石墨烯深度行业分析.doc

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1、.石墨烯深度行业分析石墨烯产业化大幕拉开，以石墨烯新材料应用创新推动传统行业升级将是未来三年主旋律。从行业基本面来看，石墨烯已经突破了制备的瓶颈，粉体和薄膜材料两大细分领域已经涌现出了一批优秀的企业，未来石墨烯的发展思路将是以应用创新为切入点推动传统行业向高性能材料升级，消费电子、锂电池、超级电容、橡塑、涂料等细分行业出现部分优势企业通过添加石墨烯材料大幅提升传统产品性能。“粉”—石墨烯粉体材料制备工艺类化工属性，将以添加剂的形式提升传统产品性能。从制备工艺来看，石墨烯粉体制备工艺更多表现为类化工生产线的特点，大规模制备石墨烯的工艺有望很快得

2、到突破。以粉体应用为主的行业包括防腐涂料、锂电池、超级电容、导热塑料、消费电子散热片等。石墨烯粉体将主要以添加剂的形式与传统产品混合，结合石墨烯特殊的物理化学特性生产具备更多功能、更高性能的新产品。“膜”—石墨烯触摸屏只是开始，传感器类应用更值得期待！从制备工艺来看，石墨烯膜材料一般采用CVD方法，与粉体相比可以获得更大比例的单层石墨烯，产线洁净度要求高，具备消费电子产线属性。从行业应用来看触摸屏目前仍是主要出货产品形态，但是向3Dtouch传感器等新应用更值得期待！我们认为尽管石墨烯电路等纯石墨烯器件仍旧具备较长的产业演进过程，但是石墨烯传

3、感器已经具备了量产条件。Word资料.一、界定石墨烯：产业和学界的不同定义1.学界定义石墨烯：单层碳原子构成的新材料石墨烯是由sp2杂化碳原子形成的厚度仅为单层原子的排列成蜂窝状六角平面晶体，通俗来讲就是单层碳原子组成的单层石墨，其厚度仅为0.334nm。石墨烯最早被发现是在2004年，并获2010年度诺贝尔物理学奖。目前学术界对石墨烯的研究仍然集中在对单层石墨烯的性能表征和应用上。严格单层石墨烯的制备和表征仍是非常大的难题。而产业推广则以石墨烯应用产品为主，以最终产品的性能为导向，两者有很大区分。2.产业界定义石墨烯：满足功能即可，不局限于

4、单层石墨烯是人类已知的最薄最坚硬的纳米材料，强度是钢铁的数十倍，同时还具备良好的拉伸性。导热系数高达5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石；常温下其电子迁移率超过15000cm2/V·s，而电阻率只约10-6Ω·cm，比铜或银更低，是目前世上发现的电阻率最小的材料。同时还具备极大的比表面积。由于其优质的特性，石墨烯可被广泛应用于锂离子电池电极材料、太阳能电池电极材料、薄膜晶体管制备、传感器、半导体器件、复合材料制备、透明显示触摸屏、透明电极等方面。严格意义上，单层的石墨烯才被称为“石墨烯”，其大部分优异的物理特性只有保持在纳米层级上才能有所

5、体现。根据石墨烯层数的不同，其表现出来的特性将发生急剧的变化。以强度为例，1mm厚的石墨包含约300Word资料.万层的石墨烯，但石墨的强度绝对不是石墨烯强度的简单叠加。从微观特性到宏观应用的过程，是石墨烯产业化应用必须面对的问题之一。目前，大多数被实际使用的石墨烯材料是一个统计学的概念，一般情况下定义碳原子层在1~10层以即为石墨烯材料。产业应用以添加了石墨烯的最终成品的形式推广，而非原始的石墨烯原材。3.全球化的创新驱动：我国石墨烯产业化领先国际在石墨烯发展的初期，来自政府的支持是推动石墨烯行业飞速发展的重要力量之一，自石墨烯被发现以来，

6、各国政府不断加大对石墨烯研究的支持力度。早在2008年7月,美国国防部高级研究计划署(DARPA)就发布了总投资额为2200万美元的碳原子射频应用项目，主要开发超高速和超低能量应用的石墨烯基射频电路，即用石墨烯制造电脑芯片和晶体管。美国国家科学基金会（NSF）2009年5月发布了石墨烯基材料超级电容器应用项目，致力于开发石墨烯基电子材料，提高超级电容器性能，使其具有较高的能量和功率密度。美国俄亥俄州研究商业化资助项目(ORCGP)资助NanotekInstruments公司约35万美元用于锂离子电池用纳米石墨烯复合电极的商业化生产。2013年

7、3月欧盟委员会宣布,石墨烯和人脑工程两大研究每项将获得10亿欧元的资助。这是欧盟有史以来最大的研究资助类项目。2014年2月初，欧盟未来新兴技术(FET)石墨烯旗舰计划发布了首份招标公告和科技路线图，介绍了拟资助的研究课题和支持课题，短期以石墨烯在粉体添加剂与光电设备中的规模化应用为目标，而长期将实现石墨烯对于硅的替代，成为新一代超微型晶体管的基础材料。Word资料.中国石墨烯行业的发展也获得了政府强有力的支持。在国家战略指引下，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

8、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。2