论文部分内容阅读
摘要：石墨烯作为“新材料之王”受到广泛关注，近年来对石墨烯的研究和产业化都持续升温。通过较具代表性的常州地区石墨烯产业现状的调查研究，了解企业生存和发展遇到的困难，从标准化角度分析了问题产生和存在的原因，有针对性地给出了石墨烯行业标准化建设的发展建议。
关键词：石墨烯 产业发展 标准化
Abstract： Graphene， as the "king of new materials"， has attracted extensive attention. In recent years， the research and industrialization of graphene have been continuously warming up. Through the investigation and research on the current situation of graphene industry in Changzhou， the difficulties encountered in the survival and development of enterprises are understood. The causes of the problems are analyzed from the perspective of standardization， and the development suggestions for the standardization construction of graphene industry are given.
Key words： graphene， industrial development， standardization
1 引言
石墨烯作为一种新型的二维纳米材料，是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体。自2004年发现以来，石墨烯不仅在理论科学上受到了极大关注，并且由于其特殊的纳米结构以及优异的物理化学性能而在电子学、光学、磁学、生物医学、催化、储能和传感器等诸多领域展现出巨大的应用潜能，引起了科学界和产业界的高度关注。目前，石墨烯的研究持续升温，世界上各个国家都发布或资助了一系列相关研究计划和项目，促进石墨烯技术及其应用研究。
2 常州石墨烯产业的现状
随着对石墨烯研究和开发的不断深入，石墨烯的生产与应用逐步进入了产业化阶段。目前在全国有近百家相关企业从事石墨烯材料的研究与生产，尤其是在柔性显示、光电器件、新能源、生物医药等领域中迅速发展。
作为中国石墨烯产业化发展较快的地区，江苏省于2013年成立了石墨烯产业技术创新战略联盟，仅联盟下就有石墨烯相关企业65家。江苏省内开展石墨烯基础及产业化研究的主要有常州、无锡及泰州三市。常州主要以江南石墨烯研究院为载体开展研究，已建立12个专项实验室及1个测试中心，并已成功孵化多家企业，包括碳元常州第六元素、二维碳素、二维光电等，其中龙头企业碳元科技已于2017年上市。
石墨烯作为“21世纪的新材料”之一，国内外并没有可供借鉴的现成技术和经验，就石墨烯的性能、制备方法、检测表征方法等行业技术核心问题上尚未形成共识，企业在生产经营过程中遇到了不小的困扰。通过对常州20多家石墨烯企业的调研，企业主要反映了三个方面影响其正常生产、检验和销售的问题：一是关于什么是石墨烯、什么是石墨烯产品，不少真正的石墨烯企业无法证明自己是真正的石墨烯产品，而很多用石墨粉和膨胀石墨作为原料冒充的石墨烯产品却充斥市场，一时间石墨烯市场鱼龙混杂;二是市场上流通的石墨烯品质良莠不齐，无论是生产商、销售商还是客户都无法对产品进行各方都认同的质量评价，因为各方用的检验方法不统一;三是产品一些基本性能指标无法用传统试验方法测试，企业只能自行探索研制相应的试验方法，但方法的科学性、可操作性和可复现性都有待验证。
3 标准化视角下石墨烯产业面临的挑战
与产业化的提前到来相比，石墨烯材料标准化的进程显得相对滞后。首先，石墨烯标准体系不明确，产业发展对标准的需求不明确，使得研发机构、生产企业和检验机构都无章可循;其次，标准供需不平衡，很多企业生存、产业发展急需的基础标准无法及时立项或立项了很长时间都无法发布实施;第三，新材料领域对标准化的认识程度不足，既不知道如何反映对标准的需求，也不知道如何参与到相关标准的制定中，更不知道如何用好标准化这个基本工具。
无论国内的专业技术委员会指导下的国家标准制定和产业技术创新联盟主导的联盟标准制定，还是国际上开展石墨烯国际标准制定的两大国际标准化组织ISO和IEC，都非常重视石墨烯领域的标准制定工作，但总体来说，出台的标准数量较少，无法满足产业发展的需要。究其原因主要有以下几方面：
（1）作为新兴产业，标准化滞后于研发和生产
标准是科学、技术、经验和实践的综合反映体，对于传统产业，是先有产业再开展标准化，而对于石墨烯新兴产业，标准化需要与产业化同步，甚至与研发同步开展，因此在科学理论、技术开发和实际实践应用等都处于探索和发展中，给石墨烯标准本身的制定带来了很大挑战。
（2）作为创业企业，标准化人才无法满足需求
石墨烯企业大部分是创业型企业，其对标准化的认识和理解还不是很深刻，大部分停留在“标准就是用来规范市场”的单一认识層面。在正在开展的标准制定中，企业和科研院所编写的标准文本不规范，对标准如何编写及其规则不是很了解。
（3）作为创新领域，“新技术”不能被标准采纳
在石墨烯领域，产业和科研单位发明和创造的新技术、新产品、新工艺基本都被专利“包围”，这也是我国“技术专利化”战略的导向所致，这是值得肯定和欣慰的。在创新技术领域，标准制定必须以该领域不断更新的科学技术为依托，而这些科学技术常含有版权、专利权等在内的各种知识产权。标准与专利融合，是世界标准化活动发展的重要趋势，如果我们不能在专利和标准的融合上有所作为，就不可能形成真正的竞争优势。 4 石墨烯产业发展对策建议
目前，世界很多国家已将石墨烯作为一种战略新兴材料，都想在石墨烯发展潮流中跻身前列，但谁能在研发与产业化应用上率先取得突破，谁能在标准战略上占领制高点，取决于我们的宏观战略前瞻性、政策机制融通性、产业链上下游的创新性、标准制定的时效性。从调研所获取的信息分析，我们的石墨烯产业仍处于发展的初期，而且以石墨烯生产设备制造、石墨烯材料制备、石墨烯中间产品生产为主，基本都位于产业链的中上游，下游应用尚未完全打开。其中，标准化业已成为制约石墨烯产业发展壮大的重要因素之一，为此提出如下建议：
（1）从战略层面高度重视，制定产业发展规划，抢占产业链制高点。国内石墨烯产业尚属于起步阶段，研究、产业力量相对较分散，应抓住机遇，从标准战略高度给予重视，深度整合优势资源，制定具有可操作性的产业标准规划。明确石墨烯产业发展的阶段目标、重点领域、资金来源、政策体系等重大问题，确立合理的石墨烯产业标准体系基本框架，解决石墨烯新兴产业标准化研究滞后，产业无标可依的问题，推动材料、设备、工艺、应用齐头并进，促进上下游的协同创新。
（2）找准切入点，围绕产业链重点环节，依据所构建的石墨烯产业标准体系基本框架，并结合产业迫切需求程度，制定标准化工作路线图，优先制定石墨烯原材料、产品、生产设备、检测方法、性能评估指标等方面国家标准，充分发挥石墨烯领域专家、学者、生产企业、应用企业的作用，构建石墨烯行业的技术标准，掌握石墨烯产业的“话语权”。
（3）充分利用产业先发优势和人才集聚优势，依托石墨烯标准化工作组、产业联盟等技术组织，集中力量寻找突破口，制定石墨烯产业相关标准，并由技术组织定期公布最新的研究成果和产业化标准化动态，鼓励开展具有示范性、导向性的行业应用，以示范带动产业，聚集石墨烯产业界人士智慧，推动石墨烯潜在应用空间，在行业内贯彻实施。
参考文献
[1] 辛文.以石墨烯标准加速石墨烯科技成果产业化石墨烯标准化推进工作组成立[J].中国标准化，2017，（3）：28.
[2] 孙小伟.构建石墨烯检测标准体系打造產业综合服务平台[J].高科技与产业化，2017（8）：44-47.
[3] 李茂东，潘锋，黄国家，等.石墨烯及功能产品标准体系现状分析与对策[J].化工新型材料，2020，48（3）：17-22.
关键词：石墨烯 产业发展 标准化
Abstract： Graphene， as the "king of new materials"， has attracted extensive attention. In recent years， the research and industrialization of graphene have been continuously warming up. Through the investigation and research on the current situation of graphene industry in Changzhou， the difficulties encountered in the survival and development of enterprises are understood. The causes of the problems are analyzed from the perspective of standardization， and the development suggestions for the standardization construction of graphene industry are given.
Key words： graphene， industrial development， standardization
1 引言
石墨烯作为一种新型的二维纳米材料，是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体。自2004年发现以来，石墨烯不仅在理论科学上受到了极大关注，并且由于其特殊的纳米结构以及优异的物理化学性能而在电子学、光学、磁学、生物医学、催化、储能和传感器等诸多领域展现出巨大的应用潜能，引起了科学界和产业界的高度关注。目前，石墨烯的研究持续升温，世界上各个国家都发布或资助了一系列相关研究计划和项目，促进石墨烯技术及其应用研究。
2 常州石墨烯产业的现状
随着对石墨烯研究和开发的不断深入，石墨烯的生产与应用逐步进入了产业化阶段。目前在全国有近百家相关企业从事石墨烯材料的研究与生产，尤其是在柔性显示、光电器件、新能源、生物医药等领域中迅速发展。
作为中国石墨烯产业化发展较快的地区，江苏省于2013年成立了石墨烯产业技术创新战略联盟，仅联盟下就有石墨烯相关企业65家。江苏省内开展石墨烯基础及产业化研究的主要有常州、无锡及泰州三市。常州主要以江南石墨烯研究院为载体开展研究，已建立12个专项实验室及1个测试中心，并已成功孵化多家企业，包括碳元常州第六元素、二维碳素、二维光电等，其中龙头企业碳元科技已于2017年上市。
石墨烯作为“21世纪的新材料”之一，国内外并没有可供借鉴的现成技术和经验，就石墨烯的性能、制备方法、检测表征方法等行业技术核心问题上尚未形成共识，企业在生产经营过程中遇到了不小的困扰。通过对常州20多家石墨烯企业的调研，企业主要反映了三个方面影响其正常生产、检验和销售的问题：一是关于什么是石墨烯、什么是石墨烯产品，不少真正的石墨烯企业无法证明自己是真正的石墨烯产品，而很多用石墨粉和膨胀石墨作为原料冒充的石墨烯产品却充斥市场，一时间石墨烯市场鱼龙混杂;二是市场上流通的石墨烯品质良莠不齐，无论是生产商、销售商还是客户都无法对产品进行各方都认同的质量评价，因为各方用的检验方法不统一;三是产品一些基本性能指标无法用传统试验方法测试，企业只能自行探索研制相应的试验方法，但方法的科学性、可操作性和可复现性都有待验证。
3 标准化视角下石墨烯产业面临的挑战
与产业化的提前到来相比，石墨烯材料标准化的进程显得相对滞后。首先，石墨烯标准体系不明确，产业发展对标准的需求不明确，使得研发机构、生产企业和检验机构都无章可循;其次，标准供需不平衡，很多企业生存、产业发展急需的基础标准无法及时立项或立项了很长时间都无法发布实施;第三，新材料领域对标准化的认识程度不足，既不知道如何反映对标准的需求，也不知道如何参与到相关标准的制定中，更不知道如何用好标准化这个基本工具。
无论国内的专业技术委员会指导下的国家标准制定和产业技术创新联盟主导的联盟标准制定，还是国际上开展石墨烯国际标准制定的两大国际标准化组织ISO和IEC，都非常重视石墨烯领域的标准制定工作，但总体来说，出台的标准数量较少，无法满足产业发展的需要。究其原因主要有以下几方面：
（1）作为新兴产业，标准化滞后于研发和生产
标准是科学、技术、经验和实践的综合反映体，对于传统产业，是先有产业再开展标准化，而对于石墨烯新兴产业，标准化需要与产业化同步，甚至与研发同步开展，因此在科学理论、技术开发和实际实践应用等都处于探索和发展中，给石墨烯标准本身的制定带来了很大挑战。
（2）作为创业企业，标准化人才无法满足需求
石墨烯企业大部分是创业型企业，其对标准化的认识和理解还不是很深刻，大部分停留在“标准就是用来规范市场”的单一认识層面。在正在开展的标准制定中，企业和科研院所编写的标准文本不规范，对标准如何编写及其规则不是很了解。
（3）作为创新领域，“新技术”不能被标准采纳
在石墨烯领域，产业和科研单位发明和创造的新技术、新产品、新工艺基本都被专利“包围”，这也是我国“技术专利化”战略的导向所致，这是值得肯定和欣慰的。在创新技术领域，标准制定必须以该领域不断更新的科学技术为依托，而这些科学技术常含有版权、专利权等在内的各种知识产权。标准与专利融合，是世界标准化活动发展的重要趋势，如果我们不能在专利和标准的融合上有所作为，就不可能形成真正的竞争优势。 4 石墨烯产业发展对策建议
目前，世界很多国家已将石墨烯作为一种战略新兴材料，都想在石墨烯发展潮流中跻身前列，但谁能在研发与产业化应用上率先取得突破，谁能在标准战略上占领制高点，取决于我们的宏观战略前瞻性、政策机制融通性、产业链上下游的创新性、标准制定的时效性。从调研所获取的信息分析，我们的石墨烯产业仍处于发展的初期，而且以石墨烯生产设备制造、石墨烯材料制备、石墨烯中间产品生产为主，基本都位于产业链的中上游，下游应用尚未完全打开。其中，标准化业已成为制约石墨烯产业发展壮大的重要因素之一，为此提出如下建议：
（1）从战略层面高度重视，制定产业发展规划，抢占产业链制高点。国内石墨烯产业尚属于起步阶段，研究、产业力量相对较分散，应抓住机遇，从标准战略高度给予重视，深度整合优势资源，制定具有可操作性的产业标准规划。明确石墨烯产业发展的阶段目标、重点领域、资金来源、政策体系等重大问题，确立合理的石墨烯产业标准体系基本框架，解决石墨烯新兴产业标准化研究滞后，产业无标可依的问题，推动材料、设备、工艺、应用齐头并进，促进上下游的协同创新。
（2）找准切入点，围绕产业链重点环节，依据所构建的石墨烯产业标准体系基本框架，并结合产业迫切需求程度，制定标准化工作路线图，优先制定石墨烯原材料、产品、生产设备、检测方法、性能评估指标等方面国家标准，充分发挥石墨烯领域专家、学者、生产企业、应用企业的作用，构建石墨烯行业的技术标准，掌握石墨烯产业的“话语权”。
（3）充分利用产业先发优势和人才集聚优势，依托石墨烯标准化工作组、产业联盟等技术组织，集中力量寻找突破口，制定石墨烯产业相关标准，并由技术组织定期公布最新的研究成果和产业化标准化动态，鼓励开展具有示范性、导向性的行业应用，以示范带动产业，聚集石墨烯产业界人士智慧，推动石墨烯潜在应用空间，在行业内贯彻实施。
参考文献
[1] 辛文.以石墨烯标准加速石墨烯科技成果产业化石墨烯标准化推进工作组成立[J].中国标准化，2017，（3）：28.
[2] 孙小伟.构建石墨烯检测标准体系打造產业综合服务平台[J].高科技与产业化，2017（8）：44-47.
[3] 李茂东，潘锋，黄国家，等.石墨烯及功能产品标准体系现状分析与对策[J].化工新型材料，2020，48（3）：17-22.