新材料成強國之基 石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展引關注

　　近期，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》，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(nèi)容。

　　業(yè)界認為，新材料現(xiàn)已成為我國新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石，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，“十三五”規(guī)劃中，就明確提出要大力發(fā)展新材料領域。

　　受政策力挺，新材料領域，高品質(zhì)特鋼、高強度合金等新型結構材料;高溫合金;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，眾多新材料中，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，具有透光性好、導熱系數(shù)高、電阻率低、電子遷移率高、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，因而已經(jīng)取代硅，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，憑借著其優(yōu)良的性能、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、散熱素材、集成電路等領域，并被人譽為“除了吃以外，石墨烯涉及了一切產(chǎn)品及各個領域中”的神奇材料。

　　以電池領域為例，與傳統(tǒng)電極材料相比，石墨烯具有高容量密度、高功率密度、電池結構與性能優(yōu)化更好等優(yōu)勢。石墨烯應用于鋰電池中，能大大提高電池容量，為新能源汽車解決續(xù)航問題。

　　近期，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，能夠改善當前電池續(xù)航時間短、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。

　　基于石墨烯優(yōu)秀的性能，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、英國、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，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。因此近年，我國政策紅包不斷向石墨烯領域發(fā)放。

　　2012年工信部發(fā)布《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，首次明確提出支持石墨烯新材料發(fā)展;

　　2014 年11月，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)模化應用;

　　2015年，《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，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，實現(xiàn)石墨烯標準化、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，總體目標是 “2020年形成百億產(chǎn)業(yè)規(guī)模，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，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。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，產(chǎn)業(yè)也初顯成效。

　　如技術研究方面，2011年，國內(nèi)與石墨烯有關的論文為278篇，2012年為494篇，2013年為718篇，2014年上升至914篇，2015年為1239篇;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，約為全球石墨烯專利技術的三分之一。

　　產(chǎn)業(yè)規(guī)模上，我國形成了以江蘇省(常州、無錫、南京等地)為中心，寧波、青島、重慶、德陽、河北、北京等地活躍分散發(fā)展的格局。產(chǎn)業(yè)鏈中，下游公司居多。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)，目前市場競爭也主要集中在石墨烯規(guī)?；苽浼夹g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(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》指出，在政策利好下，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。其中電子設備散熱材料將有36億元、導電添加劑為8億元、透明導電膜3億元、超級電容器2億元以及軍工材料1億元。

　　總體而言，石墨烯市場前景與發(fā)展趨勢都被看好，不過對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言，仍有諸多不足之處。

　　作為新興行業(yè)，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈還極為薄弱，沒有形成完整的、成熟的產(chǎn)業(yè)鏈上下游，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。

　　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，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，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。

　　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、穩(wěn)定性好、高質(zhì)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，只有少數(shù)企業(yè)能夠大規(guī)模制備高質(zhì)量石墨烯，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，業(yè)內(nèi)企業(yè)仍無法穩(wěn)定獲取利潤，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。

　　石墨烯產(chǎn)業(yè)將有以下發(fā)展趨勢，值得相關公司關注。

　　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，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;

　　消費電子類應用將成石墨烯技術攻克主方向。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，電子元件領域的應用對石墨烯的質(zhì)量和技術要求最高，也最難以實現(xiàn)，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(nèi)會有所突;

　　石墨烯的研究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展持續(xù)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。