江苏省石墨烯产业链检验检测供给现状分析-凯发国际一触即发

1. 引言

石墨烯作为一种具有优异物理化学性能的战略前沿新材料，正在应用于新能源、新型装备、大健康等新质生产力领域，产业发展势头良好，市场规模稳步上升[1]。根据石墨烯联盟发布的《国内外石墨烯新材料产业发展十年回顾》预计，2025年相关市场规模有望达到1000亿元[2]。江苏省作为石墨烯产业发源地，产业竞争优势明显，根据赛迪研究院发布的《中国石墨烯产业发展竞争力指数(2022)》，江苏省石墨烯产业发展竞争力排在全国首位，在产业规模、企业数量、科研水平上均处于国内前列[3]。

石墨烯产业在快速发展的同时，也面临着终端产品应用场景受限、应用不够高端等问题。造成这些问题的原因，既有科技研发存在瓶颈、投入导向不科学等内在因素，也有检验检测服务供给失衡的外在因素，其中检验检测服务供给失衡的问题尚未引起重视。当前，针对石墨烯产业的相关研究以商业调查为主，相关研究主要是对石墨烯产业的发展作客观的呈现，缺少对影响石墨烯产业发展因素的深入分析，尤其是聚焦于检验检测供给对石墨烯产业发展的影响的研究更是不足。

从检验检测供给的视角出发，系统性研究检验检测供给对石墨烯产业发展的影响，具有一定的示范意义。本文采用调查法进行研究，基于调研数据，分类呈现检验检测供给对江苏省石墨烯产业发展的影响，通过对石墨烯检验检测供给现状的深入分析，梳理出影响石墨烯产业发展的检验检测供给短板，对进一步完善和发展石墨烯产业链具有重要参考价值。

2. 调研实施情况

本文通过调研收集相关信息，梳理了石墨烯产业检验检测供需现状。为保障调研的科学性，在调研之初广泛听取意见，针对性地设计调研方案。调研方案的设计充分考虑调研的可行性，以整体性思维对调研对象选取、调研问卷设计、问卷回收、数据整理等各环节进行系统性设计。调研对象的选取坚持代表性与全面性原则，事先梳理了江苏省内石墨烯产业上中下游企业名单，根据当前产业发展的实际，按照一定的比例，选取产业链上具有一定规模的27家代表性企业作为调研对象。本次调研问卷设计联系企业的生产实际，坚持易操性与可靠性相结合的原则。为保障调研数据的真实性与科学性，进一步激发企业的参与感，调研之初对部分企业进行了预调研，认真听取企业意见，形成调研问卷初稿，在专家指导下最终完成调查问卷设计。调查问卷内容着重聚焦企业检验检测所需、面临的检验检测痛点等问题，还涉及凯发国际一触即发的概况、具体产品等基础信息。问卷内容还设计建议意见栏目，便于收集企业的具体建议意见，来为相关政策的制定提供数据支撑。

此外，本次调研还梳理了省内5家涉及石墨烯且具有cma或cnas资质的检验检测机构的服务供给情况，汇总了相关机构的检验检测项目，形成了石墨烯产业检验检测供给清单。

通过对调研数据的整理分析，按照行业惯例并结合检验检测技术特点，将石墨烯产业链分为一级节点3个、二级节点13个，三级节点39个。通过调研石墨烯产业链相关企业的检验检测需求，梳理出石墨烯产业链检验检测需求清单，结合检验检测供给清单，绘制出“检验检测供需概图”。透过“检验检测供需概图”能够直观地看到石墨烯产业所面临的检验检测痛点。对后续完善检验检测能力建设具有一定的借鉴意义。

3. 石墨烯产业链检验检测供需现状

梳理本次有效的27份调研问卷，按照生产型企业、研究型机构、专业技术服务公司三个类别对回收问卷的企业进行分类，企业类型统计如图1所示。

figure 1. statistics on the types of enterprises participating in the survey (unit: home)

图1. 参与调研企业类型统计(单位：家)

所调研生产型企业中，有18家企业从事上游石墨烯原材料生产，9家企业从事石墨烯中间品生产，13家企业从事下游终端产品制造。多家企业横跨不同的产业链条，更有3家企业拥有从原材料到终端产品的全产业链生产能力，生产型企业数量统计详见表1。

table 1. statistics on specific product types of production-oriented enterprises

表1. 生产型企业具体产品类型统计

注：部分生产型企业从事不同类型产品生产。

参与调研企业中，有25家生产型企业明确表示有检验检测需求，超过20家企业有第三方检验检测需求。目前，参与调研的检验检测机构中，具备石墨烯专业检验检测服务能力的第三方技术机构有5家，其中国家级质检中心1个，详见表2。第三方机构中国家石墨烯产品质量检验检测中心(江苏)所具有的石墨烯检验检测技术服务资质最为全面，具备开展从原材料到终端产品的检验检测能力，通过了cma认证与cnas认可，能够提供的检验检测服务有271项[4]；常州天创检测认证有限公司通过了cma认证，能够提供涉及石墨烯的检验检测服务173项[5]；无锡华鑫检测技术有限公司通过了cnas认可，能够提供涉及石墨烯的检验检测服务88项[6]；国恒信(常州)检测认证技术有限公司针对石墨烯材料的检测资质仅有石墨烯锌粉涂料测试1项[7]；江苏省产品质量监督检验研究院虽然具有的其他类检验检测资质项目较多，但针对石墨烯材料的检验检测资质也只有石墨烯锌粉涂料测试1项[8]。经过分析总结，石墨烯产业链相关检验检测供给涉及主要检验检测项目274个。

table 2. the qualification and ability of the third-party inspection and testing institutions investigated

表2. 调研的第三方检验检测机构资质能力情况表

注：根据市场监管局cma资质认定技术能力、cnas认可实验室技术能力数据库及相关机构网站信息整理。

根据调研结果，有17家企业拥有自建实验室，这些自建实验室主要功能为研发辅助与产品质量控制，仅能够开展基础的材料物理化学类分析与部分产品性能检测，尚未通过实验室资质认定认可，只面向本公司服务。

通过调研石墨烯产业链相关企业的检验检测需求，结合检验检测供给，能够发现：石墨烯产业链一级节点中3个检验检测供给均为部分满足；二级节点中有2个全部满足，部分满足的二级节点有11个；全部满足三级节点19个，部分满足的三级节点17个，尚属空白的三级节点有3个。

3.1. 石墨烯原材料检验检测供需现状

石墨烯原材料制备目前主要有机械剥离法、化学气相沉积法(cvd)、氧化还原法等。这些方法生产的石墨烯原料主要是粉体、浆料、cvd膜这三种。参与调研的原料生产企业中石墨烯粉体生产企业就有12家，占原料生产企业的比重达三分之二，反应出当前市场上石墨烯粉体的需求仍然旺盛。

如图2所示，石墨烯原材料作为石墨烯产业链一级节点，包含二级节点3个，分别为粉体、浆料、cvd膜；包含三级节点9个，涉及供给清单内检验检测项目62个，企业需求清单内检验检测项目53个。经过调研汇总和统计分析，目前我省检验检测机构能够全部满足石墨烯原材料产业链检测项目需求的二级节点有2个，分别为粉体、浆料；部分满足的二级节点有1个，为石墨烯cvd膜。全部满足的3级节点有8个，部分满足的三级节点1个，主要是cvd膜的部分其他测试尚无法全部满足。在涉及到的所有检测需求中，石墨烯粉体检测项目全部满足，浆料检测项目全部满足，cvd膜检测中的剥离力、铜离子浓度、盐酸浓度、双氧水浓度分析等4个项目当前无法满足。

3.2. 石墨烯中间品检验检测供需现状

石墨烯中间品决定着石墨烯最终的应用，从原材料到最终产品之间，石墨烯中间品起到重要的纽带作用。当前石墨烯的中间品主要有导热膜、储能材料、纤维、复合材料、柔性屏等。通过调研，发现参与调研的企业中从事石墨烯中间品的制造的企业有9家，其中导热膜制造企业有5家，数量最多。如图3

figure 2. supply and demand overview of graphene raw material first-level node inspection and testing

图2. 石墨烯原材料一级节点检验检测供需概图

所示，石墨烯中间品制造包含4个二级节点，具体为导热膜、储能材料、纤维、其他，三级节点共计12个。根据调研，江苏省内检验检测机构能够提供97项的检验检测服务，参与调研的石墨烯中间品制造企业检验检测需求共有56项。其中物理化学类检测需求省内检验检测机构基本上都能够满足，涉及到的性能检测与其他类检测省内检验检测机构尚无法全部满足。当前，石墨烯中间品4个二级节点的检验检测需求都是部分满足。三级节点中有6项部分满足，6项全部满足。不满足的节点主要是其他检测与产品性能检测，具体为石墨烯导热膜产品性能测试中的剥离力测试、耐磨性能，以及其他测试中的rohs 2.0 reach hf测试当前无法满足；储能材料其他测试中的电化学测试无法全部满足；纤维性能测试中的相关性能测试以及其他测试中的定性及含量测试无法满足；其他材料中的柔性屏和复合材料其他检测中的定性及含量测试无法满足。

figure 3. supply and demand map of graphene intermediate product first-level node inspection and testing

图3. 石墨烯中间品一级节点检验检测供需概图

3.3. 石墨烯终端产品检验检测供需现状

石墨烯自发现以来，其应用一直是市场关注的话题。当前，石墨烯的应用越来越广泛，呈现出从传统领域升级为高新技术领域，从低端走向高端的发展局面。当前石墨烯终端产品主要有热管理设备、新能源电池、新型涂料、功能型服装面料、高性能润滑油、电线电缆等。本次参与调研的终端产品制造企业中，从事新型防腐涂料的企业有7家，占比最多。如图4所示，石墨烯终端产品包含6个二级节点，三级节点18个。参与调研的企业需求总计79项，相关需求紧贴终端产品的性能检测，具有多样性、复杂性。当前省内针对石墨烯终端产品提供的检验检测服务共计115项，但是在涉及终端产品性能的检测上存在诸多的空白点。根据调研数据，石墨烯终端产品全部6个二级节点都是部分满足，三级节点中全部满足的有5项，部分满足的有10项，尚存在空白的有3项。具体来看服装面料性能检测中的远红外功能、抗菌性能、防静电测试；润滑油的性能测试；涂料性能检测中的涂料液态性能检测、施工性能检测、光学性能检测、力学性能检测和涂膜耐性检测、防火性能测试；省内第三方检测机构尚存在着空白，无法满足这些产品的性能检测需求。石墨烯终端产品中石墨烯定性及含量测试是行业难点，当前缺少相应的检测标准，省内质检机构在该项测试上存在着空白点。针对不同终端产品个性化检测需求，省内质检机构也存在着诸多不足，无法全部满足这些需求。

figure 4. supply and demand overview of graphene terminal product first-level node inspection and testing

图4. 石墨烯终端品一级节点检验检测供需概图

4. 存在的问题

根据调研情况，石墨烯检验检测供给机构中以国家石墨烯产品质检中心(江苏)为代表的国家质量基础设施平台，基本具备了从石墨烯原料到终端产品的检验检测能力，能够基本满足相关企业的物理化学类检验检测需求。但是，石墨烯产品性能检测与企业的需求尚存在差距。根据调研，有12家企业明确表达了在委托检测上面临着痛点，其中11家企业表示当前面临石墨烯定性、定量与性能鉴定等标准空白的痛点。省内质检机构的检测项目与石墨烯终端产品生产企业所需检测项目匹配度不够高，缺少产品性能检测的能力，无法为企业提供一揽子检测服务。目前，相关企业通过自研方法来解决部分检测需求，部分性能检测需求需要委托省外质检机构，这不仅增加了企业成本，也不利于终端产品的开发。除此以外，石墨烯终端产品的判定及石墨烯含量的分析是整个产业的难点，当前缺少有效的检测方法，更缺少相关的检测标准，导致目前整个产业发展受限。

5. 检验检测促进产业强链的对策措施

5.1. 提升检验检测技术能力

通过本次调研，发现石墨烯产业链上尚存在诸多“不能检”、“检不出”、“检不准”的问题。有12家参与调研的企业表示面临着检验检测痛点，这些痛点就包含了以上这三个问题。解决不能检的问题，相关机构首先要在检验检测基础设施建设上发力，采购先进检测设备和建设高标准产品性能检测实验室；解决检不出的问题，建议检验检测机构要沉下心来搞好检测技术研发，提高检测技术的有效性；解决检不准的问题，关键在于推动检测方法标准化，有效增加检测标准供给。此外，石墨烯产业尚属新兴产业，需要更综合的检验检测知识体系来助力产品质量提升，因此还要加大检验检测人才培养力度，在检测技术提升上下功夫。

5.2. 推动检验检测与产业融合

鼓励检验检测机构与企业融合发展，推动联合检测实验室共建，加强检测设备和人才共享。统筹各类技术资源，技术能力实现共建共享，不断提升检验检测的产出，并进一步降低企业检验检测成本。创新合作形式，深化检验检测技术交流，提高检验检测服务的针对性。

检验检测机构要推动检验检测标准的供给侧改革，以高质量的标准供给引领产业的高质量发展。相关机构要打开门来做标准，针对石墨烯标准尚存在诸多空白点的现状，鼓励企业积极参与标准化工作。相关机构可以在标准制定流程、制定规范上对企业加强辅导。同时，提高标准制定的针对性，真正解决企业所需，以标准推动产业的发展。

5.3. 加大财政及政策支持

检验检测机构一头联系着企业，一头联系着政府，其要有效发挥纽带作用，及时将企业和行业需求反馈给政府主管单位，也要将政府相关政策有效地传达给企业。针对检验检测投入大的问题，政府要更多地运用财政补助、间接投入等方式，开展重大检验检测关键共性技术、装备和标准的研发攻关。

在标准制定上，政府要进一步鼓励标准制修订，规范并引导各类标准的发展，积极推动先进标准的应用，全面提升检验检测标准制定水平。要进一步鼓励石墨烯检验检测技术课题研究和科技成果转化，以重点检测机构为依托主平台，鼓励重点企业自建实验室，并扶持鼓励相关实验室申请资质认证认可，有效提高检验检测供给能力。针对当前石墨烯产业产品性能检测瓶颈突出的问题，推动相关产品性能检测机构与石墨烯专业检测机构之间的合作。持续加强相关政策供给，鼓励建设石墨烯性能检测与物理化学表征联合检测实验室，为企业提供一揽子的检测服务。

要加大对通过资质类认定认可质检机构的支持力度。在财政投入、设备采购、人才引进上出台更多的好政策，夯实国家质检机构的发展基础。要大力支持相关机构的科研工作，鼓励以检促研，以研兴检。主管单位要进一步强化国家质检机构的自主性，充分调动国家质检机构服务社会服务产业的自觉性。在服务企业上，政府要强化国家质检机构的公益属性，面向企业提供更优惠更高效的检测服务。同时，政府可以通过派发检测优惠券，提供专项检测资金补助，用以满足相关科技创新企业的研发检测需求，进一步降低企业的成本。

6. 结论

本次调研，以江苏省石墨烯产业上中下游为节点，系统地梳理了石墨烯产业现有的检验检测技术能力以及相关企业的实际需求，依据相关企业需求与检验检测供给情况分节点编制出石墨烯检验检测供需谱图。本文围绕江苏省石墨烯产业发展的堵点及难点问题，从检验检测技术能力提升、产检融合、财政及政策支持三个方面提出多项具体的发展建议，力求有效促成石墨烯产检研合作，推动检验检测能力的共建共享，促进江苏省石墨烯检验检测服务链与产业链深度融合、协同发展。

基于江苏省石墨烯产业检验检测供给现状，对标企业的真实需求，江苏省内检验检测机构应更主动服务产业、持续强化能力建设，做好检测技术开发、标准制定等工作，更好地服务江苏省石墨烯产业高质量发展。

基金项目

本工作得到了江苏省特种设备安全监督检验研究院科技项目(kj(y)2023010)的支持。

notes

^*通讯作者。

参考文献