【編者按】業(yè)界認為具钥,新材料現(xiàn)已成為我國新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石污它,其研發(fā)和產(chǎn)業(yè)進程將成為我國實現(xiàn)制造業(yè)強國的關鍵支撐。早前驼鞭,“十三五”規(guī)劃中秦驯,就明確提出要大力發(fā)展新材料領域。
近期挣棕,中國石油化工聯(lián)合會發(fā)布《石油和化學工業(yè)“十三五”發(fā)展指南》译隘,提出“十三五”期間,化工新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)占比也將明顯提高等內容洛心。
業(yè)界認為固耘,新材料現(xiàn)已成為我國新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石题篷,其研發(fā)和產(chǎn)業(yè)進程將成為我國實現(xiàn)制造業(yè)強國的關鍵支撐。早前玻驻,“十三五”規(guī)劃中瞳胸,就明確提出要大力發(fā)展新材料領域。
受政策力挺冷吏,新材料領域节拷,高品質特鋼、高強度合金等新型結構材料些惑;高溫合金啦掸;石墨烯以及高性能纖維、功能高分子材料及復合材料等化工新材料將迎來利好發(fā)展機遇鲸锻,眾多新材料中匀象,首先看好石墨烯的發(fā)展。
二十一世紀新材料之王 石墨烯優(yōu)勢引關注
石墨烯是一種神奇的納米級新材料鸡捉,具有透光性好乏茶、導熱系數(shù)高、電阻率低甚岩、電子遷移率高贱按、高機械強度特點,能在諸多應用領域取代原有材料發(fā)揮高效性能涡相,因而已經(jīng)取代硅哲泊,成為”二十一世紀新材料之王“。
自2010年石墨烯附上了諾貝爾的光輝之后催蝗,憑借著其優(yōu)良的性能切威、眾多的功能等優(yōu)勢被廣泛的運用在了鋰電池、航空汽車零部件丙号、散熱素材先朦、集成電路等領域,并被人譽為“除了吃以外犬缨,石墨烯涉及了一切產(chǎn)品及各個領域中”的神奇材料烙无。
以電池領域為例,與傳統(tǒng)電極材料相比遍尺,石墨烯具有高容量密度、高功率密度涮拗、電池結構與性能優(yōu)化更好等優(yōu)勢乾戏。石墨烯應用于鋰電池中,能大大提高電池容量三热,為新能源汽車解決續(xù)航問題鼓择。
近期甘虑,我國南京理工大學的科研組新研究出來的“氧化石墨的雜化及其在能源中的應用”的新成果,大大提高了鋰電池的能量儲備量的讯,能夠改善當前電池續(xù)航時間短匪笨、使用壽命不長的通病,將帶動鋰電池產(chǎn)業(yè)以及新能源汽車等相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展某现。
基于石墨烯優(yōu)秀的性能匙桦,各國都在不遺余力推動石墨烯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,石墨烯相關的技術研發(fā)已列入美國宋睦、英國阁陌、日本和韓國等國新材料領域重點的支持項目。
政策暖風頻吹 石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)模初顯
當前我國ICT產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化替代趨勢加強琐侣,石墨烯的優(yōu)異性能將有助于我國在ICT產(chǎn)業(yè)不斷取得突破奖朴。因此近年,我國政策紅包不斷向石墨烯領域發(fā)放汇径。
2012年工信部發(fā)布《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》曼刀,首次明確提出支持石墨烯新材料發(fā)展;
2014 年11月史隆,我國發(fā)布的《關鍵材料升級換代工程》提出到2016 年實現(xiàn)石墨烯的批量穩(wěn)定生產(chǎn)和規(guī)幕晡瘢化應用;
2015年逆害,《關于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》發(fā)布头镊,提出了將石墨烯打造為先導產(chǎn)業(yè),并在2020年形成完善的石墨烯產(chǎn)業(yè)體系魄幕,實現(xiàn)石墨烯標準化相艇、系列化和低成本化等要求;《重點領域技術路線圖》進一步明確未來十年我國石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑纯陨,總體目標是 “2020年形成百億產(chǎn)業(yè)規(guī)模坛芽,2025年整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破千億”。
2016年恰逢“十三五”開局之年翼抠,業(yè)界預測石墨烯進入《新材料產(chǎn)業(yè)“十三五”重點產(chǎn)品目錄》應無懸念咙轩。在頻繁的政策利好下,石墨烯迎來在各行各業(yè)大顯身手的絕佳機會阴颖,產(chǎn)業(yè)也初顯成效活喊。
如技術研究方面,2011年孽衩,國內與石墨烯有關的論文為278篇箫俯,2012年為494篇,2013年為718篇陌沟,2014年上升至914篇怕事,2015年為1239篇竹恃;技術專利上。目前我國在國際上已經(jīng)申請2200多項石墨烯專利技術旅测,約為全球石墨烯專利技術的三分之一肘勾。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模上,我國形成了以江蘇省(常州兆布、無錫箫废、南京等地)為中心,寧波材圈、青島插驾、重慶、德陽三稿、河北篇裁、北京等地活躍分散發(fā)展的格局。產(chǎn)業(yè)鏈中赡若,下游公司居多达布。目前,我國石墨烯產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有超過50 家的制備及相關應用開發(fā)企業(yè)逾冬,目前市場競爭也主要集中在石墨烯規(guī)氖蚰簦化制備技術以及與下游商業(yè)化應用對接兩方面。
市場可突破50億元 三趨勢與兩瓶頸需注意
《2016-2021年中國石墨烯行業(yè)深度市場調研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》指出身腻,在政策利好下产还,2016年石墨烯產(chǎn)業(yè)化將迎來關鍵之年,市場空間有望突破50億元人民幣嘀趟。其中電子設備散熱材料將有36億元脐区、導電添加劑為8億元、透明導電膜3億元她按、超級電容器2億元以及軍工材料1億元牛隅。
總體而言,石墨烯市場前景與發(fā)展趨勢都被看好酌泰,不過對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言媒佣,仍有諸多不足之處。
作為新興行業(yè)漂烂,我國石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈還極為薄弱据伏,沒有形成完整的、成熟的產(chǎn)業(yè)鏈上下游束多,石墨烯研發(fā)制備企業(yè)和下游應用企業(yè)脫節(jié)是主要特點骏庙。
目前石墨烯仍處于產(chǎn)業(yè)化初期,善未完全實現(xiàn)石墨烯的規(guī)模化應用还幅,對石墨烯產(chǎn)品最大的需求市場仍然是科研院校和少量生產(chǎn)廠商。由于下游需求未起玉惫,大部分石墨烯企業(yè)目前仍無法找到穩(wěn)定的商業(yè)模式和盈利模式挠氛。
阻礙石墨烯大規(guī)模商業(yè)化應用的難點在于兩個方面:工藝上來看,如何批量化地制備大面積计灌、穩(wěn)定性好淡榕、高質量的石墨烯是難點之一,目前整個行業(yè)仍處于產(chǎn)品研發(fā)階段钟牛,只有少數(shù)企業(yè)能夠大規(guī)模制備高質量石墨烯允悦,行業(yè)層面的不良率影響了下游的應用推廣;銷售層面上看虑啤,業(yè)內企業(yè)仍無法穩(wěn)定獲取利潤隙弛,如何整合上下游產(chǎn)業(yè)鏈,即推廣或銷售將成為石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵狞山。
石墨烯產(chǎn)業(yè)將有以下發(fā)展趨勢全闷,值得相關公司關注。
隨著石墨烯制備水平的發(fā)展和石墨烯應用技術水平的發(fā)展萍启,石墨烯材料能夠應用在更多的下游產(chǎn)品和領域中总珠。預計到2024年前后,石墨烯器件有望替代互補金屬氧化物半導體(CMOS)器件勘纯,在納米電子器件局服,光電化學電池、超輕型飛機材料等研究領域得到應用驳遵;
消費電子類應用將成石墨烯技術攻克主方向淫奔。石墨烯制備水平和應用技術水平的發(fā)展是相輔相成的,以目前的發(fā)展水平看超埋,電子元件領域的應用對石墨烯的質量和技術要求最高缓冷,也最難以實現(xiàn),我們預計其應用在10年左右淑免;石墨烯在消費電子類的應用主要需克服制備技術的難關即倦,這也是目前石墨烯研究中最熱點的方向,我們預計制備技術在未來1-2年內會有所突暑礼;
石墨烯的研究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展持續(xù)升溫疚线。從石墨烯專利領域分布來看,其應用技術研究布局熱點包括:石墨烯用作鋰離子電池電極材料硅拆、太陽能電池電極材料背渤、薄膜晶體管制備、傳感器栗衍、半導體器件熊骆、復合材料制備鹿竭、透明顯示觸摸屏、透明電極等纳倚。
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