2017-再谈石墨烯：石墨烯产业化进程提速，大有可为_72页-4mb

石墨烯产业化进程提速，大有可为

核心内容概述

石墨烯是一种由碳原子构成的单层平面晶体材料，因其独特的结构和优异性能，被认为是未来最具潜力的新材料之一。它在导电、导热、机械强度、光学透明性等方面表现卓越，已应用于多个领域，如电子器件、能源、环保等。目前，石墨烯产业化进程正在加快，但其在技术、成本和市场应用方面仍面临一定挑战。

主要观点与关键信息

石墨烯的特性

• 电学性能：石墨烯的电子迁移率高达20万 $cm^2/V\cdot s$，是硅的140倍，导电率可达 $10^6 S/m$，是已知最好的导电材料之一。
• 机械性能：石墨烯的杨氏模量为1TPa，抗拉强度约为180GPa，是普通钢材的100倍，韧性为碳纤维的20倍。
• 热学性能：石墨烯的导热系数为5300 $W/m\cdot K$，是碳纳米管的2倍以上，具有极佳的散热性能。
• 光学性能：石墨烯对光的吸收率仅为2.3%，具有极高的透明度。
• 比表面积：石墨烯的比表面积高达2630 $m^2/g$，可作为强力吸附剂和催化剂。

石墨烯产业化现状

• 研发与专利：中国在石墨烯研发和专利申请数量上位居全球第一，但多数专利集中在制备和初级应用领域，高附加值应用如传感器、芯片材料仍存在短板。
• 技术瓶颈：目前石墨烯制备技术尚未成熟，高品质单层石墨烯难以量产，成本高且工艺复杂。
• 应用领域：
  • 电子器件：用于柔性触控屏、散热材料、传感器和芯片材料。
  • 能源：用于锂电池、太阳能电池、燃料电池和超级电容器。
  • 环保：作为吸附剂用于水处理、空气净化等。
  • 其他：如电缆保护材料、功能涂料、绿色催化剂等。

政策与市场支持

• 国家战略支持：国家在“十二五”规划中将新材料列为重要产业，设立专项基金支持石墨烯研究。
• 产业联盟：中国石墨烯产业技术创新战略联盟成立，已有53家成员，涵盖高校、科研机构和企业。
• 产业园区：常州、无锡、青岛等地已建立石墨烯产业园区，提供优惠政策和资金支持。
• 上市公司参与：多家上市公司如中国宝安、华丽家族、中超电缆、康得新等已涉足石墨烯研发和生产。

投资要点

• 产业前景：石墨烯在多个领域具备变革潜力，未来发展前景广阔。
• 技术瓶颈：高品质石墨烯的制备和转移技术仍是当前主要瓶颈。
• 建议关注：具备石墨烯技术储备和产业化能力的上市公司，以及石墨烯在电子、新能源等领域的应用。
• 风险提示：石墨烯产业化尚处初期，存在技术、成本和市场不确定性。

相关公司

• 中国宝安：子公司贝特瑞是全球最大的锂离子电池负极材料供应商。
• 华丽家族：墨烯集团资产将被注入其中。
• 中泰化学：与厦门凯纳共同开发石墨烯生产应用技术。
• 烯碳新材：构建从石墨生产销售链到产业园的全景模式。
• 中超电缆：拥有石墨烯电缆专利，从事电磁防护应用研究。
• 方大炭素：拥有制备技术专利，股东意向合作开发石墨矿。
• 悦达投资：具备粉体、散热膜和触控屏生产能力。
• 正泰电器：控股子公司从事电子领域研发应用。
• 东旭光电：与北理工共同开发石墨烯薄膜产品。
• 南都电源：从事锂电池应用研究。
• 康得新：斥资建立子公司研发石墨烯材料。

石墨烯制备技术

• 机械剥离法：操作简单，但生产效率低，成本高，难以规模化。
• 化学气相沉积法：适合大面积石墨烯薄膜制备，但存在缺陷，尺寸小，不适合量产。
• 氧化还原法：技术成熟，适合生产石墨烯粉体和复合材料，但对石墨烯结构破坏严重。
• 外延生长法：适用于半导体用石墨烯，但成本高，且难以大规模生产。

国际与国内石墨烯研发

• 国际进展：美国、英国、韩国、日本等国家在石墨烯研发方面投入大量资金，已取得多项技术突破。
• 中国发展：国家自然科学基金、科技部等机构对石墨烯项目进行大量资助，科研成果丰硕。国内石墨烯专利申请量全球领先，但多数集中在初级应用领域。

未来发展方向

• 技术突破：提高石墨烯制备质量和效率，解决转移难题。
• 产业链整合：推动上下游企业合作，形成完整的石墨烯产业链。
• 市场拓展：加快石墨烯在电子、新能源、环保等领域的应用推广。
• 政策支持：继续加强石墨烯相关标准制定，推动产业规范化发展。

风险提示

• 石墨烯产业化尚处初期，存在技术、成本和市场不确定性。
• 高端应用领域如传感器、芯片材料仍需进一步研发和突破。