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中国的石墨烯产业发展SWOT分析

发布时间:2019-01-18 访问量:522

中国石墨烯产业发展SWOT分析


优势(Strength)

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1.丰富的原材料

石墨烯的制备需要尖端的制备工艺,但对资源消耗较少。目前石墨烯可量产的制备方法主要为氧化石墨烯还原法和化学气相沉积法(CVD)。氧化还原法的原材料为石墨,CVD法原材料则为甲烷、乙炔等含碳气体。据统计,世界石墨总储量共有7700万吨。无论采用氧化还原法还是CVD法,都不必担心原材料不足的限制,这是石墨烯产业发展的一大优势。


2.制备技术逐渐成熟

近几年来,国内在低成本、规模化制备石墨烯粉体的技术和工艺上有了较大进步。目前已经有数家单位具备了年产百吨级的生产能力。国内在石墨烯粉体领域的应用研究水平也同国内外不相上下。在添加剂应用领域,国内研究团队在学术上做出了开拓性工作并取得了显著成果,石墨烯粉体可作为高端添加剂替代炭黑等材料,广泛应用于锂离子电池、高分子复合材料等领域。此外,国内虽然在石墨烯薄膜规模化制备上起步比较晚,但是已经迎头赶上,尤其是薄膜量产线的建立,在市场化上已经走在前面。


3.产业发展一枝独秀

我国石墨烯产业的发展是从中小制造企业转型和海外留学人员回国创业中起步的,资金的投入基本上以制造业企业和创投资金为主,虽然国家和地方政府出台了相关政策对企业予以支持,但在资金上投入很少。正是在这种背景下,研发及产业化方向多是以立即赚钱为目的,否则难以生存。截止2017年底,在工商、民政及事业管理局等有关部门注册的、含有石墨烯业务的单位有近4800家,经调研分析,已经开始从事石墨烯业务的单位有4800家。初步统计,2017年石墨烯相关产品销售约70亿元,主要为石墨烯在纺织、动力锂电池、铅酸电池、防腐涂料、散热材料以及大健康等传统产业转型升级产品。


4.在国际标准中占据有利位置

我国石墨烯产业的发展也赢得了国际同行的肯定和尊重。在石墨烯国际标准制定方面,我国已经同欧美日韩等石墨烯研发领先的国家开展了密切合作,并就联合制定国际标准达成共识和备忘录。同时,联盟也和欧盟旗舰计划签订了知识产权合作的备忘录,就知识产权运营开展进一步合作。


劣势(Weakness)


1.基础研究原创不足

虽然国内在石墨烯论文数量上全球领先,但是从质量上来看还是有不小的差距。国内学者论文的平均被引用次数还不到美国的一半,(去除自引,国内每篇平均被引用10次,美国为30次);而且代表着国际最高水平的Nature和Science主刊上,迄今为止发表的关于石墨烯的论文400多篇文章中,其中国内学者为第一作者或者通讯作者发表的不足10篇。


2.高技术研发已经战略被动

欧、美、日、韩等国在石墨烯应用在信息、生物、光电等战略高技术领域投入较大。一批大型企业,如IBM、英特尔、三星等在国家资金的支持下,在这些领域深耕,进行专利战略布局。截止目前,我国在这些战略高技术领域的布局、规划仍未形成,研发投入较少。国内企业也很少涉足。在这些领域我国已经形成战略被动。


3.国家层面的系统布局亟待推进

目前我国石墨烯产业快速发展,主要集中在涂料、发热膜、复合材料添加剂等领域,可替代性较强;而在新能源、电子信息行业和生物医药等行业布局较少,并且目前市场上石墨烯相关低端产品鱼目混珠、产品质量参差不齐的现象严重,使产业发展缺乏战略布局和长远规划。


4.同质化现象频发

当前石墨烯产业发展虽然“虚火过旺”现象有所缓解,但产品主要为智能穿戴,理疗护具,发热膜等,有产品出来并取得良好的市场效益,后面就会有企业一拥而上,甚至改变企业原来布局的方向,着眼于见效快,市场规模容易打开的方向,缺乏战略定力,跟风现象显著,导致产品同质化现象频发。


机会(Opportunity)


1.良好的产业发展政策环境

2016年以来,石墨烯被多项政策提及,《国家质量基础的共性技术研究与应用》重点专项,2017年《“十三五”材料领域科技创新专项规划》、2018年《新材料标准领航行动计划(2018年-2020年)》等均将石墨烯列入未来发展的重点领域。多项政策的支持为中国石墨烯产业发展提供了良好的发展环境。


2.传统产业升级需求迫切

我国作为传统制造业大国,在传统产业转型升级方面具有非常大的潜力,一是我国超大规模国家市场的优势,产业的发展主要取决于消费以及消费结构的变化,现在的消费结构呈现出向中高端升级的明显态势,从而支撑产业结构升级。而是我国制造业的增加值率偏低,跟发达国家相比还面临着产品附加价值偏低的问题。


3.新兴应用市场空间巨大

当前,新一代信息技术与制造业深度融合,正在引发影响深远的产业变革,形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点。各国都在加大科技创新力度,推动三维打印、移动互联网、云计算、大数据、生物工程、新能源、新材料等领域取得新突破。


4.弯道超车机会显现
虽然,欧美在石墨烯基础研究方面具有良好的创新能力和科研水平,但中国具备完整的石墨烯产业链,涵盖上游的石墨开采、石墨烯制备,中游的石墨烯材料,下游的石墨烯零部件、石墨烯终端产品。尽管中国的石墨烯产业链还不成熟,下游环节还未完全打通,市场需求有待培育,但这只是时间问题。

目前,石墨烯的应用正在逐步向前推进,从现实的应用、到向潜在领域的不断渗透。未来,谁率先抢占了市场的先机,谁就有可能分得石墨烯产业的第一杯羹。


威胁(Threat)


1.社会认知程度不足

我国公众对石墨烯等新兴领域的认识和理解仍较为空白,这将对石墨烯产业的快速推进产生不利影响。此外,各界人士对石墨烯的质疑声也不绝于耳,认为石墨烯产品还是停留在概念期,以炒作为主。


2.学术和产业界缺乏良好的沟通渠道

目前我国石墨烯产业发展面临着产业链上下游之间的沟通了解不畅、缺乏有效的沟通渠道的问题。产学研相互之间沟通壁垒较高,导致学校及院所研究成果无法很好地与企业进行转化,科研人员往往不能了解真正的产业前沿需求,做出真正有价值、有影响力、满足市场需求的研究。同事企业之间、企业与消费者之间的沟通也较少,导致石墨烯始终处于“神秘面纱”之下,这些都不利于企业成长及市场的开发。


3.企业在激烈竞争中迷失方向

当前市场主管石墨烯的上市企业都未能实现盈利,正处于产业发展的前期投入至市场化阶段的过程,营收及利润状况都在逐步好转,但仍需要大量资金维持经营,所以企业要面临的是持续不断的投入,知道市场成熟的困难。在这一阶段企业除了需要在研发方向、经营管理、市场开发等方面有良好的判断和管理能力之外,也要积极依托政府资助和民间融资,开拓新的盈利模式,克服技术瓶颈、融资难题、人才流失等难题。


4.应用市场尚需进一步培育

石墨烯的产业化,将可能极大地改变人们的生活方式,但这项技术目前还处于研究与前期开发阶段。由于其应用领域众多,且产业化尚存在不确定性,所以需要政府建立有效的体制机制来支持,尽量规避新兴产业推进过程中的风险。


文章来源:BGI