20160325-渤海证券-化工行业专题报告:石墨烯:产业化进程加速,未来市场空间巨大_45页_1mb
报告摘要
石墨烯:产业化进程加速,未来市场空间巨大
核心内容
石墨烯是一种由碳原子组成的单层材料,具有极高的比表面积、导电性、导热性、机械强度和透明度等优异性能,是“二十一世纪”最具前景的新材料之一。其应用潜力覆盖电子、储能、催化剂、传感器、光电材料、增强型复合材料、生物医疗等多个领域,有望引领新一轮的产业变革。
主要观点
- 材料特性优异:石墨烯是目前最薄、最强、导电性和导热性最佳的材料之一,具有零带隙半导体特性,能够实现完美的量子隧道效应和室温半整数量子霍尔效应。
- 技术发展迅速:自2004年首次分离出石墨烯以来,全球科研投入不断加大,专利申请数量迅速增长,我国在石墨烯研究和应用上已处于世界前列。
- 产业化进程加快:我国已有超过100家企业涉足石墨烯产业,形成多个产业集群,如常州、无锡、青岛、深圳等。宁波墨西科技和重庆墨西科技已实现石墨烯粉体和薄膜的量产。
- 政策与资金支持:石墨烯已被列入我国“十三五”重点发展的战略新兴产业,中央及地方政府出台多项政策支持其发展,并投入大量资金用于研发和产业化推进。
- 市场前景广阔:预计到2023年,石墨烯将主要应用于超级电容器、锂离子电池、触摸屏、增强型复合材料、传感器、高性能计算机等领域,全球石墨烯市场规模有望从2018年的1.95亿美元增长至2023年的13亿美元。
关键信息
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石墨烯制备方法:包括机械剥离法、化学气相沉积法(CVD)、外延生长法、氧化还原法等,其中CVD法和氧化还原法是目前实现规模化生产的主要方法。
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应用领域:
- 光电材料:可用于太阳能电池和透明光电薄膜,如石墨烯在OPV电池中作为透明电极或活性层,其导电性、透光性和柔韧性优于传统材料如ITO。
- 储能材料:石墨烯作为超级电容器的电极材料、锂离子电池的负极材料,具有高比容量和优良的电化学性能。
- 催化剂:石墨烯具有高比表面积和优异的电子传输性能,可作为催化剂载体,如钯催化剂、纳米金/石墨烯复合催化剂。
- 增强聚合物材料:石墨烯可显著提升聚合物的机械性能、热稳定性和导电性,如石墨烯/PMMA复合材料。
- 其他领域:如激光器、电磁屏蔽材料、传感和探测器、核壳结构纳米磁体等。
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政策支持:我国从“十二五”开始大力推动石墨烯产业发展,多个部委出台政策支持,包括《新材料产业“十二五”发展规划》、《中国制造2025》等,推动石墨烯材料标准化、系列化和低成本化。
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产业布局:国内已形成多个石墨烯产业集群,如无锡、宁波、重庆等,石墨烯产业园建设不断推进,相关产业链逐步完善。
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重点企业推荐:
未来展望
随着石墨烯制备工艺的不断优化和成本的降低,其在多个领域的应用将逐步扩大,尤其在新能源汽车、柔性显示、智能设备和高端制造等领域具有巨大潜力。石墨烯产业预计将在未来几年内实现快速发展,成为我国新材料领域的重要支柱。
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