石墨烯,21世紀新材料之王,是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。應用于物理、材料、電子信息、計算機等眾多領域,具有較好的導熱性、光學特性和穩定性,被認為是一種未來革命性的材料。
石墨烯層數可分為單層石墨層、少層石墨烯和多層石墨烯;按照功能化形式可以分為氧化石墨烯、氫化石墨烯、氟化石墨烯等;按照產品形態又可分為石墨烯粉體和石墨烯薄膜。
產業鏈剖析:下游應用較為廣泛
上游:石墨礦資源及生產設備;
中游:石墨烯薄膜和石墨烯粉體制造;
下游:主要的應用以新能源、涂料、大健康、節能環保、化工新材料、電子信息等六大產業。
行業發展歷程:行業處在突飛猛進階段
石墨烯的理論研究始于1947年,迄今已有70余年的歷史。2004年,英國曼徹斯特大學天文物理學教授Andre K. Geim領導的研究小組利用微機械剝離方法首次獲得了石墨烯,標志著這一新型材料的問世。中國國家自然科學基從2007年開始對石墨烯項目投資,促進了我國石墨烯產業的發展。2013年以來,石墨烯先后被列入“十二五”“十三五”規劃中,政策的推動促使了我國一大批石墨烯企業的誕生,石墨烯生產開始走向批量化、規模化。2017年至今,石墨烯已經在鋰電池、太陽能、散熱材料、電纜LED等行業有了較為廣泛的應用。
行業政策背景:“十四五”規劃愈發重視石墨烯行業的發展
2012年由工信部發布《新材料產業“十二五”發展規劃》,首次明確提出支持石墨烯新材料的發展。之后,我國先后出臺《關于加快石墨烯產業創新發展的若干意見》《國家創新驅動發展戰略綱要》《新材料產業發展指南》《“十三五”材料領域科技創新專項規劃》等文件,確立石墨烯在新時代我國制造業發展中的重要戰略地位,鼓勵在電化學儲能、海洋工程、柔性電子器件、重大環保技術裝備、汽車、航天航空行業等領域拓展石墨烯應用。2021年,國家發改委發布了《國民經濟和社會發展第十四個五年規劃綱要》,提出大力支持發展新材料產業的重點任務。
行業發展現狀
目前,石墨烯產品主要為石墨烯粉體和石墨烯薄膜。石墨烯粉體主要應用于防腐涂料、鋰電池、超級電容、導熱塑料、消費電子散熱片等行業;石墨烯薄膜主要在導熱膜、柔性顯示、傳感器、集成電器等行業有較為廣泛的應用。
1、供給:石墨烯粉體和石墨烯薄膜已經實現大規模量產
2、需求:石墨烯需求不斷增加,市場規模達百億以上
3、專利情況:2020年石墨烯相關專利申請熱度最高
注:查詢時間為2022年9月26日
4、發展痛點:關鍵技術制約下游應用拓展
由于石墨烯從發現至今僅經歷10余年,其發展仍處于較新的階段,盡管石墨烯在規模化生產技術和工藝裝備等方面均取得重大進展,但其低成本規模化制備技術、下游應用技術、綠色制備技術等方面仍存在技術瓶頸,且產品普遍存在尺寸和層數不均勻、質量不穩定等問題,材料的各項性能指標遠不及實驗室水平,難以滿足大規模工業化量產的需求,制約了石墨烯在下游應用領域的拓展。
行業競爭格局
1、區域競爭:區域集中在東部沿海城市
2、企業競爭:以中小企業為主,龍頭企業量產規模較大
行業發展前景及趨勢預測
1、發展趨勢:未來石墨烯將在技術和應用領域不斷突破
2、前景預測:到2027年石墨烯相關市場規模有望達到1000億元
2021年11月,石墨烯聯盟發布《國內外石墨烯新材料產業發展十年回顧》,提出我國涉及石墨烯相關業務的單位已達到3萬家,石墨烯的下游應用企業比例在逐步上升,石墨烯的市場化在逐步展開,石墨烯市場化成果帶來的新一波熱潮正在來襲,預計2027年相關市場規模有望達到1000億元。
審核編輯 :李倩
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原文標題:干貨!石墨烯發展現狀分析
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