许海燕 林杉
2021 年12 月,常州石墨烯小镇(江南石墨烯研究院供图)
竞逐城市赛道,常州向“新”而行。
金秋时节,江苏省常州市城南的常州西太湖科技产业园里,石墨烯产业正风起云涌;由南向北,长江之滨的常州国家高新区,同样浪潮澎湃,碳纤维“硅谷”势头正猛。
石墨烯产业规模全国领先,高端碳纤维制备规模全国领先,碳纤维复合织物市场占有率全国领先……一连串的领先,让常州收获了“东方碳谷”这个响当当的名号。2021年,常州市新型碳材料产业集群被列入国家先进制造业集群。
2023年1至9月,常州市新型碳材料集群完成产值达980亿元。今天的常州,已形成“南有石墨烯、北有碳纤维”的产业发展格局,超2400家新型碳材料企业在新赛道上遍地开花。
跻身“国家队”,常州靠的是什么?常州如何不断擦亮“东方碳谷”产业名片?
十余年来,常州先后出台涵盖产业、人才、金融、税收、知识产权等政策文件36个,组建新材料产业并购基金10亿元、滨创一号基金3 亿元、滨创二号基金5000万元、科创港人才专项引育资金1亿元,引进新型碳材料领军人才12 人,吸纳从业人员23.4 万人。
常州,是“苏南模式”缔造者——“苏锡常”三大主角担当之一,也是长三角地区的中心城市之一和先进制造业基地。
自改革开放起,伴随着长三角大量涌入的外资企业和民营经济崛起,常州打下了以纺织服装、电子信息、机械工程、医药化工等为核心的先进制造业基础。而先进制造业的兴起对新材料提出了市场需求。
“近几年,碳材料产业可谓热门,入局者前赴后继,然而把时间拨回十多年前,在中国刚露苗头的碳材料产业赛道还颇为冷清。”常州市工信局综合规划处处长周忆峥回忆称,常州正是在那时抢先布局。
2010年,清华大学校庆期间,出生于常州武进、中国石墨烯产业的奠基人,后成为江南石墨烯研究院名誉院长的清华大学博导冯冠平教授,在与时任常州市委书记范燕青会谈的过程中,向其推荐了石墨烯产业。常州市委市政府意识到这是一个极具潜力的新材料发展领域,于时开展了多轮分析论证。
“那时,石墨烯在获得诺贝尔物理学奖之后,刚刚走进公众视线。常州敏锐地捕捉到了这一行业的发展前景和潜力,短短一年之后便开始引进、扶持石墨烯企业,为企业搭建起创业创新平台,打造良性发展生态。”国内最大石墨烯导热膜供应商、常州富烯科技股份有限公司助理总经理颜翰琳说。
经过十余年的发展,如今常州已构建起以江南石墨烯研究院、长三角碳纤维及复合材料技术创新中心为双核,石墨烯产业集聚区、碳基纤维复合材料产业集聚区为双区,“双核双区”为主干、多点开花的发展格局。
“新型碳材料属于典型的技术密集型产业,研发投入大、失败风险高。这一特点也意味着选择了碳材料,就必须要做好‘十年磨一剑的准备。”周忆峥称。
2013年落户常州的江苏先诺新材料科技有限公司,用了近十年的时间,攻坚突破高强高模聚酰亚胺纤维制备瓶颈。
“我们在2019年开始实现销售,2022年才有盈利,目前企业仍处于高投入阶段。”该公司董事长武德珍回忆起十年创业路感叹,“常州陪着我们一起走过了漫长的等待期。十年了,企业只是勉强能够活下来,但在这个过程中,我从没感觉到政府嫌我们走得太慢,反而给了我们更多鼓励和支持。”
功夫不负有心人。终于,该公司成功研发了规模化生产的高性能聚酰亚胺纤维,从原材料到关键装备均实现全面国产化,且性能处于国际领先水平。
厚积薄发的故事也发生在碳纤维的龙头企业——中简科技股份有限公司(以下简称“中简科技”)身上。
“从2008年团队落户,到2019年创业板上市,公司成长可以说是九死一生、万分曲折。”常州滨开区管委会相关负责人说,该企业前6年产出为零,也是靠着政府一次次“输血”,才一次次“起死回生”,最终迎来“凤凰涅槃”。
据介绍,当地政府对产业发展悉心呵护:十余年来,常州先后出台涵盖产业、人才、金融、税收、知识产权等政策文件36个,组建新材料产业并购基金10亿元、滨创一号基金3亿元、滨创二号基金5000万元、科创港人才专项引育资金1亿元,引进新型碳材料领军人才12人,吸纳从业人员23.4万人。
在“做出容易做好难”的碳材料领域,常州等来了腾飞。
常州西太湖科技产业园管委会副主任、江南石墨烯研究院院长胡延红说,目前常州已拥有国家制造业单项冠军5家、国家专精特新“小巨人”12家,集群大中小企业群雄逐鹿,在各自的领域攻坚突破。
截至2022年,常州市新型碳材料集群产业产值已达1220亿元。客观来说,与江苏其他集群相比,常州市新型碳材料集群块头并不大,为何这个“小个子”也能跻身“国家级”?
对此,周忆峥表示:“制造大国迈向制造强国,新材料是基础要素之一,是传统产业升级和战略性新兴产业发展的基石,也是世界各国必争之地。而新型碳材料更是新材料领域‘皇冠上的明珠。”
“国家队”里挑大梁,常州有底气。据介绍,常州市新型碳材料集群涌现出的很多技术不是跟跑,而是领跑,集群部分企业的技术甚至达到国际领先水平。
2月14日摄,江苏省先进碳材料分析测试中心的技術人员展示即将进行检测的石墨烯导热膜(李博/ 摄)
作为石墨烯产业的拓荒者之一,常州第六元素材料科技股份有限公司(以下简称“第六元素”)已成为全球首屈一指的石墨烯粉体生产商。
“除了原材料制备外,公司还致力于石墨烯应用的深度开发,与各领域的优秀企业深度合作。”第六元素董事长瞿研介绍,公司生产的氧化石墨烯主要应用于电子产品的导热,华为手机石墨烯散热膜所用的材料,正是第六元素。
此外,石墨烯产品还可做为导电添加剂,以提高电池的循环性,以及制成化纤、涂料等功能复合材料等,从而实现替代进口。
“我们可以自信地说,在消费类电子散热领域,我们的石墨烯产品在全球是一流的。”瞿研称,常州的石墨烯产业发展与国外发达国家同步,且拥有产业生态集聚优势,上中下游可以进行深度联合研发。
如今,常州已孵化出中简科技、新创碳谷集团有限公司(以下简称“新创碳谷”)等一批拥有核心竞争力的龙头企业,形成了从原丝生产、复材成型,到装备制造、终端产品,再到检验检测、回收再利用等相对完善的全产业链体系。
其中,新创碳谷的产品主要用于风电、轨道交通、航空航天等领域。近期,该公司与中国商飞、东华大学联合开发了下一代航空复合材料,亦因此获得了科技部重点研发项目支持。
“新创碳谷高度重视研发攻关,立足应用需求,致力于推动低成本、高性能碳纤维复合材料产业链向两头延伸。” 新创碳谷科技管理部部长刘时海称,公司已形成年3万吨原丝产能,将有效缓解国内原丝短缺的现状。
值得一提的是,从实验室到产业化,创新成果要经过不断地试验、检测、优化完善,而江南石墨烯研究院作为新型碳材料集群促进机构,已成为企业创新创业的“服务员”和“引航员”。
“江南石墨烯研究院建设了創业孵化体系,培育了企业100多家;建设了投融资服务体系,已累计投资 2100 万元,帮助集群企业获得融资超过30 亿元。”胡延红称,研究院还与国内知名院校和海外机构合作,构建了全球首个石墨烯发展指数,编制了集群重点领域的技术路线图。
“ 和北京、宁波相比,常州的碳材料集群以民营企业为主。然而,受限于城市能级,我们面临着国内最顶尖的院校机构在常州常驻不多的现实,产业人才供不应求。”
中国工程院院士、国家新材料产业发展专家咨询委员会主任干勇称:“2025年,国产碳纤维在建筑、汽车领域的年用量将超过1.8万吨,2030年将超过5万吨,碳纤维及其复合材料产值将达到3000亿元。”
放眼全国,常州市新型碳材料集群专精特新优势凸显,领军机构带动力强,已初步成为具备较强国际竞争力的产业集群。但要真正迈向“世界级”,常州还需持续发力。
高技术人才,为新型碳材料的发展点燃了最初的火种。但要实现可持续高质量发展,行业和企业负责人都疾呼:缺人。
“和北京、宁波相比,常州的碳材料集群以民营企业为主。然而,受限于城市能级,我们面临着国内最顶尖的院校机构在常州常驻不多的现实,产业人才供不应求。”周忆峥说。
企业的感受更加直观。“目前,人才紧缺是常州碳材料企业面临的共同问题。”新创碳谷科技管理部朱玉斌称,为此,新创碳谷和常州工学院自2020年9月开始深化产学研合作,联合共建碳纤维产业学院,定向培养产业急需人才。
走过十年成长期的常州碳材料产业,还面临着另一重考验:石墨烯在应用场景的开发和传统材料的替代上仍需积蓄能力,碳纤维整体发展与发达国家尚有差距,产业持续向上突破和升级仍然任重道远。
“要发挥新材料的作用关键在下游应用。”在胡延红看来,“目前,常州本土龙头企业的主动性不足,往往要看到切实的用途,才会被动地参与其中。与三星、IBM等国外大企业相比,本土龙头企业在碳材料研发和应用的参与深度相对不足。”
但新材料产业的发展,不可能一蹴而就。“当前,国内经济尚在恢复,碳纤维行业整体需求不够旺盛。”刘时海表示。
在瞿研看来,新型碳材料集群进一步做大做强,要着力做好强链补链延链文章。“壮大集群不仅需要龙头企业的引领,也依靠众多中小企业稳住基本盘,尤其是专精特新小巨人企业。因此,政策扶持要全面梳理产业链,增强产业链供应链发展的稳定性。”
2023年9月,“2023土木工程纤维增强复合材料发展论坛”在常州举办,江苏理工学院等5家高校院所及中简科技、新创碳谷等11家企业,与长三角碳纤维及复合材料技术创新中心签订战略联盟协议。
“未来,在国家大力推进发展绿色低碳经济、可持续发展、海洋强国等重大战略的背景下,纤维复材在工程领域必将得到更大规模的推广应用。”此次论坛上,中国工程院院士岳清瑞称,对常州碳材料集群的发展充满期待。
4月26日,江苏常州,选手们在参加新能源专场知识产权创新(检索)大赛初赛