看似普通,厚度為單個原子的石墨烯,讓兩位英國科學(xué)家贏得了2010年度諾貝爾物理學(xué)獎。不到四年時間里,這個神奇材料,正在常州武進西太湖畔演繹著令人矚目的產(chǎn)業(yè)傳奇。常州市委書記閻立介紹,打通從“發(fā)現(xiàn)”到“產(chǎn)業(yè)”的創(chuàng)新價值鏈,該市鎖定以先進碳科技為引領(lǐng)的新材料產(chǎn)業(yè),全市擁有國家級新材料產(chǎn)業(yè)基地4家,以石墨烯為代表的先進碳材料嶄露頭角。
從無到有,西太湖畔,一座“東方碳谷”初露崢嶸:全球第一家石墨烯研究機構(gòu)——江南石墨烯研究院;全球首款手機用石墨烯電容觸摸屏;年產(chǎn)3萬平方米石墨烯透明導(dǎo)電薄膜生產(chǎn)線;全國首條石墨烯基超級電容器生產(chǎn)線;國內(nèi)石墨烯行業(yè)首家新三板掛牌企業(yè)……一個個第一、唯一比肩世界一流。武進區(qū)區(qū)委書記周斌說,材料產(chǎn)業(yè)是工業(yè)之母,武進把先進碳材料產(chǎn)業(yè)作為頭號工程,已初步形成了區(qū)域性的石墨烯產(chǎn)業(yè)集群,孵化引進19家相關(guān)企業(yè),總市值達(dá)到20億元,預(yù)計2015年實現(xiàn)銷售50億元,力爭打造全國最大的石墨烯生產(chǎn)基地和產(chǎn)業(yè)特色基地,攀登價值鏈高端,掌握行業(yè)話語權(quán)。
協(xié)同創(chuàng)新,協(xié)調(diào)兩只手打造四不像機制
在當(dāng)前的科技創(chuàng)新中,“孤島現(xiàn)象”尤為突出。上下游企業(yè)之間、產(chǎn)學(xué)研之間協(xié)同難度較大,導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈和資金鏈不能有效銜接。有鑒于此,常州在石墨烯這類具有戰(zhàn)略性、前瞻性的領(lǐng)域,通過有形之手規(guī)劃布局、政策聯(lián)動、搭建平臺等方式協(xié)同攻堅。2011年5月,由常州市、武進區(qū)、西太湖科技產(chǎn)業(yè)園共同出資5000萬元成立的江南石墨烯研究院,是全國首家專注于石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)和企業(yè)孵化的公共服務(wù)平臺。
為了刺激新興產(chǎn)業(yè)從“休眠態(tài)”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;激活態(tài)”,合力形成催化劑效應(yīng),研究院采取一種“四不像”管理體制,大力吸引社會資本,組建了注冊資本8500萬元的投資公司,其性質(zhì)介于政府、科研院所、企業(yè)、事業(yè)單位之間,集成了產(chǎn)、學(xué)、研的雜交優(yōu)勢,體制模式柔性靈活、開放多元,可以取得共生經(jīng)濟效益。從研究院組織架構(gòu)就可見其優(yōu)勢——有大學(xué)教授,有政府官員,有企業(yè)老總,有海歸博士,是典型的“混合所有制”,既整合行業(yè)的專家,由50多位海內(nèi)外專家組成咨詢委員會,又招攬有創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)愿望的人才。
德州大學(xué)博士瞿研既是研究院副院長,又是第六元素董事長。11月12日,第六元素成功登陸新三板,成為國內(nèi)第一家真正以石墨烯產(chǎn)品為主營業(yè)務(wù)的上市公司。“石墨烯,是六邊形的分子,可以從6個方向傳送熱量,在元素周期表排第六。這也是我們將公司取名為第六元素的原因。我們的石墨烯粉體生產(chǎn)線真正讓石墨烯從實驗室的瓶瓶罐罐走上了工業(yè)化流水線,實現(xiàn)了從克到公斤級的飛躍。”原先一克石墨烯價格比鉆石還貴,現(xiàn)在每噸在100萬~300萬元不等,形成了六大系列、13個產(chǎn)品,沙特基礎(chǔ)工業(yè)等世界巨頭紛紛找上門來成為客戶。
產(chǎn)學(xué)研優(yōu)勢疊加,創(chuàng)新成果層出不窮。目前,研究院已建成綜合性研發(fā)基地面積1.4萬平方米、重點實驗室11個,省級先進碳材料測試中心1個,引進國內(nèi)外領(lǐng)軍型石墨烯創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊12個,石墨烯專利申請總量達(dá)123件,其中發(fā)明專利申請84件,占總申請量的68%,已授權(quán)專利21件,積極搶占石墨烯領(lǐng)域技術(shù)制高點和行業(yè)“話語權(quán)”。
產(chǎn)業(yè)先導(dǎo),從實驗室到生產(chǎn)線
美國航天局曾經(jīng)懸賞400萬美元,尋找一種足夠堅韌的材料,制成長達(dá)3.7萬公里的纜線,搭建一座可以直通宇宙的“太空電梯”??茖W(xué)家稱,石墨烯將帶來新材料領(lǐng)域的革命性變革,將讓人類“一步登天”的夢想變成可能。強度是鋼鐵的200倍,卻如此輕薄,1盎司的石墨烯可以覆蓋28個足球場;一立方英寸的石墨烯氣凝膠放在一片草葉上,草葉不會變形……說起石墨烯的特性,武進區(qū)委書記周斌如數(shù)家珍。他介紹說,石墨烯具有超薄、超輕、超高強度、超強導(dǎo)電性、優(yōu)異的室溫導(dǎo)熱和透光性,幾乎完全透明,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。圍繞這些特性,武進以產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)品化為先導(dǎo),讓石墨烯的特質(zhì)充分展現(xiàn)。好比鋼筋混凝土,我們把鋼筋先做出來,再來添加混凝土。
全球首款石墨烯手機電容觸摸屏;全球首款石墨烯重防腐涂料;全球首款石墨烯蛋白質(zhì)分離試劑;全球最早制備平米級石墨烯透明導(dǎo)電薄膜……武進區(qū)副區(qū)長王明昌介紹說,一個個顛覆性的新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),創(chuàng)造了7項世界第一。全球首款手機用石墨烯電容觸摸屏研制成功,轟動了全世界。二維碳素科技有限公司是國內(nèi)乃至全球首家擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、率先實現(xiàn)石墨烯手機觸摸屏的企業(yè)。走進石墨烯生長機理研究實驗室,只見一層透明的薄膜上,有淡淡的墨跡,如果不仔細(xì)看,還真看不出來。用這種薄膜制成的觸屏手機,屏幕更清澈、透明,還能自由彎曲,照片中的一汪清泉仿佛就在眼前,伸手可掬。副總裁彭鵬說,“石墨烯的厚度是0.35納米,可以替代蓋板玻璃和傳感器,使未來的手機更薄,視覺效果更好。”
從租賃實驗室從零開始,不到三年成為市場占有率80%的領(lǐng)軍企業(yè),碳元科技發(fā)展有限公司更是成就了爆發(fā)式發(fā)展的新經(jīng)濟傳奇。走進新落成的現(xiàn)代化廠房,10條人工合成石墨烯導(dǎo)熱膜生產(chǎn)線正在滿負(fù)荷生產(chǎn),“目前,碳元每年能夠生產(chǎn)出240萬平方米的石墨膜,應(yīng)用到至少5億部手機之上。”董事長徐世中說起一個以產(chǎn)品化思維打開市場的故事。新型石墨烯導(dǎo)熱膜研發(fā)出來后,他在小米科技董事長雷軍的微博上留言,獲得了與雷軍的10分鐘見面機會。“當(dāng)時,我用打火機點著了,再摸燃燒的地方,溫度卻不高。雷軍當(dāng)場就定下使用這種散熱膜,7天之后公司拿到了訂單。”公司順勢切入國內(nèi)外市場,2014年預(yù)計產(chǎn)銷超過8億元。
中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長李義春點評說,與發(fā)達(dá)國家相比,常州武進的石墨烯產(chǎn)業(yè)化站在了同一條起跑線上,甚至在某些領(lǐng)域的實際范圍內(nèi)處于領(lǐng)先地位。發(fā)改委、財政部、工信部已聯(lián)合發(fā)文《關(guān)鍵材料升級換代工程實施方案》:到2016年,全面推動石墨烯實現(xiàn)批量穩(wěn)定生產(chǎn)和規(guī)模應(yīng)用,這預(yù)示著石墨烯產(chǎn)業(yè)迎來巨大產(chǎn)業(yè)空間。
板塊起舞,東方碳谷積聚創(chuàng)新能量
石墨烯的神奇特性在于它類似于一種添加劑,與上下游產(chǎn)業(yè)碰撞后將產(chǎn)生奇妙的聚合、聚變效應(yīng)。上市公司中超電纜與江南石墨烯研究院合作,共同成立常州中超石墨烯電力有限公司,重點經(jīng)營石墨烯電纜及電力行業(yè)用石墨烯材料、石墨烯復(fù)合材料的研發(fā)制造。記者了解到,把石墨烯添加到電纜中,將極大改善半導(dǎo)體材料的性能。江蘇海力風(fēng)電則和第六元素合作開發(fā)防腐涂料。一份石墨烯可以替代50份氧化鋅,每噸防腐涂料就可以降低成本1000~2000元??偨?jīng)理沙德權(quán)表示,這項技術(shù)填補國內(nèi)外將石墨烯運用在風(fēng)電防護涂料的技術(shù)空白,實現(xiàn)綠色能源高效產(chǎn)出。
西太湖科技產(chǎn)業(yè)園黨工委書記石旭涌介紹說,斥資20億元打造的石墨烯科技產(chǎn)業(yè)園,上下游企業(yè)形成了“門對門”的葡萄串效應(yīng)。以江南石墨烯研究院為核心,涵蓋技術(shù)研發(fā)、企業(yè)孵化加速、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范、綜合配套服務(wù)等,載體面積近50萬平方米,建成后將成為江蘇乃至全國最大的石墨烯產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新應(yīng)用示范園區(qū)。目前,圍繞石墨烯產(chǎn)業(yè)已基本形成了“政府引導(dǎo)、企業(yè)主體、風(fēng)險補償”的投融資服務(wù)體系,總規(guī)模超過20億元。同時出臺了一系列支持石墨烯及先進碳材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的配套文件,設(shè)立每年6000萬,三年不低于2億元的“碳材料專項資金”。碳元科技、二維碳素等一批后備軍也正積極爭取登陸海內(nèi)外資本市場,有望在資本市場形成石墨烯上市板塊。(蔡煒 唐澄 顧芳 周棟 曉斌 順明)