石墨烯将成为新材料发展的一个方向,预测石墨烯前景,到2020年将形成一个万亿美元的市场,石墨烯投资也会因为这个预测火热起来。未来,石墨烯将成为新材料发展的一个方向。
石墨烯应用前景
自从英国物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,并因此于2010年获得诺贝尔物理学奖之后,石墨烯便成为了市场宠儿。
由于石墨烯具备超高导电性、超高强度、超轻薄和独特的光学特性,可广泛运用于航天、军工、纺织等领域,被称为21世纪的“新材料之王”。公开资料显示,石墨烯因具有较高的载流子迁移率、极高的载流子速度、优异的等比缩小和有限的散射等特性,而成为电子器件和集成电路的首选材料;在光纤通信方面,因石墨烯中的电子在迁移时,不会因为晶格缺陷或引入外来原子而发生散射,即使周围碳原子发生挤撞,石墨烯内部受到的干扰也非常小;在传感器制造方面,因石墨烯仅吸收2.3%的光,并使所有光谱的光均匀地通过,具有非常好的透光性;在屏幕制造方面,因具有轻、薄、几乎完全透光、强度大、柔韧性好等特点,石墨烯成为最有潜力替代氧化铟锡的材料,苹果公司已经开始在手机屏幕中使用石墨烯材料;在锂电池上应用方面,采用石墨烯材料制作的电极,能有效提升电池的提升电池倍率充放电性能、循环寿命和能量密度。
正是看到了这些石墨烯前景,已经有许多国家开始建立石墨烯相关技术研发中心,并尝试在技术、商业化等方面进行突破。
中国也高度重视石墨烯产业的发展,几年间出台了多项产业支持政策。2014年,科技部在863计划纳米材料专项中,将石墨烯研发作为一个重点的支持内容;2015年底,工信部、发改委和科技部等三部委发布《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》,要求2020年形成完善的石墨烯产业体系,实现石墨烯材料标准化、系列化和低成本化,在多领域实现规模化应用;2016年8月,国务院印发《“十三五”国家科技创新规划》,规划两次提到石墨烯——以石墨烯等前沿新材料为突破口,抢占材料前沿制高点;开发石墨烯等对新材料产业发展的引领作用。此外,习近平总书记、李克强总理等领导还多次到石墨烯企业考察,将石墨烯产业的发展推上了新的高潮。
市场的热情还缘于中国在发展石墨烯产业上具有得天独厚的条件。从理论方面看,石墨烯是少数的、中国在技术上和世界发达国家同步发展的领域,在国内有一批专家;从市场方面看,石墨烯产业已经渡过了实验室阶段,正处于形成生产能力的阶段,一些企业已经生产出小批量的产品,在石墨烯的商业化道路上做出了有效地探索;从生产方面看,用于提取石墨烯的石墨在中国储量大,价格相对低廉,在商业化的过程中将拥有极大的成本优势。根据预测,到2020年,石墨烯产业将形成一个万亿美元的市场。这是对石墨烯前景的肯定。
目前,我国石墨烯产业已经有超过50家的制备及相关应用开发企业,目前市场竞争也主要集中在石墨烯的制备技术以及与下游商业化应用对接两方面。经过前期的积累,国内大型石墨烯企业(年产石墨烯粉体50吨以上)已经初步掌握了国际相对主流的石墨烯制备方法,大部分指标足以满足低端应用需求。此外,少数企业已经具备了规模化生产的优势,产能扩建也在进行之中。
中国石墨烯行业市场分析
1 行业发展概况
我国在石墨烯领域的研究起步与发达国家相比较晚,但在近些年的努力下, 文献发表量和专利数量都已经位居全球首位,在石墨烯研究领域正和发达国家一样处于起跑阶段。2015年5月,国家金融信息中心指数研究院发布了全球首个石墨烯指数指数评价结果显示,我国全球石墨烯产业综合发展实力位列全球第3位(前2位分别为美国和日本)。
从宏观政策看,我国石墨烯的发展得到了国家和各级地方政府的大力扶持,国内石墨烯产业制备技术和应用技术均取得了长足发。国家在“十二五”规划中间明确将新材料列为重要的战略新兴产业;国家自然科学基金委员会已经陆续拨款超过 3 亿元资助石墨烯相关项目;国家引导石墨烯产业成立了中国石墨烯产业技术创新战略联盟,联盟成员已达 53 家,6位联盟常务理事单位分别对石墨烯技术路线、标准战略、专利布局、国际合作和产业促进进行支持和合理引导。
鉴于未来广阔的石墨烯前景,民间资本纷纷介入石墨烯产业链,石墨烯投资也开始火热起来。在产业园和创业基金等的积极引导下, 一些创业者以技术为资本成立公司,一些上市公司以资金为优势介入石墨烯投资。上市公司通过引进石墨烯技术、与科研机构签订合作协议、设立产业技术投资基金或从战略角度构建产业链等方式参与石墨烯研发生产。
随着整个石墨烯产业技术的不断发展及下游应用的成熟,虽然还未出现具有“颠覆性”的应用方向,但是在一些相对成熟的领域的应用已经越来越明朗,并有非常不错的发展势头。
总之,中国和世界能够同步的科学技术不多,而石墨烯是我们有望走在前面的一个新产业,因此值得投入和推广这一产业。我国石墨烯产业发展在环境和制度的建立方面已经小有成就,研发应用的推进还在稳步继续。近两年石墨烯得到越来越多的关注,也吸引了很多投资,面对资本市场的热捧,石墨烯产业的发展还是要去粗取精,企业和科研机构需要沉下心来搞研发,按部就班搞生产,待到应用技术成熟之时就是石墨烯产业崛起之时。
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