,虽然2016年上半年石墨烯产品销量同比增长284.5 万元,但仍不足研发投入增加的338万元。

2.4 上市公司炒作有利可图

上市公司有意无意地将石墨烯与类石墨烯、石墨烯微片、石墨等概念混淆,借助“石墨烯热”炒高股价后减持套现的情况屡屡出现。以华丽家族为例,其大股东在2012 年4 月与中科院宁波材料所合作成立宁波墨西科技有限公司前后的一年半时间内,通过炒热石墨烯概念抬高股价后大规模减持,迅速将股权从55%稀释到6.5%,疯狂套现36.23亿元,但该公司却没有向公众解释其项目事实上并非石墨烯,所谓年产300吨“少层石墨烯”生产线实际上仅生产石墨烯微片。

3 对策措施

3.1 加强宏观调控,引导石墨烯相关产业健康有序发展

清晰区分石墨烯和类石墨烯等材料,根据产品特点合理制定不同产业发展规划。一要,鼓励石墨烯在高附加值应用领域的研发与应用,长期扶持石墨烯集成电路和石墨烯芯片等高技术领域,促进石墨烯作为未来高技术產业战略材料的发展。二要,合理规划类石墨烯材料发展路径,加快类石墨烯大规模生产技术改造,优化相关产品质量,鼓励企业开拓市场,促进产业可持续健康发展。三要,根据现有产量宏观调控类石墨烯产业规模,避免重复盲目发展、产能过剩、落后淘汰的无序三步走。

3.2 提高市场透明度,引导对优质企业长期投资

提高市场的信息传播透明度,加强石墨烯上市企业信用监管力度,针对证券市场不良炒作行为持续加强“冷却+信息披露”等有效做法和“忽悠式”重组方案问询力度,压缩“概念炒作”灰色空间,减少市场过度炒作对石墨烯投资者信心的伤害。鼓励证券交易所对企业存在的风险进行充分揭示,细化内幕交易核査制度,果断遏制市场炒作,积极引导资本投向优质石墨烯企业,促进我国石墨烯产业茁壮成长。

3.3 开展企业诚信体系建设,提升石墨烯品牌竞争力

针对石墨烯相关产业的特点,建设全国统一的企业信用评级体系,强化对石墨烯企业合同信用监管,增强企业诚信履约意识。严格把关诚信企业公示质量,扩大企业信用体系的社会影响力,增强民众对诚信企业称号的认知,鼓励优质企业积极加入信用体系,营造良好经商环境。与此同时,各地方政府应出台相关扶持政策,促进石墨烯关键生产技术升级,加速石墨烯产品优化换代,鼓励企业拓展下游市场和海外市场,协助石墨烯企业进入生产与销售的良性循环,进一步促进我国石墨烯产业健康发展。

注释:

①《全球石墨烯产业专利分析报告(2016)》,江苏省石墨烯产业知识产权联盟和江南石墨烯研究院。

②类石墨烯指5 层以上的石墨烯粉体和微片。依照国家标准分类,类石墨烯包括5-10 层的少层石墨烯和多于10 层石墨烯的石墨材料。

[责任编辑:田吉捷]

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