中关村丰台园押宝石墨烯

本刊记者 赵方忠

2014年9月4日，中关村丰台园启动了战略性新材料国际合作项目，这也是北京市首个以石墨烯新材料为关键技术的国际合作项目。

紧接着，12月10日，英国布鲁内尔大学高级石墨烯工程中心中关村丰台园研发中心正式揭牌。同日，中关村丰台园、中伦国际、英国布鲁内尔大学、美国马勒动力总成和EOS英国公司共同对外宣布，相关各方将联合实施 “石墨烯材料通过增材技术（3D打印）在汽车领域的高端应用专项”。

对于积极寻找产业转型突破口的中关村丰台园而言，石墨烯高端应用专项的启动，瞬间为其未来的创新演变提供了巨大的想像空间。业内人士分析，随着石墨烯在多个领域的创新应用走出实验室，中关村丰台园有可能进入一个新的“新材料时代”。

“一夜爆红”的神奇材料

石墨烯，因一条新闻报道而“爆红”。有报道称，鉴于石墨烯所蕴含的无限应用潜力，三星、苹果和谷歌公司开始积累各种与石墨烯有关的专利，未来的竞争之战已在实验室打响。

作为目前已知的世上最薄、最坚硬、导电性最好，而且拥有强大灵活性的纳米材料，石墨烯成为制造灵活显示屏、可穿戴设备以及其它下一代电子设备的理想材料，未来在触摸屏、传感器、蓄电池等领域的应用充满了想象。比如，通过它制造出可弯曲的智能手表、可折叠成智能手机的平板电脑、15分钟便充好电且续航能力达500公里的电动车蓄电池，等等。

其实，石墨烯从其诞生至今不过10年光景，但因其优良的性能及广阔的应用，迅速成为全球各国政府、科研机构和跨国企业竞相投入巨资开发的超级材料。美国、欧盟、日本、韩国等国家都启动了一系列的研究计划和项目，欧盟已经将石墨烯列为仅有的两个“未来新兴技术旗舰项目”之一，未来十年将提供13亿欧元用于资助石墨烯材料研究。

目前，全球共有200个机构和1000多名研究人员从事石墨烯技术的开发和研究，其中就包括三星、苹果、谷歌、IBM等科技巨头。与美国、日本、韩国、欧盟等相比，中国对石墨烯的研究起步较晚，但近两年来的研究迅速升温，与国外同步进入爆发性增长期。特别是2012年以来，有关石墨烯的理论和技术研发都已进入快速道。

如今，石墨烯研发在中国已经取得了不菲成就。据了解，世界各国对于专利申请的门槛不一，而单从数量上讲，中国大陆申请石墨烯技术的专利已占到了全球的50%以上。

国务院发展研究中心宏观经济研究部部长余斌指出，中国经济正在步入“保持中高速增长和迈向中高端水平”的新常态，改革开放之初，中国依靠消化吸收再创新，保持了经济连续多年的两位数增长，之后转向商业模式和管理创新，继续维持了较长时间的高速增长，如今中国很多产业领域已经接近和达到全球技术水平，需要通过独立自主的创新，引领全球的技术和产业革命，而与全球技术趋于同步的石墨烯，就是一个不错的选择。

专注产业实现路径

2014年10月23日，国家发改委、财政部、工信部共同发布了《关键材料升级换代工程实施方案》，其中明确提出，到2016年，推动包含石墨烯在内的20种重点新材料实现批量稳定生产和规模应用。北京市也提出建设“国际科技创新产业中心”的战略目标，要求瞄准国际上最先进的技术，组织对接以企业为主体的承接载体，推动相关技术在京落地转化和产业化。

种种迹象表明，石墨烯的未来应用前景巨大可期，但鲜为人知的是，作为一个二维材料，由于其具有极大的不稳定性，目前全世界对石墨烯的研究和产业化都处在起步阶段，真正离市场化还有一段距离，针对国内各地涌现的石墨烯热，业内专家也一再提醒，不宜盲目投资。

“面对任何的科研创新都要有科学的态度，既要认识到发展的障碍，也要有执著的精神。”丰台区副区长、中关村丰台园管委会主任张婕说，大家都知道厚度仅为人类头发丝直径二十万分之一的石墨烯，抗拉强度却远超钢铁，但这些是用来讲故事的，而产业园区要发展石墨烯，是要以应用为先导，并不是去做原始创新，这就是园区实现产业创新与发展的科学态度。

与国内有意发展石墨烯的区域相比，中关村丰台园更加注重科研力量的建立。据张婕介绍，丰台园的石墨烯产业项目重点引进了以英国布鲁内尔大学凯恩斯教授、刘泉博士为代表，包括英国布鲁内尔大学高级石墨烯工程中心、英国剑桥大学石墨烯分层晶体及混合纳米材料研究中心、英国国家石墨烯研究所国际石墨烯研究室、英国国家物理实验室量子探测等数十位国际专家，组建了国际一流的石墨烯产业及战略性新材料产学研队伍，形成了石墨烯从材料提取到应用测试的全产业链条。

有了科研力量的支撑，张婕开始注重石墨烯产业在中关村丰台园的发展路径。自2014年9月以来，以凯恩斯教授领衔的英国布鲁内尔大学高级石墨烯工程中心科研团队，就与国际机械工程领域的大型企业展开一系列的合作与研究，启动了一系列的石墨烯高端应用项目，并制定了三年发展的年度计划。

尽管丰台园对石墨烯倾注了大量精力，但张婕强调，政府建设创新体系的方向是不变的，就是以企业为主体，无论是引进科研团队，还是与世界前三的马勒动力总成等企业开展应用对接，这其中都是园区企业中伦国际从中发挥作用，政府更多的是在给企业增信，为产业创新提供环境和氛围。

据张婕透露，丰台园正策划发起一支与石墨烯相关的产业基金，依据市场规律为产业发展提供服务，让更多专注石墨烯产业的企业在丰台园找到政府支持的态度、全链条的技术支撑、科研成果转化的资本。

为未来发展留足空间

事实上，中关村丰台园选择石墨烯还有更深层次的考虑。

当前，中关村丰台园已经形成了轨道交通、节能环保、军民融合、应急救援等四大主导产业，而这些产业恰恰也是石墨烯开展应用创新的重要领域，引入石墨烯产业项目，有利于实现丰台园各主导产业的协同创新与联动发展。

将石墨烯产业作为重点发展行业之后，中关村丰台园希望借助现有的新材料产业基础优势，用3到5年时间在石墨烯领域获得新的技术突破，开展绿色、生态制备新技术的研究，实现高性能低成本的规模化生产，突破轻量化合金材料与复合材料应用技术、汽车装置等高端结构研发与应用、新型显示材料研发与应用、高端动力系统研发（石墨烯电池）等石墨烯应用技术。

为给未来的石墨烯产业发展留足空间，自2014年10月开始，中关村丰台园就启动了《中关村丰台园石墨烯产业发展规划》的起草。依据规划设想，丰台石墨烯产业园初期规划控制面积20公顷左右，建筑面积39万平方米，重点布局石墨烯研发、孵化、检测认证、技术与产品交易等公共服务平台，吸引全球石墨烯研发机构、原材料生产企业，应用材料及元器件企业入驻，建成集高端应用开发、科技创新孵化、技术检测评价、产业链示范应用、产品与技术集散交易五大功能于一体的石墨烯产业园。

张婕预测，到2020年，中关村丰台园将建成集功能、结构、复合材料于一体的具有国际影响力的战略性石墨烯产业基地，重点开展石墨烯在机械工程、新能源汽车、新一代信息技术、节能环保、先进轨道交通装备、新型显示、航空航天、海洋工程等领域的应用。

尽管当前的应用主要围绕汽车开展，但凯恩斯教授同时指出，未来英国布鲁内尔大学高级石墨烯工程中心中关村丰台园研发中心，将广泛吸纳国际顶尖技术，聚集一批石墨烯技术和产业领域高端人才，争取在汽车、船舶、航空领域等前沿领域形成新的产业增长极，持续占据国内外各类石墨烯产品领域的技术高地。