于2004年被制造出來的石墨烯材料,是世界上最硬的,也是柔韌性最強的材料,被稱為“奇跡材料”。石墨烯材料能廣泛應用于各種電子產品,可以作為原料制造電池;此外,石墨烯最大的優勢是價格便宜,電子行業的許多產品都能利用石墨烯材料,未來石墨烯材料能否帶來新的發展?
中國石墨烯的發展概況
我國的石墨烯行業發展起步較晚,2012年至2013年,石墨烯技術的商業市場產業化緩慢,幾乎為零,鮮有代表產品出現。但在2013年以來,石墨烯市場迎來了快速發展期,具有獨特的發展潛力;2015年5月18日,國家金融信息中心指數研究院在江蘇省常州市發布了全球首個石墨烯指數,指數評價結果顯示,全球石墨烯產業綜合發展實力排名前三位的國家分別是美國、日本和中國。
前瞻產業研究院提供的《2016-2021年中國石墨烯行業深度市場調研與投資戰略規劃分析報告》預測,2016年或將成為石墨烯產業化應用的關鍵年,前期石墨烯市場將突破50億根據我們對導電添加劑(8億)、超級電容器(2億)、電子設備散熱材料(36億)、透明導電膜以及軍工材料(1億)市場的估算,石墨烯前期市場空間在50億以上,未來導電添加劑市場將突破50億元,透明導電膜和軍工材料市場空間均在百億以上。
中國石墨烯產業專利與知識產權情況
全球關于石墨烯的相關研究已有較長時間,但2004年前科學界普遍認為石墨烯只是假設性的結構,無法單獨穩定存在,因此相關的研究局限于理論層面。2004年英國科學家安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫成功地應用機械剝離法分離出石墨烯并獲得2010年諾貝爾物理學獎,之后全球關于石墨烯的研究進入高速增長期。
圖表:1994-2015年全球石墨烯專利數量變化情況(單位:件)
注:2015年數據截至2015年4月18日
圖表:全球石墨烯技術專利受理國家/地區分布(單位:%)
石墨烯行業發展趨勢與前景預測
1、石墨烯技術突破趨勢
隨著石墨烯制備水平的發展和石墨烯應用技術水平的發展,石墨烯材料能夠應用在更多的下游產品和領域中。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,在納米電子器件,光電化學電池、超輕型飛機材料等研究領域得到應用。石墨烯制備水平和應用技術水平的發展是相輔相成的,以目前的發展水平看,電子元件領域的應用對石墨烯的質量和技術要求最高,也最難以實現,我們預計其應用在10年左右;石墨烯在消費電子類的應用主要需克服制備技術的難關,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年內會有所突破。石墨烯復合材料和石墨烯能源類產品對石墨烯質量和應用技術均有一定要求,我們預計其在3-5年內會有所突破。
2、石墨烯應用領域趨勢最新石墨烯下游產品,包括石墨烯理療保暖產品,石墨烯內暖纖維制成的服裝,第二代石墨烯手機,石墨烯防彈衣、石墨烯防靜電輪胎、石墨烯動力電池等等,顯示出我國在石墨烯應用領域取得了很好的成績。石墨烯的研究和產業化發展持續升溫,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、太陽能電池電極材料、薄膜晶體管制備、傳感器、半導體器件、復合材料制備、透明顯示觸摸屏、透明電極等。
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