新一轮科技革命和产业变革正在加速推进,不断引发群体性技术突破和颠覆性创新,主要发达经济体都不约而同地发布创新战略,将科技创新作为实现经济再平衡的重要抓手和国家长远发展的基石。新一代信息技术、生物技术、空间信息智能感知、储能与分布式能源、高端材料和新能源汽车被列为战略性新兴产业发展行动支持的六大领域。作为材料界的新贵,石墨烯是当前最轻最薄、强度最大最坚硬,而且载流子迁移率最高的材料。石墨烯应用科技成果近年频频面世,产业发展前景看好。山西大德科创实业有限公司引进煤基石墨烯量产项目,组建碳纤维、石墨烯、稀土等新材料产业联合创新中心,重点突破共性技术、专用装备、高端品种等制约;促进新材料在研究、开发等环节有机衔接,加快共用新材料产业化、规模化发展,助推国家“十三五”科技转型质的跃升,加速中国制造业转型升级。
新型材料中国制造
国务院于2015年5月19日发布的《中国制造2025》也将新材料列为制造强国的战略重点,优先发展特种金属功能材料、高性能结构材料、功能性高分子材料、特种无机非金属材料和先进复合材料,加快研发先进熔炼、凝固成型、气相沉积、型材加工、高效合成等新材料制备关键技术和装备,加强基础研究和体系建设,突破产业化制备瓶颈。积极发展军民共用特种新材料,加快技术双向转移转化,促进新材料产业军民融合发展。高度关注颠覆性新材料对传统材料的影响,做好超导材料、纳米材料、石墨烯、生物基材料等战略前沿材料提前布局和研制。
国务院于2016年3月17日公布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》在强调深入实施创新驱动发展战略的同时,提出要大力推进现代产业体系优化,积极支持战略性新兴产业发展,瞄准技术前沿,把握产业变革方向,围绕重点领域,优化政策组合,拓展新兴产业增长空间,抢占未来竞争制高点,使战略性新兴产业增加值占国内生产总值比重达到15%。新一代信息技术、生物技术、空间信息智能感知、储能与分布式能源、高端材料和新能源汽车被列为战略性新兴产业发展行动支持的六大领域(图1),其中高端材料产业将致力于“大力发展形状记忆合金、自修复材料等智能材料,石墨烯、超材料等纳米功能材料,磷化铟、碳化硅等下一代半导体材料,高性能碳纤维、钒钛、高温合金等新型结构材料,可降解材料和生物合成新材料等”。
“十三五”是全面完成中长期科技规划纲要部署,实现进入创新型国家行列和全面建成小康社会目标的决定性五年,也是深化科技体制改革,实施创新驱动发展战略的关键五年。作为材料界的新贵,石墨烯是当前最轻最薄、强度最大最坚硬,而且载流子迁移率最高的材料。石墨烯应用科技成果近年频频面世,产业发展前景看好。“十三五”期间,石墨烯科技奖将进一步带动中国制造业的转型升级,培育新型高科技产业。石墨烯应用领域极广,不仅可以带动现有产业升级,还可以发展新型产业。预计石墨烯将在导热导电复合材料、防腐防水材料、储能材料和器件中率先取得突破,并最终在柔性储能和电子器件中改变人们生活。
破解困境助推转型
山西省是典型的资源型地区,煤炭资源丰富,长期以来为国家能源供应和现代化建设作出了突出贡献。据最新统计, 2015年全省煤炭和焦炭产量分别达到9.75亿吨和8034万吨,均位列全国第一,分别占同期全国生产总量的26%和18%;同时,焦炉煤气、焦化粗苯、煤焦油等煤化工产品的产量也位居全国第一。长期以来,由于过分依赖煤炭资源开发,导致山西产业结构“一煤独大”、发展方式粗放、资源浪费严重、能源消耗强度大、生态环境恶化、生产事故频发等一系列矛盾和问题,给经济健康、稳定、持续发展带来严峻挑战。
2012年以来,我国经济由持续多年的高速增长转为中高速增长,能源需求增速回落。经济增速换挡,主要用煤行业产品产量增速下滑,甚至出现负增长,直接导致煤炭需求增速回落。与此同时,受2008年扩大内需政策以及实施煤炭资源整合影响,山西省煤炭产能在2008-2011年快速扩张,最终导致产能过剩,煤炭价格大幅下降。山西省全省GDP增长速度从2013年的8.9%断崖式下滑至2014年的4.9%后,2015年GDP增长再滑落至3.1%,是山西省自1982年以来的最低值。2014年山西省GDP增长位列全国倒数第一,2015年倒数第二,山西省政府所面临的压力巨大。
为了应对目前的经济困境,山西省委在2016年2月制定“山西省国民经济和社会发展第十三个五年规划”时建议将“推进创新发展,着力加快转型升级”作为破解山西省资源型经济的重要举措,并特别指出山西下一步将做好煤和非煤两篇文章,把构建现代产业发展新体系作为优化产业结构的主要任务。在重点支持的煤炭相关产业中,特别提出要“发展煤制天然气、煤制油、煤制烯烃、煤制芳烃等现代煤化工产业集群。积极推进晋北现代煤化工基地建设,重点发展高端精细化产品和煤基新材料产品”。对于亟待发展新兴非煤产业,特别提到“以提高附加值深加工为方向,推进新型金属材料、新型化工材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料和前沿新材料等五大领域向高端化、规模化和集约化方向发展”。石墨烯作为高附加值的煤基新材料,凭借其优异的织构、导电、导热、机械、电化学等性能,成为下一代最有希望的新型超级电容器电极材料。
于是,在这一系列背景下,山西大德科创实业有限公司成立了。大德公司石墨烯系列产品项目立足于山西丰富的煤炭资源和发达的煤化工产业,充分发挥当地具有丰富的煤炭资源,以此为原料,制备石墨烯电极粉及石墨烯超级电容器。项目的实施不仅有助于发挥当地煤炭资源优势,还能够提升煤化工产品的附加值,带动当地煤化工的发展,对促进当地煤化工和石墨烯新材料的发展具有极其重要的现实意义。
大德实创独领风骚
2016年6月24日山西大德科创实业有限公司与国家“千人计划”入选者张博增博士签约石墨烯工业化量产项目落地太原,太原市市长耿彦波同志代表省市政府出席了签约仪式并视察展示产品,省市有关部门、银行、金融机构、科研院所等100余人也共赴仪式。这标志着全球首家石墨烯工业化量产项目落地太原。
山西大德科创实业有限公司董事长胡龙华表示此次成功签约对公司具有重要历史意义,是在山西能源产业转型发展政策指引下的重要探索,为实现公司科技引领、福惠三晋、实业报国的创业宗旨,迈出了项目合作、落地太原的重要一步。根据计划在2017年,太原生产基地石墨烯超级电容器电极粉年产能达到50-100吨,到2020年石墨烯年产能达到1000吨。根据市场需求,2020年超级电容器计划达到20MKF的电芯,将从根本上解决石墨烯高价位低产能的瓶颈,推动石墨烯上、中、下游产业快速发展。大德愿与合作方精诚团结,通力合作,共谋发展,努力把石墨烯工业化量产项目做大做强,努力打造独具特色的中国首家石墨烯高科技产业园。
山西大德科创实业有限公司是一家以军民深度融合为特色,以山西经济转型发展为契机,以政府政策支持为助力,以实业报国为己任,以科技创新为驱动,以新能源、新材料产业为方向,集高精尖技术研发、原料生产、市场化应用一体化的创新型企业集团。目前,公司拥有包括超级电容器用石墨烯电极粉、石墨烯超级电容器技术、石墨烯/硅负极材料、石墨烯导电和散热膜、新型石墨烯产品(以煤化工产品为原材料)的研发及量产化等国际领先的一系列尖端前沿技术,并掌握了成熟的规模化生产及应用工艺,具有世界顶尖的科技市场化应用水平,致力于推动山西经济转型发展,建立资源节约型和环境友好型社会。
公司石墨烯项目总投资近百亿,将在5年内在山西太原建成中国最大的石墨烯产业园区,由行政办公区、技术研发区、加工生产区、展品销售区、生活保障区五大区域组成。园区内设有公司行政大楼,石墨烯研发中心(配备世界最先进的科研仪器)、煤基生产车间、石墨烯超级电容器生产车间、石墨烯/硅负极材料生产车间、石墨烯电极粉生产车间、超级电容器电解液生产车间、展示大厅、员工公寓、员工餐厅以及图书馆、游泳馆、健身馆、体育馆、室外田径运动场等配套设施。
山西大德科创实业有限公司将始终坚持习总书记关于科技创新要面向世界科技前沿、面向经济发展主战场、面向国家战略需求的重要指示,以辐射和助推山西省经济转型、创新发展为牵引,秉承“大爱无疆、福惠天下、精诚团结、求实进取”的企业核心理念,愿与社会各界携手共铸“科技魂”,同圆“中国梦”!