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构建石墨烯检测标准体系打造产业综合服务平台
作者:孙小伟 发表时间:2017年10月13日

  2015年9月,国家制造强国建设战略咨询委员会发布《〈中国制造2025〉重点领域技术路线图》,提出未来10年我国石墨烯产业的总体目标是,2020年形成百亿产业规模,2025年整体产业规模突破千亿元。

  2016年3月,作为国家质检总局布局石墨烯产业质量控制的“试验田”——国家石墨烯质检中心(以下简称中心)在无锡应时而生。机遇难得、责任重大,在国家石墨烯产业不断聚合发展、各种发展要素越来越全的当下,中心主动破题,以期为我国石墨烯产业高质量发展提交一份“无锡”答卷。

  申报首个“试验田”,中心底气何在?

  江苏是国内发展石墨烯产业最早的省份。2011年,在常州的带动下,江苏其他城市相继发展石墨烯产业,至今已初步形成了常州、无锡、泰州、南京、南通五城联动的产业格局,实现了石墨烯产业在江苏的集聚,开创了“世界石墨烯看中国,中国石墨烯看江苏”的良好局面。

  2013年,当国内更多的城市还处于观望状态,无锡就已经抢先布局石墨烯产业。当年9月,无锡市政府制订了《无锡石墨烯技术研发及产业应用创新发展战略规划》和《无锡石墨烯技术研发及产业应用创新示范基地实施方案》,重点发展石墨烯产业。同年12月,无锡成立了“无锡石墨烯产业发展示范区”,落户无锡市惠山经济开发区,并与中国石墨烯产业技术创新战略联盟合作共建无锡石墨烯产业园,是国内首个石墨烯技术研发及产业应用创新示范基地。

  随着我国石墨烯的研发和产业化的迅速发展,国家石墨烯检测技术研究以及机构建设日益受到各方面的关注和重视。不仅国家质检总局加强了相关检测机构的统筹规划、布局和能力建设,无锡地方政府也从确保产业发展质量和效益的角度出发,率先提出国家级石墨烯质检中心的建设构想。经协商,2013年11月,无锡市惠山区人民政府、江苏特检院无锡分院、无锡市质量技术监督局签署了“国家石墨烯产品质量监督检验中心”合作共建协议。2015年底,国家质检总局组织了专家进行调研论证,认为无锡石墨烯产业已经初步形成了集制备、应用研发、检测于一体的产业化发展态势,区域性产业聚集优势明显。并于2016年3月正式批准在无锡筹建国家石墨烯质检中心。

  位于领跑区,中心做了哪些工作?

  今年7月,中国经济信息社发布的《2016-2017中国石墨烯发展年度报告》指出,长三角地区石墨烯产业研发实力雄厚,石墨烯产业园集聚,石墨烯产业发展领跑全国。数据表明,2016年我国石墨烯全产业链雏形初现,市场总体规模突破40亿元,其中,仅江苏无锡、常州两市的石墨烯产业年产值就超20亿元,聚集相关企业130余家。立身在石墨烯产业领跑区,如何履行好自身职责,服务好区域石墨烯产业发展,是中心一直思考的问题。

  当前,石墨烯产业正处于从实验室走向产业化的关键时期。在这样的技术条件下,从产品质量主体企业的角度来看,石墨烯产品质量受到企业“人、机、料、法、环”的影响。而从质量管理体系的角度来看,由于石墨烯是一个全新的产业,它的产品质量从用料、生产规范、产品标准制定、合格评定等贯穿行业链条前、中、后,各环节全都是空白,需要从头建设。因此,中心立足国家质检中心的基本职能,从前面提到的检验检测、科研创新、标准研制、综合服务四项基本职能入手,启动全面建设。

  中心总投资1.3亿元,占地13000平方米,建设运行期只有1.5年。自2016年3月正式批准筹建以来,中心已经完成全部装备载体建设,购置了全国质检行业首台带球差校正透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱及等进口尖端检验检测设备,实现了“建成后装备达到国内领先、国际先进的水平”的预期目标。组建了一支由专家学者带队、硕博士研究生为主体的研究型检测技术人才团队,有特聘专家7人,研究员级高工5人,博士硕士27人。完成了石墨烯国家实验室资质认定项目达4大类25项,具备了全面检测石墨烯、纳米材料等新材料的技术能力,现已正常对外开展检验检测服务。先后为国内外200余家从事石墨烯研究的科研院所、企业提供了检验检测、比对验证等技术服务,积累了一定的数据,并在石墨烯储能器件、功能化改性、包装材料、石墨烯改性纤维等领域,为相关企业产品升级提供了有力的技术支撑。

  产品质量提升,中心关注哪些重点?

  客观地说,在目前的科技条件下,我国的石墨烯产品质量在性能指标多个方面存在软肋和短板。并且这些短板,往往是单个企业无能为力解决的,需要国家层面的整体规划和政府的大力引导。例如,到目前为止,国内对“石墨烯”这一名词,还没有形成一个统一的标准定义,我国的石墨烯从研发到应用缺乏系统性,相应数据库、检测、标准及应用验证体系支撑不足,严重制约产业发展。因此,石墨烯检验检测标准建设、石墨烯产品检测数据的积累及“大数据”背景下的数据库建设、石墨烯产品的验证、改进和提升,是国家石墨烯质检中心当前高度关注和希望解决的。

  在石墨烯检验检测标准体系建设方面,2014年,中心13项石墨烯检验检测实验室标准通过专家组评审并颁布实施。2016年,中心承担了国标委石墨烯标准化推进组—检测专业组组长单位,负责石墨烯特征、性能、功能等检测领域国家标准制定,并参与制定了即将颁布实施的第一个石墨烯国家标准。此外,中心还积极参与由江苏省质监局牵头的江苏省石墨烯产业标准体系建设。今年7月,中心分别担任“江苏省石墨烯标准化技术委员会”主任委员,和“江苏省石墨烯检测标准技术化委员会”主任委员/秘书处单位。

  除了石墨烯检验检测标准建设,中心还勾勒了一张质量技术服务的设计蓝图,以满足产业技术创新与应用的需要。当前,石墨烯产业还在产业初创期,生产技术包括制备技术、材料技术、工艺技术以及应用技术均未定型并大规模推广应用。仅从产品质量主体的企业来说,石墨烯企业良莠不齐,多数企业停留在概念炒作的阶段,真正投入力量参与石墨烯研发的企业很少。如果没有技术创新,就没有企业产品质量质的飞跃。所以,提升石墨烯产品质量,企业扎实、接地气的技术创新,以及国家层面核心的技术创新必不可少。

  作为国家石墨烯产业质量技术基础的重要组成部分,中心在谋划之初,就明确了“在产业应用发展的初创期,积极发挥中心提升产品质量的技术基础作用”。中心打破传统的“技术执法”思维,转向石墨烯产业原材料的研发、创新、可靠性、安全性实验验证,沟通产业的上中下游,积极打造石墨烯产业综合服务平台。

  石墨烯产业综合服务平台具有三大特点:一是掌握国内外石墨烯产业最新发展信息。在产业发展中发挥承上启下的作用,将产业链下游面临的问题反映到上游,同时要组织或整合上游技术研发资源解决下游存在的问题。二是拥有“科研+业务”能力的复合型专业团队,为技术研发、检验检测、标准化、信息收集等方面工作提供智力支持。三是具备一定的资金和科研实力。中心得到了省市各级地方政府的大力支持,规划了专业的试验场所,购置了齐全的大型高精尖实验仪器。

  石墨烯拥有光明的未来,未来产业前景无限。站在检验检测的前沿,中心将智聚和整合各种人才、技术、资本等要素资源,种好“试验田”,用好这个“国”字号战略平台,实现最大功率的输出,为助推江苏石墨烯产业占领石墨烯应用高地,实现我国石墨烯规模应用,积极担当,贡献智慧。

  作者单位:国家石墨烯产品质量监督检验中心

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