2018年石墨烯工業(yè)最新研究報(bào)告

2018年石墨烯工業(yè)最新研究報(bào)告

石墨烯是一種二維碳納米材料，由碳原子在SP2雜化軌道上與六角形蜂窩點(diǎn)陣結(jié)合而成。它是目前已知的最薄最硬的納米材料。它具有超薄、超輕、超柔韌、超高強(qiáng)度、超強(qiáng)導(dǎo)電性、優(yōu)異的導(dǎo)熱性和透光性。它集光性好、導(dǎo)熱性高、電子遷移率高、電阻率低等優(yōu)點(diǎn)于一身，機(jī)械強(qiáng)度高、性能優(yōu)異，在電子、光學(xué)、磁學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、催化、儲(chǔ)能、傳感器等領(lǐng)域具有廣泛而巨大的應(yīng)用潛力。它是引領(lǐng)未來(lái)高科技競(jìng)爭(zhēng)的超級(jí)材料，被譽(yù)為黑金和新材料之王。

粉末生產(chǎn)的常用方法有機(jī)械剝離法、氧化還原法、SiC外延法和化學(xué)氣相沉積法（CVD），2018年3月31日，我國(guó)第一條石墨烯基有機(jī)太陽(yáng)能光伏器件全自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)在山東菏澤投產(chǎn)。該項(xiàng)目主要生產(chǎn)基于石墨烯的有機(jī)太陽(yáng)能電池（石墨烯OPV），可以在低光下發(fā)電。石墨烯作為一種新型的二維納米材料，在電子信息、新材料、新能源、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著巨大的潛力和革命性的變化。等等。許多國(guó)家和跨國(guó)企業(yè)都在石墨烯的研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用上投入了巨資，以搶占工業(yè)制高點(diǎn)。

上游石墨資源：石墨是一種各向異性的碳元素，柔軟、黑灰色、油膩，可污染紙張，莫氏硬度為1-2，一般分為致密結(jié)晶石墨、片狀石墨、隱晶質(zhì)石墨。

我國(guó)石墨資源豐富，有支持新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的資源基礎(chǔ)，但高水平、高質(zhì)量的資源較少。結(jié)晶石墨資源儲(chǔ)量?jī)H占3.8%，平均固體碳為7.4%。大型結(jié)晶石墨的比例僅為15.9%。我國(guó)石墨初級(jí)產(chǎn)品出口價(jià)格低，高端產(chǎn)品進(jìn)口價(jià)格高，進(jìn)出口價(jià)格差異很大，導(dǎo)致石墨資源低價(jià)流失。

中游石墨烯粉：目前國(guó)內(nèi)采用汽提法生產(chǎn)的石墨烯年產(chǎn)量至少1000噸，成本相對(duì)較低，但質(zhì)量較差，不存在所謂的優(yōu)質(zhì)低價(jià)。

中游石墨烯薄膜：通常采用化學(xué)氣相沉積法制備。經(jīng)高溫層層生長(zhǎng)?，F(xiàn)在我國(guó)的年產(chǎn)量可以達(dá)到數(shù)百萬(wàn)噸。石墨烯薄膜質(zhì)量一般較高，價(jià)格昂貴，目前主要應(yīng)用于消費(fèi)電子領(lǐng)域，覆蓋柔性顯示屏、壓力控制、導(dǎo)熱膜、超級(jí)電容器等子領(lǐng)域。

中游石墨烯纖維：納米氧化石墨烯片可用于大石墨烯纖維的紡織生長(zhǎng)，可達(dá)小米，制備的纖維不僅強(qiáng)度高，而且韌性好。它們可用于制備室內(nèi)加熱纖維和制作功能性服裝。它們也是實(shí)現(xiàn)石墨烯軟電池應(yīng)用的關(guān)鍵材料。

隨著批量生產(chǎn)的逐步突破和大規(guī)模問(wèn)題的出現(xiàn)，石墨烯的工業(yè)應(yīng)用正在加速。根據(jù)現(xiàn)有的研究成果，第一個(gè)實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的領(lǐng)域可能是移動(dòng)設(shè)備、航空航天、新能源電池。

石墨烯可用作化學(xué)傳感器。這一過(guò)程主要是通過(guò)石墨烯的表面吸附來(lái)完成的。根據(jù)一些學(xué)者的研究，石墨烯化學(xué)檢測(cè)器的靈敏度可以與單分子檢測(cè)的極限相比較，石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)使其對(duì)周?chē)h(huán)境非常敏感，是一種理想的電化學(xué)生物傳感器材料。石墨烯生物傳感器對(duì)檢測(cè)藥物中的多巴胺和葡萄糖具有良好的靈敏度。

由于石墨烯結(jié)構(gòu)的高穩(wěn)定性，石墨烯可用于制造晶體管，這種晶體管仍能在接近單原子的尺度下穩(wěn)定工作。相反，硅晶體管在大約10納米的尺度下會(huì)失去穩(wěn)定性，而石墨烯晶體管可以在非常高的頻率下工作，因?yàn)榭焖俚捻憫?yīng)速度。例如，IBM在2010年2月宣布將石墨烯晶體管的工作頻率提高到100GHz，超過(guò)同樣尺寸的硅晶體管。

柔性顯示屏在消費(fèi)電子產(chǎn)品展覽會(huì)上引起了人們的廣泛關(guān)注，成為未來(lái)移動(dòng)設(shè)備顯示屏的發(fā)展趨勢(shì)，柔性顯示屏在未來(lái)有著廣闊的市場(chǎng)，石墨烯作為基礎(chǔ)材料有著廣闊的前景，韓國(guó)研究人員研制出了首款柔性透明顯示屏。由多層石墨烯和玻璃纖維聚酯基板制成的復(fù)合材料。韓國(guó)三星和韓國(guó)雙京灣大學(xué)的研究人員在63厘米寬的柔性透明玻璃纖維聚酯板上制作了一塊電視大小的純石墨烯。他們說(shuō)這是迄今為止最大的石墨烯塊。然后他們用石墨烯塊來(lái)制作一個(gè)靈活的觸摸屏。研究人員說(shuō)，理論上，人們可以卷起智能手機(jī)，像鉛筆一樣把它們釘在耳朵后面。

新能源電池也是石墨烯最早的重要商業(yè)領(lǐng)域之一，麻省理工學(xué)院成功開(kāi)發(fā)了一種具有石墨烯納米涂層的柔性光伏電池板，大大降低了制造透明可變形太陽(yáng)能電池的成本。這種電池可用于夜視鏡、相機(jī)等小型數(shù)字器件中，另外，石墨烯超級(jí)電池的成功研發(fā)也解決了新能源汽車(chē)電池容量不足、充電時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，極大地加速了新能源電池工業(yè)的發(fā)展。本系列研究成果為石墨烯在新能源電池工業(yè)中的應(yīng)用鋪平了道路。

石墨烯過(guò)濾器比其他脫鹽技術(shù)使用得更多。當(dāng)水中的石墨烯氧化膜與水緊密接觸時(shí)，它可以形成約0.9納米寬的通道，比這個(gè)尺寸小的離子或分子可以快速通過(guò)。石墨烯膜中毛細(xì)通道的尺寸可以通過(guò)機(jī)械手段進(jìn)一步壓縮?？刂瓶紫洞笮?，有效過(guò)濾海水中的鹽。

石墨烯具有重量輕、化學(xué)穩(wěn)定性高、比表面積大等優(yōu)點(diǎn)，是儲(chǔ)氫材料的最佳候選材料。

由于石墨烯具有高導(dǎo)電性、高強(qiáng)度、超薄性等特點(diǎn)，在航空航天和軍事工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也十分突出，2014年，美國(guó)宇航局研制了用于航空航天應(yīng)用的石墨烯傳感器，可以探測(cè)地球上層大氣中的微量元素和結(jié)構(gòu)定義。石墨烯還將在超輕型飛機(jī)材料等潛在應(yīng)用中發(fā)揮更重要的作用。

石墨烯作為一種新型的光敏元件，通過(guò)其特殊的結(jié)構(gòu)，有望比現(xiàn)有的CMOS或CCD提高數(shù)千倍的光敏性，能耗僅為10%，可用于監(jiān)視和衛(wèi)星成像領(lǐng)域，也可用于相機(jī)和智能手機(jī)。

石墨烯基復(fù)合材料是石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。它們?cè)趦?chǔ)能、液晶器件、電子器件、生物材料、傳感材料和催化劑載體等方面具有優(yōu)異的性能，具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，石墨烯復(fù)合材料的研究主要集中在石墨烯聚合物復(fù)合材料和石墨烯基無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料上。隨著石墨烯研究的不斷深入，石墨烯增強(qiáng)材料在體金屬基復(fù)合材料中的應(yīng)用越來(lái)越受到重視，石墨烯基多功能聚合物復(fù)合材料和高強(qiáng)度多孔陶瓷增強(qiáng)了復(fù)合材料的許多特殊性能。

石墨烯被用于加速人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化和在碳化硅上制備外延石墨烯生物傳感器，同時(shí)，石墨烯可作為神經(jīng)界面電極而不改變或破壞信號(hào)強(qiáng)度或瘢痕組織形成等性能。由于電極的柔韌性、生物相容性和導(dǎo)電性，E電極在體內(nèi)比鎢或硅電極穩(wěn)定得多，氧化石墨烯在抑制大腸桿菌生長(zhǎng)方面非常有效，不會(huì)對(duì)人體細(xì)胞造成傷害。

目前，世界上已有80多個(gè)國(guó)家投資于石墨烯的研發(fā)和生產(chǎn)，美國(guó)、歐盟、日本和韓國(guó)已經(jīng)發(fā)布或資助了一系列相關(guān)的研究項(xiàng)目和項(xiàng)目，特別是歐盟制定了石墨烯旗艦計(jì)劃，計(jì)劃進(jìn)行投資。新臺(tái)幣10億元。不僅如此，IBM、英特爾、陶氏化學(xué)、三星等國(guó)際知名跨國(guó)企業(yè)已將石墨烯及其應(yīng)用技術(shù)作為長(zhǎng)期戰(zhàn)略發(fā)展方向，而且還有一大批專(zhuān)門(mén)從事石墨烯研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的機(jī)構(gòu)和企業(yè)。應(yīng)用程序已經(jīng)出現(xiàn)。

在各國(guó)政府和企業(yè)的積極投入下，石墨烯的研究進(jìn)展迅速，據(jù)數(shù)據(jù)顯示，石墨烯是世界上最薄、最硬的材料，自2010年以來(lái)，在世界范圍內(nèi)掀起了一場(chǎng)研究和開(kāi)發(fā)熱潮。專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量繼續(xù)大幅增長(zhǎng)，2017年達(dá)到13240件，熱值至今未下降。

就不同國(guó)家而言，石墨烯在世界上的相關(guān)研究成果主要集中在以英國(guó)、法國(guó)和德國(guó)為代表的歐洲、以中國(guó)、日本和韓國(guó)為代表的東亞、以美國(guó)為主導(dǎo)的北美，其中中國(guó)是第一個(gè)技術(shù)發(fā)明國(guó)，其專(zhuān)利被接受。ance遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他國(guó)家/地區(qū)，占總數(shù)的58%。韓國(guó)、美國(guó)和日本也是這項(xiàng)技術(shù)的主要發(fā)起國(guó)。

然而，從技術(shù)生命周期的角度看，石墨烯工業(yè)正處于概念引進(jìn)期，工業(yè)化的前期突破，并正從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化，目前，功能性涂料、復(fù)合材料、電極材料、結(jié)構(gòu)REI等低端產(chǎn)品正在向工業(yè)化方向發(fā)展。以石墨烯粉末（體）為原料的強(qiáng)化材料已初步工業(yè)化，但其規(guī)模小、技術(shù)含量低、附加值低，而以石墨烯薄膜為原料的高端產(chǎn)品，如微電子材料、顯示膜材料，要么在實(shí)驗(yàn)室階段，要么在實(shí)驗(yàn)室階段。試點(diǎn)階段，短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

一般來(lái)說(shuō)，石墨烯作為一種新材料，從發(fā)現(xiàn)到大規(guī)模應(yīng)用，是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，不能一蹴而就。它需要遵循物質(zhì)材料器具使用規(guī)律和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律。

目前，各國(guó)的扶持政策大多集中在石墨烯的中游產(chǎn)業(yè)鏈上，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的早期扶持政策主要集中在石墨烯的基礎(chǔ)研究和高端應(yīng)用產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)上，未來(lái)5-10年內(nèi)，隨著石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈的加速發(fā)展，隨著石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善，石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展也在加速。隨著石墨烯產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)價(jià)值的不斷攀升，政府將進(jìn)一步加大對(duì)石墨烯下游應(yīng)用的政策支持，以促進(jìn)石墨烯產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，可以預(yù)見(jiàn)，隨著石墨烯制備技術(shù)的逐步成熟和應(yīng)用研究的逐步擴(kuò)大，石墨烯產(chǎn)業(yè)化的前景將更加廣闊。H和發(fā)展，在各國(guó)政府和企業(yè)的大力推動(dòng)下，研發(fā)成果的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化將快速發(fā)展。

從市場(chǎng)規(guī)?？?，世界石墨烯年生產(chǎn)能力已達(dá)100噸。行業(yè)預(yù)計(jì)未來(lái)5-10年石墨烯年產(chǎn)能將達(dá)到1000噸，據(jù)鋰電大學(xué)統(tǒng)計(jì)，2015年全球石墨烯市場(chǎng)約453萬(wàn)美元，到2020年預(yù)計(jì)達(dá)到3.85億美元，到202年預(yù)計(jì)達(dá)到21.03億美元。5。

我國(guó)石墨烯工業(yè)企業(yè)在小企業(yè)和初創(chuàng)企業(yè)中所占比重較大，而大中型企業(yè)數(shù)量相對(duì)較少，隨著石墨烯產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)，小企業(yè)比重不斷提高，中型企業(yè)規(guī)模發(fā)展也不斷加快。加強(qiáng)。截至2017年12月底，已有4800多家企業(yè)在石墨烯相關(guān)業(yè)務(wù)部門(mén)注冊(cè)。

國(guó)內(nèi)石墨烯企業(yè)參與了石墨烯薄膜、粉體、漿體的制備及下游應(yīng)用，其中石墨烯應(yīng)用環(huán)節(jié)的企業(yè)數(shù)量最多，占39%；石墨烯研發(fā)環(huán)節(jié)的企業(yè)數(shù)量第二，占19%；技術(shù)指標(biāo)占比第二。服務(wù)和準(zhǔn)備環(huán)節(jié)也在10%以上，其他環(huán)節(jié)也在10%以下。

從空間上看，我國(guó)石墨烯企業(yè)大多分布在上海、江蘇、浙江、福建、廣東等東南沿海地區(qū)，特別是長(zhǎng)三角地區(qū)，其次是四川盆地和山東省。此外，天津、山西、內(nèi)蒙古等地也分布較緩，基本形成了長(zhǎng)三角作為集聚區(qū)等碎片化發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局，其中無(wú)錫、常州、德陽(yáng)、重慶、上海等地形成了初步規(guī)模的石墨烯產(chǎn)業(yè)集群。

2015年，國(guó)務(wù)院發(fā)布《中國(guó)制造2025》，部署石墨烯工業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展道路，到2020年，石墨烯工業(yè)規(guī)模制備、電化學(xué)儲(chǔ)能、印刷電子、航空航天輕高強(qiáng)復(fù)合材料、海洋工程防腐等應(yīng)用技術(shù)水平達(dá)到。n個(gè)領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，相關(guān)產(chǎn)品性能大幅提升，形成十億美元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模；到2025年，優(yōu)質(zhì)石墨烯粉末年產(chǎn)量達(dá)到1萬(wàn)噸以上，薄膜年產(chǎn)量達(dá)到1億平方米，達(dá)到8英寸石材；批量生產(chǎn)石墨烯芯片的研制突破了石墨烯在電子信息領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)瓶頸，整體工業(yè)規(guī)模突破1000億元。2020-2025年電動(dòng)汽車(chē)鋰電池石墨烯基電極材料規(guī)模達(dá)到1萬(wàn)噸，海洋工程石墨烯基防腐涂料10萬(wàn)噸，柔性電子石墨烯薄膜10萬(wàn)平方米。

石墨烯產(chǎn)業(yè)前景廣闊，關(guān)聯(lián)企業(yè)數(shù)量逐年增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2017年底，我國(guó)石墨烯關(guān)聯(lián)企業(yè)超過(guò)4800家，2017年新增企業(yè)達(dá)到1093家，這些企業(yè)主要涉及研究開(kāi)發(fā)、預(yù)開(kāi)發(fā)、預(yù)開(kāi)發(fā)等方面。石墨烯的分離、銷(xiāo)售和應(yīng)用。

石墨烯的制備技術(shù)不斷突破，美國(guó)能源部阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（argonne national laboratory）開(kāi)發(fā)了一種以金剛石為基體的超高速化學(xué)氣相沉積（cvd）制備單晶石墨烯的新技術(shù)，大大降低了石墨烯薄膜的成本。中國(guó)、北京大學(xué)和香港理工大學(xué)合作，通過(guò)改進(jìn)化學(xué)氣相沉積技術(shù)來(lái)提高石墨烯單晶薄膜的生長(zhǎng)速度。最近，日本研究人員開(kāi)發(fā)了一種低溫CVD方法，在塑料或二氧化硅基片上直接生長(zhǎng)石墨烯，以避免在單晶體中可能發(fā)生的損傷。TAL薄膜轉(zhuǎn)移，預(yù)計(jì)2018年將出現(xiàn)新的石墨烯制備技術(shù)，進(jìn)一步提高石墨烯產(chǎn)品收率，降低制備成本是一種趨勢(shì)。

石墨烯粉末通常是由石墨制備的，但石墨烯原料開(kāi)始呈現(xiàn)多樣化的趨勢(shì)，除了傳統(tǒng)的石墨原料外，新開(kāi)發(fā)的石墨烯微芯片還具有多種原材料，包括豆油、廢生物質(zhì)等原材料，石墨烯原料的多樣化。預(yù)計(jì)將提高原材料的可用性，降低原材料成本，進(jìn)一步降低石墨烯材料的價(jià)格。

2017年10月，在國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室（NPL）的領(lǐng)導(dǎo)下，發(fā)布了世界上第一個(gè)石墨烯ISO標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)定義了描述石墨烯和相關(guān)二維材料不同形式的術(shù)語(yǔ)，為石墨烯的測(cè)試和驗(yàn)證提供了可執(zhí)行的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。同一時(shí)期，領(lǐng)先于意大利伊迪什石墨烯公司Directa Plus和意大利因蘇布里亞大學(xué)也領(lǐng)導(dǎo)了標(biāo)準(zhǔn)石墨烯生產(chǎn)工藝的開(kāi)發(fā)。2017年2月，在中國(guó)無(wú)錫石墨工業(yè)發(fā)展示范區(qū)舉辦了關(guān)于制定石墨烯國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)提案的研討會(huì)。國(guó)內(nèi)石墨烯專(zhuān)家就石墨烯的檢測(cè)與表征、一般依據(jù)、安全性和產(chǎn)品等46項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)建議進(jìn)行了討論。

各國(guó)對(duì)石墨烯研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的投資和扶持政策不斷升級(jí)，除了中國(guó)承認(rèn)石墨烯在十三五等國(guó)家規(guī)劃中的戰(zhàn)略新興物質(zhì)地位和對(duì)石墨烯引導(dǎo)基金的持續(xù)投資外，許多外國(guó)政府也對(duì)石墨烯的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化給予了大力支持。自有的工業(yè)公司和基金也更加重視石墨烯技術(shù)。

更具影響力的機(jī)構(gòu)和投資項(xiàng)目包括阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)的阿布扎比未來(lái)能源公司（Masdar）和英國(guó)創(chuàng)新公司（Innovate UK）在曼徹斯特建立的石墨烯工程創(chuàng)新中心（GeIC），耗資6000萬(wàn)英鎊。石墨烯工程創(chuàng)新中心預(yù)計(jì)將于2018年開(kāi)始運(yùn)營(yíng)。

隨著石墨烯應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化的不斷發(fā)展，政府、研究和投資機(jī)構(gòu)討論了2018年石墨烯支持政策和相關(guān)投資的46項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)建議。

隨著石墨烯產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)的激烈，石墨烯的價(jià)格（尤其是石墨烯粉的價(jià)格）呈現(xiàn)出持續(xù)下降的趨勢(shì)。

在中國(guó)，一些物理石墨烯微芯片產(chǎn)品的價(jià)格已經(jīng)降到了每公斤幾到幾十元人民幣。在全球市場(chǎng)上，加拿大的Noxplore還聲稱(chēng)，通過(guò)以每公斤10美元的價(jià)格推廣高質(zhì)量的低聚石墨烯粉末來(lái)競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)。石墨烯價(jià)格的下降趨勢(shì)將在2018年繼續(xù)。隨著隨著石墨烯制備技術(shù)的進(jìn)一步完善，原材料的多樣化和原材料價(jià)格的降低，以及制備成本的進(jìn)一步降低，降低石墨烯材料價(jià)格的趨勢(shì)可能從目前的低端石墨烯材料向高端石墨烯材料延伸。

石墨烯薄膜或石墨烯微芯片的價(jià)格將進(jìn)一步降低。對(duì)于石墨烯薄膜，小尺寸石墨烯薄膜的價(jià)格將迅速下降，而大尺寸石墨烯薄膜仍然是稀缺產(chǎn)品，因此價(jià)格將緩慢下降。另一方面，石墨烯微芯片（粉末）的價(jià)格將繼續(xù)下降。趨勢(shì)6：應(yīng)用石墨烯在CPU、芯片等核心電子元器件中的離子含量將進(jìn)一步提高。

石墨烯已廣泛應(yīng)用于電子領(lǐng)域，其中石墨烯導(dǎo)電油墨和基于石墨烯的射頻標(biāo)簽（RFID）正在消費(fèi)電子和其他電子產(chǎn)品市場(chǎng)上出現(xiàn)，未來(lái)，石墨烯基電磁干擾屏蔽/靜電防護(hù)裝置等技術(shù)將日益增多。此外，石墨烯在CPU和芯片中的應(yīng)用也引起了許多計(jì)算機(jī)和電子巨頭的關(guān)注，這些巨頭將進(jìn)一步推動(dòng)其未來(lái)的研發(fā)進(jìn)程。

電子是石墨烯最大的應(yīng)用領(lǐng)域，2017年，除了石墨烯射頻標(biāo)簽（RFID）、電磁干擾屏蔽/靜電防護(hù)（EMI/ESD）器件的應(yīng)用外，市場(chǎng)上出現(xiàn)了更多的石墨烯電子產(chǎn)品，石墨烯在各種電子市場(chǎng)的發(fā)展。節(jié)段進(jìn)一步加深。

石墨烯電池的研究和開(kāi)發(fā)在現(xiàn)實(shí)意義上很難取得突破。以石墨烯或石墨烯復(fù)合材料為電極的石墨烯電池的研究和開(kāi)發(fā)還有很長(zhǎng)的路要走，但以石墨烯為散熱材料的鋰離子電池取得了一些突破。

儲(chǔ)能是石墨烯的三大應(yīng)用之一。除了石墨烯材料在導(dǎo)電流體中的應(yīng)用外，石墨烯材料的應(yīng)用還擴(kuò)展到鋰離子電池和電極本身的保護(hù)，目前，石墨烯在儲(chǔ)能領(lǐng)域的典型應(yīng)用包括華為研究所的石墨烯電池保護(hù)材料。E和加拿大Grafoid公司開(kāi)發(fā)的用于新一代鋰離子電池電極保護(hù)的石墨烯復(fù)合惰性薄膜。石墨烯材料在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用將在2018年進(jìn)一步擴(kuò)大。它還可能在其他儲(chǔ)能產(chǎn)品，包括太陽(yáng)能電池方面取得突破。

2018年，在石墨烯復(fù)合材料領(lǐng)域，石墨烯防腐涂料和石墨烯紡織品一直備受關(guān)注，目前，石墨烯材料在紡織品中的應(yīng)用已經(jīng)開(kāi)始商業(yè)化，相關(guān)案例包括由世界領(lǐng)先企業(yè)Directa Plus和Colmar推出的一款石墨烯增強(qiáng)纖維滑雪夾克。丁石墨烯產(chǎn)業(yè)在中國(guó)，南通強(qiáng)生凱瑞的防火紡織品、深圳恩旺科技的石墨烯加熱智能服裝和家紡產(chǎn)品也引起了關(guān)注。

石墨烯防腐涂料已成批發(fā)貨，隨著石墨烯價(jià)格的下降，石墨烯涂料將從高端涂料市場(chǎng)滲透到中端涂料市場(chǎng)，從而進(jìn)一步確定石墨烯涂料在石墨烯復(fù)合材料中的領(lǐng)先地位，石墨烯防腐涂料及圖形的應(yīng)用乙烯紡織品值得關(guān)注。

石墨烯在汽車(chē)中的應(yīng)用開(kāi)始登陸，2017年，英國(guó)石墨烯公司海代爾和定制超速生產(chǎn)商BAC研制的BAC單石墨烯增強(qiáng)型跑車(chē)在2017年的世界移動(dòng)大會(huì)上亮相，并宣布將石墨烯電解質(zhì)固態(tài)電池用于高速行駛。Fisker情感電動(dòng)汽車(chē)充電。2018年，我們將看到更多的石墨烯材料用于輕型車(chē)身結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、車(chē)輛傳感器、減震和散熱裝置以及動(dòng)力電池。這些汽車(chē)石墨烯產(chǎn)品的商業(yè)潛力可能在未來(lái)幾年逐漸顯現(xiàn)。

博泰石墨是郴州高新技術(shù)企業(yè)，一直從事石墨原礦開(kāi)采、石墨深加工、石墨動(dòng)力電池負(fù)極材料、石墨烯和核石墨的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售。一直致力于促進(jìn)和發(fā)展石墨相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

特別關(guān)注了球形石墨烯的發(fā)展趨勢(shì)。博泰石墨將進(jìn)一步完善其石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈。另一方面，將繼續(xù)創(chuàng)新建設(shè)自己的平臺(tái)，整合石墨烯上下游資源，對(duì)推動(dòng)公司石墨烯產(chǎn)業(yè)更好發(fā)展發(fā)揮重要作用。

長(zhǎng)三角地區(qū)是我國(guó)石墨烯工業(yè)發(fā)展較早的地區(qū)，產(chǎn)業(yè)鏈也相對(duì)完善，依托當(dāng)?shù)亓己玫漠a(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺(tái)和完善的產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系，形成了石墨烯制備、新能源等綜合性產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。RGY、復(fù)合材料、熱管理等領(lǐng)域。

珠三角石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)展迅速，尤其是在石墨烯生產(chǎn)和設(shè)備制造方面，珠三角企業(yè)主要集中在材料、電加熱、大健康、新能源等下游應(yīng)用領(lǐng)域。產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路清晰。

京津冀地區(qū)圍繞北京開(kāi)展石墨烯技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)協(xié)同，以促進(jìn)低成本石墨烯和設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo)，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)鏈內(nèi)各環(huán)節(jié)協(xié)同良性互動(dòng)，進(jìn)一步整合北京周邊的資源。三地，形成京津冀地區(qū)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)高地。

此外，山東省也是我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁的地區(qū)之一，目前山東省已初步形成了石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈。相關(guān)企業(yè)積極定位于石墨烯原料、石墨烯設(shè)備、防腐涂料、導(dǎo)電油墨、鋰離子電池、石墨烯改性橡膠密封件、石墨烯水處理材料等。

2015年11月30日，工信部、發(fā)改委、科技部發(fā)布《關(guān)于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見(jiàn)》

石墨烯是一種新型的碳基材料，具有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和透光性。它具有強(qiáng)度高、超薄、比表面積超大等特點(diǎn)。石墨烯廣泛應(yīng)用于鋰離子電池電極材料、太陽(yáng)能電池電極材料、薄膜晶體管制備、傳感器、半導(dǎo)體器件、復(fù)合材料制備、透明顯示屏觸摸屏、透明電極等領(lǐng)域，在電子信息領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。新材料、新能源、生物醫(yī)學(xué)等。

由于碳原子之間的化學(xué)鍵，石墨烯不僅是最薄的材料，也是最堅(jiān)硬的材料。它的斷裂強(qiáng)度比最好的鋼高200倍，同時(shí)具有良好的彈性，拉伸范圍可達(dá)其尺寸的20%，是自然界中最薄、最強(qiáng)大的材料，由于只有一層原子，電子的運(yùn)動(dòng)被限制在一個(gè)平面上，帶來(lái)了新的電性。對(duì)它來(lái)說(shuō)，石墨烯在可見(jiàn)光下是透明的，但不透氣，這些特性使它非常適合作為保護(hù)層和透明電子產(chǎn)品的原材料。

硅基集成電路的主頻越高，熱量越高，目前在液氮環(huán)境下硅基芯片的最高頻率為8.4g。日常生活中使用的臺(tái)式機(jī)芯片的主要頻率基本上是3g到4G，為了控制CPU的功耗，筆記本電腦芯片的主要頻率一般控制在2g到3g之間。

與硅基材料相比，石墨烯在室溫下的載流子遷移率高10倍，導(dǎo)熱性好。該芯片的主頻率理論上可以達(dá)到300g，比硅基芯片功耗更低，早在幾年前，IBM實(shí)驗(yàn)室的石墨烯場(chǎng)效應(yīng)晶體管主頻率為155g，石墨烯是硅的理想替代品。

在政策的支持和鼓勵(lì)下，我國(guó)石墨烯工業(yè)近年來(lái)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。常州石墨產(chǎn)業(yè)園、無(wú)錫石墨產(chǎn)業(yè)應(yīng)用示范基地、青島石墨產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新示范基地相繼建成，隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，石墨烯產(chǎn)業(yè)集群不斷壯大。

目前，石墨烯還處于工業(yè)化的早期階段，沒(méi)有充分實(shí)現(xiàn)石墨烯的大規(guī)模應(yīng)用，沒(méi)有形成一個(gè)完整成熟的上下游產(chǎn)業(yè)鏈，石墨烯產(chǎn)品的最大需求市場(chǎng)仍然是科研機(jī)構(gòu)和少數(shù)生產(chǎn)廠家，大部分是石墨烯。企業(yè)仍然無(wú)法找到穩(wěn)定的經(jīng)營(yíng)模式和盈利模式，石墨烯技術(shù)研究仍處于前沿階段。從成本和產(chǎn)量的角度來(lái)看，石墨烯在市場(chǎng)上的應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走。

目前，石墨烯在許多研究中的驚人特性都是建立在高質(zhì)量樣品的基礎(chǔ)上的，為了獲得電性能和機(jī)械性能最好的石墨烯樣品，機(jī)械剝皮是最耗時(shí)和最昂貴的方法。

提高產(chǎn)量和降低成本的方法有很多，如液相汽提、化學(xué)氣相沉積、直接生長(zhǎng)和化學(xué)氧化還原，但采用這些方法，產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)下降，目前還沒(méi)有真正適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的技術(shù)。

氧化石墨烯納米顆粒是石墨烯工業(yè)中最成熟的產(chǎn)品之一。它們很便宜。雖然不能用在電池、可彎曲觸摸屏等高端領(lǐng)域，但它們很像電子紙，但可能對(duì)人體有毒，而且在地表水中很穩(wěn)定，很容易擴(kuò)散。

《中國(guó)制造2025》強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)以石墨烯為主導(dǎo)的新材料基礎(chǔ)研究和體系建設(shè)，突破工業(yè)化制備的瓶頸，密切關(guān)注顛覆性新材料對(duì)傳統(tǒng)材料的影響，做好傳統(tǒng)材料的提前布局和開(kāi)發(fā)工作。f石墨烯等戰(zhàn)略性前沿材料。

隨著國(guó)家對(duì)石墨烯政策的相繼出臺(tái)，世界各國(guó)政府紛紛向石墨烯投下橄欖枝，常州、無(wú)錫、寧波、青島、北京等地自2012年開(kāi)始規(guī)劃石墨烯產(chǎn)業(yè)園。具有敏銳嗅覺(jué)的資本市場(chǎng)也開(kāi)始介入石墨烯領(lǐng)域，促進(jìn)石墨烯的發(fā)展。

新材料產(chǎn)業(yè)作為重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，也是未來(lái)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石和開(kāi)拓者，先進(jìn)的碳材料具有新的結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的理化性能。它們是未來(lái)發(fā)展的重要和決定性的新材料。因此，石墨烯工業(yè)的蓬勃發(fā)展是我國(guó)傳統(tǒng)材料工業(yè)的升級(jí)。

雖然歐美在石墨烯基礎(chǔ)研究方面具有良好的創(chuàng)新能力和科研水平，但我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈較為完整。雖然我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈尚未成熟，下游環(huán)節(jié)尚未開(kāi)放，市場(chǎng)需求有待培育，但這只是時(shí)間問(wèn)題。

目前，國(guó)內(nèi)部分應(yīng)用技術(shù)企業(yè)已進(jìn)行了技術(shù)儲(chǔ)備，正在積極探索和布局石墨烯下游應(yīng)用市場(chǎng)，未來(lái)誰(shuí)搶占市場(chǎng)機(jī)遇，誰(shuí)就可以分享石墨烯行業(yè)的第一杯。

目前，市場(chǎng)上與石墨烯有關(guān)的產(chǎn)品是魚(yú)眼和珠子混在一起的，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。資本市場(chǎng)已經(jīng)激起石墨烯。這種過(guò)度宣傳將削弱應(yīng)用企業(yè)對(duì)國(guó)內(nèi)石墨烯質(zhì)量的信任，阻礙我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時(shí)新興企業(yè)也將面臨技術(shù)瓶頸、融資問(wèn)題、人才流失問(wèn)題，發(fā)展道路十分艱辛。

一個(gè)產(chǎn)業(yè)的崛起必須經(jīng)歷六個(gè)階段：第一階段是技術(shù)概念期，第二階段是產(chǎn)品引進(jìn)期，第三階段是市場(chǎng)擴(kuò)張期，第四階段是競(jìng)爭(zhēng)性并購(gòu)期，第五階段是成熟調(diào)整期，第六階段階段是工業(yè)衰退的時(shí)期，目前石墨烯工業(yè)還處于技術(shù)概念階段。要真正進(jìn)入產(chǎn)品引進(jìn)和市場(chǎng)拓展階段還有很長(zhǎng)的路要走。

作為一種人工材料，石墨烯的潛在危害尚待研究和發(fā)現(xiàn)，因此，石墨烯在材料安全數(shù)據(jù)表中的工業(yè)應(yīng)用尚不完善，解決其安全問(wèn)題，使石墨烯對(duì)我們自己和我們的環(huán)境盡可能安全是該行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)之一。

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