长沙打造世界级“中国碳谷”

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长沙打造世界级“中国碳谷”的 战略构思与实施策略

（初 稿）

单位名称 湖南省江南石墨制品有限公司

日 期 2013-08-08 长长沙沙打打造造世世界界级级““中中国国碳碳谷谷””基基地地项项目目

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内容简介 今年中央经济工作会议提出，“抓紧研究提出培育我国战略性新兴产业的总体思路，强化政策支持，加大财政投入，培育新的经济增长点”,《长沙打造世界级“中国碳谷”战略构思与实施策略》，正是在这一精神与要求下酝酿与构思。 该文通过对当前国际国内碳科技、碳经济、碳产业的发展现状和未来发展趋势分析，提出长沙打造世界级中国碳谷的可行性、重要性和紧迫性，初步绘就了长沙建立中国碳谷信息与交易平台、中国碳谷研究院科技平台、中国碳谷产业园产业平台和世界石墨烯即长沙城市论坛展示平台的宏伟蓝图和实施路径,并对推动长沙成为国际性区域中心城市、湖南四化两型与中部崛起、国家科技创新战略的实施在地缘、政治、文化、科技和经贸等方面，具有巨大现实和战略意义。为政府在规划、引导、扶持碳产业科学发展，抢抓长沙打造世界级中国碳谷战略机遇，把碳产业发展成湖南二十一世纪新材料、新能源、新装备中,最具潜力、最具活力的万亿级新型战略产业,提供科学决策建议。 长长沙沙打打造造世世界界级级““中中国国碳碳谷谷””基基地地项项目目

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目 录 第一部分 国际国内发展趋势及战略意义 主要对项目的提出背景及发展作概述，从美国“硅谷”所形成的科技、经济及国家竞争力的现实意义和影响力出发，对比分析，提出长沙打造世界级“中国碳谷”将会给长沙、湖南乃至国家的经济结构调整、产业升级、科技创新带来的发展机遇和深刻革命。从全球碳产业战略发展的角度，概括出项目提出的现实意义，突显出选择政策支持的充分依据和规划发展的重要性与紧迫性。

一、 发展趋势 1、 国际背景 8 2、 国内背景 10 3 、发展趋势 11 二、 立项的意义 1、 美国“硅谷”影响力 11 2、 长沙“中国碳谷”战略意义 12 第二部分 国内“碳谷”简介

中国碳谷的概念，湖南最先提出，但没有上升到政府层面规划实施。针对现阶段国内不同地方已相继提出建设“碳谷”的形势，分析各地方政府积极建设“碳谷”的思路、重点、引导和扶持政策，以及长长沙沙打打造造世世界界级级““中中国国碳碳谷谷””基基地地项项目目 第 4 页 共 31 页 4

各自发展条件与战略方向的局限性和不确定性，结合我国碳产业目前发展状况和湖南的领先地位，果断提出长沙抢抓打造世界级“中国碳谷”战略机遇和构建思路。

一、 国内碳谷 1、 常州“东方碳谷” 13 2、 吉林“中国碳谷” 14 3、 武汉“中国光谷” 14 二、长沙“中国碳谷” 15

第三部分 长沙打造中国碳谷的四大核心内容和目标 从国际国内碳市场发展态势和湖南碳教学、科研、产业基础和规模优势出发，对“中国碳谷”规划做出详细调查、分析和研究，拟定现阶段规划建立中国碳谷四个核心组成部分、具体内容和目标。

一、 中国碳谷信息平台 16 二、 中国碳谷研究院 17 三、中国碳谷产业园 18 四、世界石墨烯长沙城市论坛 20 第四部分 长沙打造“中国碳谷”优势 重点从长沙高校密集、智力密集、人才密集，科技、产业、市场发育健全，产业链、价值链完整和投资、政策环境优化等方面进行分长长沙沙打打造造世世界界级级““中中国国碳碳谷谷””基基地地项项目目 第 5 页 共 31 页 5

析，突出长沙较其他省份和地区在打造“中国碳谷”上具有得天独厚，不可比拟的优势，说明“中国碳谷”选择长沙，不仅是国际国内碳产业战略发展的现实要求，也是长沙发挥自身优势，释放能量，走向世界，融入国际科技、经济体系发展的战略需要，更是长沙参入全球竞争，将可能拿到又一块极响亮的国际科技经济名片的战略机会，是长沙630万人民的光荣和骄傲。

一、 科技和人才优势 1、科技优势 22 2、人才优势 23 二、产业优势 1、矿资源优势 23 2、高端制品优势 24 四、政策环境优势 1、政策导向优势 25 2、研发、投资优势 26 第五部分 启动长沙“中国碳谷”的实施策略

介绍启动长沙“中国碳谷”建设的具体步骤和实施时间表，包括设计的八个子项目计划，其中已启动两个。重点说明中国碳谷在现阶段规划建设的可行性。我们相信，只要政府牵头，成立协调部门和形成协调机制，完成项目顶层设计和产业规划，优先出台省碳产业发展政策，整合国际国内碳市场要素和发展资源，深化区域内产学研、政长长沙沙打打造造世世界界级级““中中国国碳碳谷谷””基基地地项项目目 第 6 页 共 31 页 6

银企合作，凝聚共识和力量，分阶段实施与推进，中国碳谷一定在长沙打造成功，“中国碳谷”梦也一定在湖南实现。

一、专家调研、论证、规划 25 二、建立碳产业联盟 26 三、成立碳产业省发展办 26 四、发起成立中国碳谷基金 26 五、升级长沙麓谷为中国碳谷 26 六、组建中国碳谷研究院 27 七、规划与建设中国碳谷产业园 27 八、举办2013世界石墨烯长沙城市论坛 30

第六部分 结论 中国碳谷”这一国际化的响亮名字，在长沙横空出世，是震撼而鼓舞人心的。其在长沙不仅是一个美丽的地理名字，也是一个科技概念、文化概念、财富概念和未来概念，是中国创新经济的发展模式。与美国硅谷一样具有划时代意义。 长长沙沙打打造造世世界界级级““中中国国碳碳谷谷””基基地地项项目目

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第一部分 国际国内背景 发展趋势 战略意义 一、 发展趋势 20世纪是“硅”的世纪。以硅为半导体材料的出现，计算机工业迅猛发展，在全球范围内形成了ＩＴ科技产业，引发了二十世纪最为深刻，最为广泛的科技、经济、文化和政治革命。把人类带入了数字化的时代。美国、德国、日本等国由此成了世界最发达国家。二十一世纪是“碳”的世纪，是碳替代硅的世纪。以碳纤维、碳纳米、石墨烯材料的发现、应用和工业化生产为标志，将形成亿万级新型产业，迅速推动世界新材料、新能源、新装备的发展和改变人们科技思维、环境系统和生活习惯，把人类带入轻便化时代，由此人类进入又一个崭新时代---石墨烯时代。

1、国际背景 在碳的技术开发和应用市场上，美、日、德、法等国家一直领先世界。自从上世纪石墨第一次在原子弹、氢弹、核弹等尖端武器上成功应用后，国外一直将石墨产品的研发与生产作为国家高端技术和核心机密。目前，石墨产品不仅作为军工和国防的关键材料，而且在工业转型和产业升级中也发挥着不可替代的作用，国际碳行业的发展已从基础工业领域向高端和新型应用领域延伸，出现技术创新、行业整合、领域细化的新发展趋势。国外相继出现了不少先进碳与科技的代表企业，如德国的西格里，日本的东洋，美国的步高，法国的美尔森。这些少数碳企业集团几乎垄断和封锁了国际高端碳技术和市场。如德国趋向于碳材料在装备、设备上的研究应用；日本则侧重于精密仪器领域的开发应用；美国和法国则更注重碳材料在军工、国防上的应用。值得注意的是，德、日、美、法政府在碳新材料应用方面的投入在近年来达到了历年来最高值，特别是美国在军事上对新材料的投入一度成为国际关注的焦点。美国拥有世界上最强大的核力量，近年来在军工、航空新材料上投入的加大，更是表明其维持“一超独霸”战略地位的决心。军事上的强劲需求客观上刺激了碳材料的科技进步与发展。西方国家都把高端碳材出口列入管制禁运的战略物资。

德国西格里碳素是全球最有名的的国际化碳集团企业，在欧洲大陆构建了生产与销售网络体系，与美国的大湖碳素公司合并，加强了对于北美市场的控制。1995年收购波兰Polgraph公司，2010年4月6日与宝马集团在西雅图成立合资公司——西格里汽车碳纤维有限责任公司。在华盛顿州的Moses Lake兴建先进的碳纤维制造工厂。西格里碳素是欧洲唯一一家碳纤维及其复合材料的制造商，覆盖了石墨、碳纤维的完整生产与应用领域，利用其在高性能材料方面的技术知识和应用经验与宝马集团在其轻型汽车设计和生产、以及宝马M系和赛车制造方面的碳纤维增强部件应用的经验整合，拓展汽车制造应用领域碳市场的发展。 长长沙沙打打造造世世界界级级““中中国国碳碳谷谷””基基地地项项目目 第 8 页 共 31 页 8

自上世纪70年代，碳纤维在航天航空和尖端武器领域广泛应用以来，其应用潜力和发展态势受到各国高度重视。全球碳纤维需求主要分为三大类：航天航空、消费和娱乐、能源和工业。其中，工业领域应用近年来增速明显。仅以汽车工业为例，推进汽车轻量化以降低油耗，应对资源和环境的严峻挑战，已经成为汽车工业发展的重要主题。以塑代钢的大趋势已经确立，并且正从豪华车型向大众车型推广。

在碳纤维及其复合材料和新型碳应用市场得到迅猛发展之机，突然改变世界的另一神奇碳材料----石墨烯的发现，引起了世界极大的震惊。 2010年，英国曼彻斯特大学安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫两位科学家因发现石墨烯获诺贝尔物理奖，石墨烯具有非凡的导电导热性，超出钢铁数十倍的强度和极佳的透光特性，石墨烯的发现及其独特性能刺激了全球研究者的神经，被称之为：改变二十一世纪的材料，将引发材料科技、现代电子和新能源等领域的一场革命。不仅在材料性能、学术研究、还是在应用领域，工业产业化和投资领域，引起世界广泛关注。其在电子、航天军工、生物、新能源、半导体等应用领域潜力巨大，蕴藏上万亿级的产业价值。

从石墨烯应用市场行情分析，因其出众的强导电性、高韧度、高强度、超大比表面积等性能，使其在众多领域都能带来巨大的经济效益.据 IEK的预测，仅石墨烯可替代晶硅应用在芯片领域，将芯片的速度提高到THZ级别。目前，全球每年半导体晶硅的需求量在2500吨左右，石墨烯只需替代1/10的晶硅制成高端集成电路，产生的市场收益至少都会在5000亿元以上；除此之外，石墨烯制成的锂离子电池负极材料能够大幅提高电池性能。全球每年负极材料的需求量都在2.5万吨以上，并且每年都保持着20%的增长速度。石墨烯作为负极材料应用在1/10的锂离子电池中，其需求量也将在250吨以上。石墨烯在电容器的应用方面亦将成为未来发展的趋势，运用石墨烯制成的超级电容器充电时间只需1毫秒，这将成为电容器发展的又一世纪性转折点。据权威数据统计2010年全球超级电容市场规模在50亿美元左右，而且均保持着每年20%的速度不断增长；另外，石墨烯的超强导电性能决定着它也将替代ITO作为导电材料被制成显示器件，据统计2011年全球ITO导电玻璃的需求量在9000万片左右，随着电子产业的快速增长，石墨烯的替代空间也在逐步扩大，所带来的经济效益必将让世界都为之震撼。另外，从现今石墨烯的发展态势上我们可以看出，石墨烯的发展在股市上的推动作用也不容忽视，在股市整体下跌的环境下，石墨烯概念股却表现出无比活跃的增长态势，若石墨烯产业一旦形成，其对整个国际股市的推进作用也将逐步显现。 据介绍，欧盟委员会今年初宣布，“神奇的材料石墨烯”研究被列入“未来