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新材料发展不能急功近利
众所周知，石墨烯是目前新材料领域的一大热点，它是由一个单层碳原子构成的蜂窝状纯碳材料，是目前世界上已知最薄、最轻、最强、最坚硬的材料，也是最好的导热、导电材料，拥有广阔的发展前景，如今已经在动力电池、航空航天、地铁加热座椅、风电叶片等产品上得到应用。
刘忠范院士表示，“材料是产业的先导，我们现在经常说‘卡脖子’技术，其实‘卡脖子’的根源就是材料。材料是制约我国高科技产业发展的瓶颈，发展新材料、开辟新赛道是解决‘卡脖子’问题，实现跨越式发展的关键抓手。”刘忠范院士认为，“如果说硅是20世纪的战略新兴材料，石墨烯应该就是21世纪的战略新兴材料。为避免重蹈覆辙，我国需要在石墨烯的科学研究和产业化利用上借鉴他山之石，走出一条新路。”
刘忠范院士以碳纤维产业为例，指出目前全球的碳纤维市场需求已经达到20万吨/年，但碳纤维相关制品的主要生产厂商却多为海外企业。“碳纤维产能排在全球前五位的厂商，日本就占了3家，另外两家是德国和美国企业。虽然中国过去20多年全力发展碳纤维产业，但现在国际市场的占有率几乎为零。”刘忠范院士说道。
刘忠范院士认为，碳纤维产业的发展过程，反映了新材料产业发展的共性底层逻辑。例如，目前全球碳纤维材料领域的龙头企业——日本东丽公司早在1961年就成立了碳纤维研发部门，1971年即实现了碳纤维产品的量产，但直到2003年获得美国波音-787型飞机合同后，才真正实现碳纤维产品的“出圈”。
对于我国碳纤维产业的发展历史，刘忠范院士用“起了大早，赶了晚集”来形容。我国早在20世纪60年代就开始验证PAN基（聚丙烯腈）碳纤维的研究，跟日本差不多同步，但由于产业参与方纷繁复杂，知识产权归属不明晰，以及缺乏能够长期坚持研发投入的企业，我国的碳纤维产业发展逐渐落后于日本。
碳纤维产业发展给我们的启示是什么？刘忠范院士表示，首先是要有耐心和坚持。其次是要有主导企业和领军企业，任何科技创新成果都得通过企业才能落地。最后是绑定头部企业和“杀手锏”级的应用场景。
面对“卡脖子”技术需要改变
谈到石墨烯新材料产业发展，刘忠范院士表示，我国具有巨大的石墨资源优势，在石墨烯领域论文发表数量和专利申请数量方面居世界第一，基础研究与产业化力量在全球处于第一梯队，但与欧洲、美国、日本和韩国相比，我国石墨烯行业的关注点不在一个频道上。
他说，国外更多关注真正体现石墨烯新材料特性的未来型技术研发，而我国则大多关注近期的实用性产品开发，生产企业主要以初创期的中小微企业为主，同质化竞争严重，高端研发方面相对欠缺。如果不改变这种急功近利的思维方式，我国在石墨烯等硬科技领域会不断出现“卡脖子”问题。
刘忠范院士发现我国石墨烯产业不仅有竞争力，而且还有机会。但他也认为，当前的石墨烯产业发展存在一些问题，例如过度“碎片化”的政策引导，“一窝蜂”的产业园建设，让石墨烯产业出现了一定程度的无序竞争。同时，石墨烯产业还存在低成本的规模化制备技术和低成本的批量剥离转移技术等“卡脖子”问题。
所以，他的思考是一种新材料要想站住脚，必须要有一个离开它不行的“杀手锏”级用途，该问题如果不解决就会变成一个一个“卡脖子”的问题。
针对上述问题，刘忠范院士认为，“解决‘卡脖子’问题是熬出来的，绝不是临时抱佛脚砸钱突击出来的，需要数十年如一日的不懈努力和持续的资源投入。”
政策导向要以繁荣市场为准则
石墨烯新材料发展离不开政策支持，刘忠范院士谈到了政府在新材料发展中的作用。他认为，“国家意志”和“市场意志”的有效协同是我国石墨烯产业健康发展的关键。今年的政府工作报告提出“促进有效市场和有为政府更好结合”，这句话极为重要。刘忠范院士说道。
那么，该如何实施更有效呢？刘忠范院士表示，政府必须克制主导原始创新的冲动，不能离学术前沿太近，否则会带来巨大的决策风险，并严重破坏学术生态。“什么是学术前沿？学术前沿就是具有高度的不确定性，确定的东西就不叫前沿了。不确定性带来的决策风险极大，几乎没有成功的。”刘忠范院士解释，产业和市场需要敢“吃螃蟹”的创新生态和公平竞争的文化土壤，所以一切政策的导向必须以繁荣市场为准则，这才是“有为政府”发挥作用的地方。 |
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发表于 2024-4-22 10:25:00