破解前沿新材料产业化难题 ——创新机制助力北京石墨烯科技成果转化

中国网讯 （记者 王瑞芳）前沿新材料研发投入大、周期长、落地难，是科技成果转化的重点难点。北京市贯彻落实国家相关改革部署，积极开展科技领域“放管服”改革，探索前沿材料基础研究到成果落地的可行路径。

政府前瞻布局持续机制创新，为石墨烯技术产业发展提供源动力

（一）前瞻布局，聚集行业资源助力发展

基础研究是科技自立自强的根基。北京市立足国家创新驱动发展战略与国际科技创新中心建设，前瞻谋划北京石墨烯产业发展，早在2010年即开展石墨烯技术布局，支持北京大学、清华大学、中科院半导体所、国家纳米科学中心等优势科研单位开展基础研究；2016年组建石墨烯科技创新专家委员会，聘请北京大学刘忠范院士为组长，为尚处于萌芽阶段的石墨烯产业谋划未来发展，并同步新设北京石墨烯科技创新专项，面向全市公开征集优势团队开展技术探索，在多路探索技术发展可能性的同时，激活北京市石墨烯科技与产业力量。

（二）重点扶持，多维度协同支持独立机构创建

材料是诸多行业“卡脖子”问题的症结所在，新材料攻关既需要长期专注、耐得住寂寞，也需要聚焦资源、系统布局。2016年，北京市政府大胆创新，与北京大学共同支持刘忠范院士牵头成立北京石墨烯研究院，助力刘忠范院士团队在北京大学基础研究基础上，精业笃行投身石墨烯事业，以“石墨烯材料引领世界”为宗旨，开展石墨烯关键共性技术及工程化攻关。在研究院建设之初，北京市设置专门工作小组，统筹协调机构选址、注册成立、资金支持、人才引进等诸多事宜。北京市科委中关村管委会、市民政局、市人力社保局及海淀区政府等各部门通力合作，助力研究院落户海淀区稻香湖畔。经过一年多的筹建，研究院于2018年10月正式挂牌运行。

（三）大胆赋权，创新机制支持研究院建设发展

北京市2018年设置独立科技专项，逐年滚动支持研究院开展技术攻关、人才培养、平台搭建，打造坚实的石墨烯优势基础，保障研究院发展 “生命线”，让科研人员得以持续、稳定地开展研究工作。同时，不断优化科技资源配置，大胆创新支持机制，并于2021年开展科技专项“包干制”试点。这一围绕定点机构的专项“包干制”，以成果为导向，充分赋权机构开展技术攻关，按照“包干制+负面清单”形式予以落实。“包干制”的实施赋予研究院更高的研究自主权、经费使用权，让研究院可自行制定优势方向，持续深耕，也让科研人员摆脱“写本子、做预算”的枷锁，专注于科技攻关，加速技术成果产出与工程化进程。目前，研究院仍是北京市唯一一家专项“包干制”试点单位，并已连续2轮支持。2023年3月，研究院首轮“包干制”项目通过专家验收，结合各项技术攻关成果及产业化成效，综合绩效评价优秀。

科研供给与产业需求相结合，打破前沿新材料产业化壁垒

（一）基础研究厚积薄发，积蓄产业发展势能

早在2008年，北京大学刘忠范院士带领团队踏入石墨烯领域开展基础研究工作，深入探索、勤耕不辍，在石墨烯材料本征性能、石墨烯生长机理、以及化学气相沉积技术研究方面取得了一系列开拓性和引领性的成果，历经15年的发展，刘忠范院士团队早已成为国际上代表性的石墨烯基础研究团队，也成为石墨烯工程化的引领者，为石墨烯工程化、产业化奠定了坚实基础。

（科研团队）

（二）全面调研明晰产业需求，触摸产业强劲脉搏

为详细了解国内石墨烯产业现状，掌握石墨烯企业成长中存在的问题，为国家石墨烯战略规划提供支撑，由刘忠范院士牵头的“石墨烯产业发展战略研究调研”于2019年正式启动，整个调研历时5个月，调研组历经14个省市，28座城市，实地走访了上百家单位，行程12000多公里。调研组深入企业一线，详细了解了石墨烯技术研发、产品生产、市场销售情况，倾听石墨烯企业和主管部门的呼声，共同探讨石墨烯产业存在的问题和推动产业健康发展的对策。此次调研摸清了石墨烯产业发展需求及成果转化“堵点”，深切感受到隐藏在背后的澎湃发展势能。

石墨烯玻璃纤维复合材料具有良好的电加热性能，从室温加热到数百摄氏度只需要不到10秒，电热转化利用率高达87%，远高于常规电热材料，同时有普通电热材料所不具备的轻质性和柔性。新型材料可用于极端环境下的电加热领域，如风电叶片除冰、机翼除冰、铁路道岔除冰等。（图为石墨烯玻璃纤维布细节）

利用石墨烯材料良好的电加热性能制作的壁挂图，综合体现出美观实用的价值。

以拥有优异力学性能的烯碳材料（石墨烯、碳纳米管）作为增强体，开发了原位聚合制备烯碳/芳纶Ⅲ复合纤维，有效提高芳纶纤维强度，在防弹材料、增强材料等领域得到了应用。

根据市场需求，正在研发推出基于不同应用领域及终端市场的新型装备，推动石墨烯产业和高端智能装备产业的共同进步。（图为应用于汽车零部件领域的石墨烯产品）

（三）强化市场牵引，产业协同助力产业化进入快车道

为推进研究院技术对接市场，引导技术攻关“有的放矢”，加速成果转化与产业化，研究院同步成立北京石墨烯研究院有限公司（以下简称“公司”）,并在合适的时机引入具备央企、外企、创业投资经历的产业领军人才许莉任公司总裁，新建投融资、市场营销、知识产权等专业支撑团队，与北京石墨烯研究院形成了“一体两翼”的发展格局。共同打造引领全球的石墨烯新材料研发高地和创新创业基地，培育石墨烯高新技术企业。依托研究院前期技术攻关与积累与公司专业化市场运营，公司2022年实现全年营收6000余万元，较2021年提升超过5倍，并先后获得“国家级高新技术企业”“中关村高新技术企业”、北京市“专精特新”企业等多个荣誉称号，产业化发展迈上快车道。

不忘初心砥砺前行，创新成果遍地开花

（一）研究院成为最具代表性的新材料研发机构之一

2019年，研究院入选美国材料研究学会评选的3家最具代表性的新材料研发机构名单。2021年以来，国家自然科学基金委员会“石墨烯制备科学基础科学中心”“国家石墨烯材料产业计量测试中心”“国家市场监管技术创新中心（石墨烯计量与标准技术）”等国家级平台相继落地研究院。

（石墨烯展品）

（二）高端石墨烯材料规模化制备技术国际引领

研究院推出了一系列全球领先的石墨烯材料规模化制备装备与工艺包。石墨烯单晶晶圆，畴区取向一致度极高，具有良好的晶格稳定性和优异的电学性质；研究院团队最早关注高温生长过程中的本征污染问题，成功实现了物理性能接近理论极限的超洁净石墨烯制备，代表着石墨烯材料制备领域的最高水平。蒙烯玻璃纤维是一款轻质、柔性、长效稳定的新型纤维材料，实现了在某型国防装备上的重大应用突破，并实现了稳定供货；最近，该材料顺利实现风电叶片样机吊装，未来在风电除冰等民用领域也将大放异彩。

（A3尺寸石墨烯材料）

（三）建设创新人才高地，已成为全球最大规模的石墨烯新材料研发和产业化团队

研究院坚持“以人为本、创新驱动、追求卓越、共赢共生”的价值观，重视人才队伍建设及培养。并坚持以产业化思维、工程化思维培养科创人才，打造“BGI孵烯创业营”，为石墨烯成果转化培养产业领军人才。目前，研究院及公司人员规模现已超过350人，拥有全球最大规模的石墨烯新材料研发和产业化团队。

2022年10月，研究院正式获得自然科学系列职称自主评定资格，并于2022年底顺利完成首次自主评定工作。评以适用、以用促评，为进一步建设创新人才高地奠定了坚实基础。

（四）合作成果累累，创新链产业链深度融合

依托强大的研发实力及成果转化能力，研究院合作伙伴队伍不断壮大。在技术研发方面，已建成“北京石墨烯研究院-中国航空制造技术研究院前沿技术联合实验室”“北京石墨烯研究院-中蓝晨光化工研究设计院有限公司特种纤维联合实验室”“北京石墨烯研究院-京东方联合创新实验室”等多个企业联合实验室；并与苏州大学、中国石油大学、中科院苏州纳米所、长春工业大学等高校院所共建多个产学研协同创新中心。在市场合作方面，先后与春丽医疗、泰林生物、万鑫石墨谷、扬子集团达成合作，将石墨烯新材料应用到各个领域，同时材料产品凭借其优异性能也相继进入华为、中车等多家知名企业。为解决企业研究能力不足的问题，研究院创立“研发代工”模式与企业深度合作，开展定制型研发，目前已成立2个研发代工中心。

（石墨烯薄膜）

用材料改变世界，用科技创造未来。北京市将持续关注支持研究院技术攻关与产业发展，助力发展壮大。研究院将持续秉承发展宗旨，在突破关键技术上下功夫，在机制创新上求突破，坚持创新引领、人才至上，赋能“基础研究＋技术攻关＋成果产业化＋科技金融＋人才支撑”的全过程创新生态链，畅通石墨烯成果产业化渠道，引领产业融合发展。翠湖之滨，一幅奋发有为、向“烯”图强的奋斗画卷正徐徐展开……（部分图片由采访单位提供）