構建石墨烯產業完整創新鏈條

孫曉霞

石墨烯作為一種極富應用前景的前沿新材料，對于帶動傳統制造業轉型升級、培育新興產業增長點有著顯著的作用，已成為我國實施創新驅動戰略和加快推進新一輪技術革命的重要抓手之一。北京為進一步強化全國科技創新中心地位，發揮創新資源密集的優勢，已經將石墨烯列為未來科技領域重要的戰略布局之一。

位于北京西南的北京石化新材料科技產業基地（以下簡稱“基地”），堅持落實創新發展理念，全力聚焦新材料產業的發展方向，積極培育石墨烯等前沿材料，力爭打造北京高精尖產業增長極。北京石墨烯產業創新中心種子企業孵化園，則是依托基地現有發展基礎和產業優勢建設，是打通石墨烯從實驗室到生產線、加速石墨烯產業化的重要一環。作為北京石墨烯產業創新中心的運行主體，北京石墨烯技術研究院有限公司（以下簡稱“研究院”）緊密圍繞平臺建設，著力加快石墨烯中試基地的建設，深入開展石墨烯各項技術攻關和新產品研發工作，努力擴大北京石墨烯產業創新中心的影響力。為此，本刊記者專訪了研究院院長王旭東。

潛心耕耘石墨烯研究 “公司+聯盟”加速石墨烯產業化

2010年，英國曼徹斯特大學科學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，因他們在石墨烯材料方面的卓越貢獻而獲得諾貝爾物理學獎。自此之后，石墨烯迅速成為物理科學領域、材料科學領域以及資本市場的熱門話題。而在石墨烯材料大熱之前，中國航空發動機集團北京航空材料研究院（以下簡稱“航材院”）就已經開始著手相關研究。王旭東介紹道，在21世紀初，為更好地滿足我國航空材料發展需求，航材院自2006年起開始追蹤石墨烯技術，并逐步突破了石墨烯粉體制備技術、石墨烯薄膜制備技術。在前期探索研究的基礎上，在“十二五”伊始的2011年，航材院將石墨烯技術發展納入重要戰略方向，全面啟動各項應用研究工作。2012年成立了石墨烯及應用研究中心，組建了一支由36名具有卓越創新精神的年輕科研人員組成的、多學科交叉的創新研究團隊，在該團隊背后還有一支數百人的工程應用研究團隊，以最快的速度將實驗室成果轉化為工程應用技術。多年的深入研究讓航材院收獲了累累碩果：已申請國際、國內發明專利200多項，在國際知名期刊發表高水平科技論文120余篇，編寫各種規范200余份；目前，已形成了涵蓋石墨烯金屬材料和非金屬材料在內的數十項新材料。

王旭東表示，在新的形勢下，為了更高效的推進石墨烯技術研發及產業化發展，航材院在機制體制上做出了更大的改革，在2017年發起設立研究院，并成功申請成為北京石墨烯產業創新中心。這種“公司+聯盟”的運作形式，以更靈活的機制推進石墨烯新材料技術成果轉化擴散，力求努力構建一個有國際影響力的新材料創新平臺。

建立石墨烯產業發展創新生態

王旭東說，研究院成立2年來，著眼全局、統籌兼顧，在條件建設、技術攻關、國際合作、體制創新多個方面不斷探索，各項工作穩步推進。

在條件建設方面，研究院在2017年建成了我國第一個石墨烯應用技術中試基地（共8 800m2）。該基地一期投資8 000萬元，建設了包括石墨烯制備、石墨烯應用材料制備和材料性能檢測等在內的18個試驗室。

在關鍵共性技術攻關方面，研究院初步解決了高品質石墨烯粉體低成本高效率插層技術。基于第1代、第2代和第3代技術，研究院建成了3條石墨烯粉體產業生產線，實現了產品質量不斷提升、產品價格不斷降低、生產規模不斷擴大，初步解決了石墨烯薄膜碳原子形核及生長控制技術的2個行業關鍵共性技術。

在國際合作方面，研究院積極開展先進材料、傳感器和人才培養方面的合作。2018年與英國曼徹斯特大學簽訂協議，成立了“中英二維材料工程技術聯合研究中心”，引入了包括2010年諾貝爾獎獲得者石墨烯發現者康斯坦丁·諾沃肖洛夫等多名技術專家。

在機制體制創新方面，研究院采用央地聯動模式，企業法人方式，組建新型創新主體。研究院充分發揮大院大所歷史底蘊深厚、創新成果眾多、學科門類齊全、綜合實力領先的優勢，避免了固有體制對科研活力及成果轉化的束縛，實現了科技成果有效轉化，初步建成了全要素匯集的創新生態系統。此外，研究院通過中試孵化能力建設、測試驗證能力建設和行業支撐能力建設，營造產業跨界協同創新環境，打造了適合我國石墨烯產業發展的“4軸聯動”的產業發展新模式，初步實現“實驗室技術→中試應用技術→種子企業孵化→產業化→反哺研發”的良性自我循環。

匯聚石墨烯產業創新全要素

在談到自己對石墨烯產業的發展之見時，王旭東表示石墨烯作為顛覆性的新材料，在推進產業發展的時候要特別注意協調好前沿探索和產業落地的關系。他強調，發展石墨烯產業不可只側重前沿探索失去產業發展機遇期，使石墨烯產業成為只能靠輸血的無本之木；也不可只看重眼前技術推進其產業發展而不重視新技術追蹤，使其成為無源之水日漸失去先進性。他認為，解決以上問題的其關鍵在于加強技術中試能力建設和商業中試能力件，而在基地建設的北京石墨烯產業創新中心種子企業孵化園，就是商業中試關鍵環節，其不僅僅是物理空間的概念，更是是完整的產業創新要素。目前，該種子企業孵化園已構建包括創投基金、產業基金、行業協會和種子企業孵化器在內的完整商業中試條件，形成了以技術中試和商業中試抓手的完整創新鏈條，可以很好地連接“樣品→產品→商品轉化”全過程。

王旭東詳細介紹說，作為北京石墨烯產業創新中心商業中試基地和產業創新資源集合平臺，北京石墨烯產業創新中心種子企業孵化園將包括基金管理公司、母基金、專項子基金、行業協會、年度峰會、種子企業孵化器、產業園、產業園區管理運營公司、項目公司等。具體情況為：種子企業孵化器，一期占地2萬m2，二期占地16畝，三期預計占地100畝；行業協會，以北京碳材料產業促進會為抓手；石墨烯基金，包括基金管理公司、母基金、專項子基金等；年度峰會，則著力打造京津冀石墨烯高峰論壇這一品牌會議；產業園，即北京石墨烯產業創新中心產業園，目前預計占地500畝。

對于研究院的未來發展，王旭東信心十足。他展望，研究院在未來3年將建成石墨烯材料表征評價中心和石墨烯產品測試驗證中心，2個石墨烯材料制備中試線和15個石墨烯應用產品中試孵化試驗室，以及種子企業孵化器、知識產權平臺等內容，提升行業支撐能力，引領石墨烯產業標準化、規模化、健康化發展。“研究院作為‘代表國家形象有國際引領作用的新材料研發中心，力爭成為國際一流的二維材料技術研究及產業化中心，進一步增強石墨烯復合材料在優勢領域競爭力，為我國實現成為制造業強國的宏偉目標提供有力支撐。”王旭東說。