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「中国石墨烯行业」深度市场调研与投资战略规划分析

科技情报
豆豆5个月前
「中国石墨烯行业」深度市场调研与投资战略规划分析

「中国石墨烯行业」深度市场调研与投资战略规划分析


原标题:中国石墨烯行业深度市场调研与投资战略规划分析


石墨烯自问世以来,被业界普遍看好其发展,国内优秀的新材料企业也越来越重视对行业市场的研究,以期在未来竞争中能占据有利地位。本报告利用前瞻资讯长期对石墨烯行业跟踪搜集的市场数据,全面而准确地为您从行业的整体高度来架构分析体系。


1/中国石墨烯行业运行现状与竞争分析


一. 中国石墨烯行业发展分析


中国石墨烯行业发展现状


石墨烯产业最大的瓶颈在于还没有形成完整的产业链,目前仍没有一种可以应用石墨烯的产品能够规模化生产。对石墨烯最大的需求仍然是各大院校及科研机构的研究使用。


石墨烯在国内市场上从研发到应用的时间需要5-10年,需达到成熟的产业规模时间则会更长。而国内目前并没有上市公司的主营业务生产石墨烯,只有几家生产碳纤维产品的公司正在进行石墨烯产品的研制,目前都没有大规模量产的能力。


1、中国石墨烯产业现状

在国家及地方政府的支持下,近几年我国石墨烯产业化快速发展,初步构建起以石墨烯原材料、研发、制备、应用为主体的产业链。东南沿海地区凭借其优越的地理位置、便利的交通条件以及雄厚的经济实力涌现出一批具有规模效应的石墨烯企业,其中长三角地区石墨烯产业化带尤为突出。


截至2015年我国从事石墨烯产业的企业已突破千家,产业化应用已在不断推进。


2、中国石墨烯产业园建设现状


在地方政府层面,目前中国正处于经济换挡期,各级政府也将石墨烯产业作为地方产业升级换代的突破口,纷纷成立石墨烯相关产业园区或企业联盟。无锡、重庆、南京、青岛、常州已建立起石墨烯产业示范基地,地方政府的相关财政资金也有望在未来几年达到千亿规模(合计)。


中国石墨烯主要生产企业


目前,我国石墨烯产业已经有超过50家的制备及相关应用开发企业,目前市场竞争也主要集中在石墨烯规模化制备技术以及与下游商业化应用对接两方面。经过前期的积累,国内大型石墨烯企业(年产石墨烯粉体50吨以上)已经初步掌握了国际相对主流的石墨烯制备方法,大部分指标足以满足低端应用需求。此外,少数企业已经具备了规模化生产的优势,产能扩建也在进行之中。


中国石墨烯最新动向分析


1、正信光电科技股份有限公司与中科大新能源应用课题组成功签署战略合作协议


2016年9月26日,国内领先的光伏发电企业正信光电科技股份有限公司宣布,公司已与中科大新能源应用课题组成功签署战略合作协议。正信光电将与中科大共同进行石墨烯技术的研发与应用,发挥双方各自的资源优势,促进我国光伏产业创新技术成果的产业化。


2、中国企业自主研发产品亮相中国国际石墨烯创新大会


2016年9月22日,中国国际石墨烯创新大会在中国青岛开幕。来自海内外600余家企业的数百件产品亮相本次大会。中国企业自主研发的尖端技术产品吸引了美国、英国、西班牙、瑞典、澳大利亚、意大利、韩国、马来西亚等海外人士的关注。


3、工信部将组织实施“石墨烯+”行动


2016年9月14日,“石墨烯改性防腐涂料技术研讨暨新产品推介会”近日在江苏如东召开。在会议上,工信部原材料工业司提出,下一步将组织实施“石墨烯+”行动,构建上下游贯通的石墨烯产业链,推动首批次示范应用。


二. 中国石墨烯产业联盟分析


中国石墨烯产业技术创新战略联盟


1、联盟主要职责


2013年7月,中国石墨烯产业技术创新战略联盟成立。同时,江苏、浙江、深圳、上海、山东、福建、辽宁、重庆、黑龙江与中科院等机构以多种形式协同创新,纷纷建立了产业技术联盟,促进了创新资源优化组合和创新产业化进程。


2013年底,中国石墨烯标准化委员会宣告成立,中国石墨烯研究及检测公共服务平台同时启动,该服务平台主要为中国石墨烯产业技术创新战略联盟相关单位提供专业的石墨烯性能检测与结构表征服务。


2、联盟成员单位


该联盟常务理事单位11家,联盟发起单位26家,目前已发展到78家,其中高校20家,科研院所8家,企业49家,政府1家,基本囊括了国内从事石墨烯研发及产业化的主流单位。联盟以整合协调产业资源为宗旨,积极推进低成本石墨烯及装备技术进步和产业化,布局技术路线、标准战略、国际合作、产业促进和专利布局,提升产业整体竞争力。


国家石墨烯材料产业技术创新战略联盟


2016年7月30日,国家石墨烯材料产业技术创新战略联盟在成都挂牌成立,落户天府新区。这也是国内首个“国字头”石墨烯材料产业技术创新战略联盟。该联盟是由四川聚能仁和新材料有限公司牵头,包括四川大学、中国工程物理研究院成都科学技术发展中心、青岛蓝鲸新材料产业园发展有限公司等21家单位共同发起成立。截至成立时,联盟已有科研院所、大专院校、企业集团等成员单位29家。


新设国家石墨烯材料产业技术创新战略联盟将依托四川省丰富的石墨资源以及石墨烯材料研发生产上的优势,利用全面的产学研平台,推动全国石墨烯行业抱团发展,协同创新。


三. 中国石墨烯行业研发分析


中国石墨烯行业研发投入


从石墨烯刚刚成为科研界新星时起,中国各大科研机构就已经紧跟前沿科学的脚步,涉足石墨烯研究了。清华大学、中国科技大学、中科院北京物理所、中科院沈阳金属所、中科院宁波材料所、中科院山西煤化所等众多高校、研究所纷纷成立相关研究组,投入大量经费,引进众多海归人才,加强石墨烯领域的研究和探索,并取得了很多成果。


「中国石墨烯行业」深度市场调研与投资战略规划分析


中国石墨烯行业研究现状

◆ 从起步方面来看,我国起步较晚(美国和日本研究石墨烯的起步较早,在1991年分别发表相关论文2篇和1篇),而我国在4年后才发表1篇相关论文。
◆ 从研究的活跃程度来看,中国在2008年出现了一个爆发期,2008年发表的论文量首次超过了100篇(157篇),是2007年的3倍多。


中国石墨烯行业研究热点


中国发表的石墨烯论文主要分布在材料科学、物理化学、纳米技术、应用物理学以及高分子物理学等领域;研究热点主要在纳米材料、材料应用研究等方向。


中国石墨烯主要研究机构


目前国内还没有能够实现石墨批量化生产的企业或研究机构,多数企业只能小量生产石墨烯,所使用的生产技术多为氧化还原法,生产出的石墨烯溶液也存在很多技术上需要突破的问题。


四. 中国石墨烯行业市场竞争


石墨烯行业竞争格局


目前国内的石墨烯企业多为处于创业成长期的中小企业,虽然企业数量初具规模,但龙头企业数量不多,规模也相对较小,较难带动整体产业链的发展和完善。


具体来看,我国从事石墨烯产业化方向的代表公司有辉锐科技、常州二维碳素、无锡格菲电子等,而石墨烯粉体由于下游应用较为广泛分散,多数公司从自己主业出发,研究石墨烯粉体,用作主业产品的添加剂和助剂。多家上市公司有涉及。


「中国石墨烯行业」深度市场调研与投资战略规划分析


石墨烯行业区域分布


从石墨烯相关企业聚集区域分布看,国内直接从事石墨烯生产、销售和应用开发的企业主要集中在东部地区,其中江苏省是石墨烯企业聚集程度最高的省份。目前仅常州一个市便拥有石墨烯原料制备及应用领域规模以上工业企业33家,高新技术企业16家。


「中国石墨烯行业」深度市场调研与投资战略规划分析


2/石墨烯行业应用总体介绍


一. 石墨烯应用领域及发展路径


石墨烯现有应用分析


按照业内的划分,石墨烯的应用分三种。第一种属于初级应用,领域主要是消费电子类产品;第二种属于中高级应用,领域主要是超高频率发射器等器件产品;第三种属于高级应用,领域主要是芯片等。石墨烯领域的技术龙头三星公司在晶体管、柔性透明电极、触摸面板等领域均有核心技术。


目前已知的应用领域包括电子器件领域、能源领域、环保领域以及金属制品的电磁防护、防腐涂料、油墨等等。


石墨烯应用发展路径

◆首先,目前石墨烯粉体和薄膜产品己经具备了量产的可能性,相对应的如导电导热添加剂、防腐散热材料、复合材料及触摸屏应用领域也有望最早实现突破。

◆其次,石墨烯高导电性、高比容量和比表面积的特性己经被尝试用于改善超级电容的能量密度和充放电速度。

◆最后,石墨烯想象空间最大的领域是对硅的替代,成为下一代超高频率晶体管的基础材料,应用于高性能集成电路和新型纳米电子器件中。


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二. 石墨烯在电子器件领域的应用


电子器件领域总体介绍


石墨烯在电子器件领域主要用作散热材料、柔性触控屏材料、传感器材料和芯片材料等。


目前广泛使用的散热材料是石墨、铝合金等,使用石墨烯与塑料结合的改性产品作为现有散热材料的替代,是相对简单的改进,石墨烯散热薄膜在我国也已初步实现了产业化。


柔性触控屏材料和传感器材料用在消费电子类产品上,市场需求和增长空间较大,是各个企业积极研发的重点领域。我国在柔性触控屏领域具备一定的产业化基础,墨西科技、二维碳素等企业已经建立了可以进行小规模量产的生产线。


我国在传感器方面具备一定科研实力,中科院物理所的研究人员在2015年4月发表了其设计出的石墨烯波纹结构应力传感器相关论文。芯片材料属于石墨烯材料的高级领域应用,目前作为国际顶尖技术企业的IBM在石墨烯晶体管领域持续引领前沿科技。


应用于散热材料


1、石墨烯应用于散热材料的基础:石墨烯是已知的导热系数最高的物质


石墨烯理论导热率达到5300W/m〃K,是常见导热材料铜(401W/m〃K)的13 倍多,并且远高于石墨。石墨烯所具有的快速导热特性与快速散热特性使得石墨烯成为极佳的散热材料,用于智能手机、平板手持电脑、大功率节能LED照明、超薄LCD 电视等的散热。


2、石墨烯应用于散热材料的现状介绍


石墨散热技术由于石墨的高导热性能以及相对廉价易生产得到了广泛的应用,包括iPhone、LG、小米、中兴等许多品牌都手机上都应用了石墨散热这一技术。以石墨烯制成的散热膜散热性能会大大优于石墨片。


应用于柔性触控屏


1、石墨烯应用于柔性触控屏的基础


石墨烯几乎完全透明,导电性能卓越,而且碳原子的连接十分柔韧,可以用于制作透明导电膜,柔性材料,应用于柔性电容触摸屏、OLED 面板、柔性LCD 面板等。


2、石墨烯触摸屏触控原理


石墨烯触摸屏由上下两层粘在PET薄膜上的石墨烯构成,没有接触的情况下,两层石墨烯被下层上放臵的绝缘点阵阻隔而互不接触。当外界压力存在的时候,PET薄膜和石墨烯在压力下发生形变,这样上下两层石墨烯就发生接触,电路连通。接触的位臵不同,器件边缘电极收集到的电信号也不一样,通过对电信号的分析,就可以确定是触摸屏上的哪个位臵发生了接触。


应用于传感器


1、石墨烯应用于传感器的基础:石墨烯传感器具有稳定性强和体积小的特点


石墨烯不但具有纳米尺寸,而且具备准连续的特点。这种准连续的纳米石墨烯薄膜可转移到柔性衬底上,制作柔性、透明的高灵敏度应力传感器,进而应用于人造电子皮肤等领域。


石墨烯的柔性应力传感器具有良好的稳定性,在经过大于万次的压力测试后,其初始电阻没有明显变化。此外,这种石墨烯电子皮肤由于厚度小,可被黏在手指上检测关节活动。


2、石墨烯应用于传感器的现状介绍


诺基亚专注于传感器技术并已经获得一项石墨烯传感器专利授权,该专利产品主要应用于手机摄像头设备。此外,中科院物理设计所科研人员近日也宣布在石墨烯电子皮肤研究中取得进展,针对石墨烯机械强度高导致应力测量范围不大和测量精度不高的问题,设计出石墨烯波纹结构应力传感器,使应力测量范围超过30%,灵敏因子提高到500以上。


三. 石墨烯在能源领域的应用


能源领域总体介绍


石墨烯在锂电池、燃料电池等二次电池中主要有以下方向的应用研究。在锂电池方面有两个研究方向,一是基于石墨烯优良的电学和化学特性对锂电池材料进行改进,通过使用石墨烯或石墨烯复合材料提升电池的能量密度、功率密度或缩短充电时间。二是利用石墨烯的力学性能制作柔性基体使得锂电池具备弯折、拉伸、甚至扭曲、折叠等功能。在燃料电池方面,部分研究证实掺氮石墨烯具备催化燃料电池反应的潜力,如果能够替代铂,就可以有效降低电池成本。


应用于锂电池

1、石墨烯负极材料能够提高锂电池理论比容量和倍率性能

2、石墨烯电池材料能够提高电子传导性和循环稳定性

3、石墨烯柔性基体能够进一步提升能量密度,并提高电池弯曲、拉伸等力学特性。


应用于太阳能电池

1、太阳能电池通过光电效应直接把光能转化成电能

2、石墨烯同时兼具高透过性和高导电性使其可能成为透明电极应用于太阳能电池

3、石墨烯是有机太阳能电池电子受体材料的很好选择


应用于燃料电池

燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装臵,与其他电池相比,具有能量转化效率高、无环境污染等优点。鉴于燃料电池技术尚不成熟,大部分石墨烯在燃料电池的应用尚停留在理论和实验室阶段。


1、利用石墨烯类膜材料输运特性有望解决燃料电池核心部件“质子传导膜”的燃料渗透难题


2、掺氮石墨烯可能成为燃料电池中性能更优的储能材料和电池阴极催化剂


3/中国石墨烯行业领先个案分析


一. 全球重要石墨烯企业分析


在石墨烯的研究和应用中,韩国的企业、高校和科研院所走在了前列,如三星电子株式会社、LG电子株式会社、成均馆大学等,其专利无论从申请量还是从研究的技术领域来说,都走在了前列。而在欧美,除了IBM在石墨烯的电子器件应用方面研究工作较为系统和全面外,其他申请人的研究一般仅局限于某些特定的应用领域。


三星公司


1、公司发展简况分析

韩国三星集团(全球知名综合性企业)成立于1938年,公司最初主要出口朝鲜南半岛的鱼干、蔬菜和水果,1950年代逐步扩展为制糖、制药、纺织等制造业。1969年成立三星电子,1980年代三星电子以卖冰箱为主,1986年成立三星经济研究所。三星集团在电子领域的附属企业包括三星电机、三星SDI、三星康宁、三星SDS、三星网络以及三星康宁精密玻璃。这些附属企业生产和销售包括下一代内存芯片、计算机以及无线通讯设备、彩色电视机显像管,玻壳等范围极为广泛的电子零件以及部件。


2、公司石墨烯发展历程

三星电子是世界最大的IT企业,其中LCDTV、LEDTV和半导体等产品的销售额均在世界上高居榜首。由于石墨烯在三星的主营业务领域均有着重大的应用前景,三星对石墨烯研究应用十分重视,积累了大批石墨烯相关的技术专利,遍布触摸柔性屏,曲面显示屏、石墨烯晶体管等各个领域。


「中国石墨烯行业」深度市场调研与投资战略规划分析


3、公司石墨烯专利数量

三星公司在全球共申请505件石墨烯技术相关专利,下图给出了三星公司(基于申请年)石墨烯专利申请数量的年度分布情况。可以看出,三星公司的专利申请主要集中在2011年以后,并且一直处于持续增长中。


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4、石墨烯主要技术领域

三星公司在石墨烯技术的很多领域都有研发,但是主要还是集中在通过CVD方法制备石墨烯以及相关应用,比如薄膜生长、掺杂改性、再加工、薄膜转移、触摸屏、透明导电薄膜、LED、DLED、晶体管、信息存储、太阳能、显示器件等。另外,还涉及一些石墨烯粉体制备以及相关应用,比如锂电池、超级电容器、传感器、导热和导电材料的开发等。


IBM公司


1、公司发展简况分析


IBM(国际商业机器公司),总公司在纽约州阿蒙克市,1911年托马斯·沃森创立于美国,是全球最大的信息技术和业务解决方案公司。


2、公司石墨烯发展历程


IBM是全球最大的信息技术和业务解决方案公司,在石墨烯研发尤其是晶体管领域积累了多项技术专利。公司利用石墨烯的高载流子迁移率及高迁移速度制作THz 频率的晶体管,并多次刷新晶体管的最大截止频率。


3、公司石墨烯专利数量


IBM公司在全球共申请199件石墨烯技术相关专利,从下图可以看出,IBM公司的专利申请数量一直处于稳定增长中。


「中国石墨烯行业」深度市场调研与投资战略规划分析


4、石墨烯主要技术领域

IBM公司在石墨烯技术的主要集中在电子器件的应用领域,比如晶体管、传感器、信息存储、集成电路等。另外,还涉及一些石墨烯制备,比如薄膜生长、掺杂改性以及薄膜转移等。


二. 中国石墨烯行业领先个案分析


就目前国内企业的石墨烯生产研发来看,均为技术带动性,除常州二维碳素科技股份有限公司和常州碳元科技分别在石墨烯透明导电薄膜和高导热石墨膜方面实现初步的产业化(年产30万平方米)外,其他企业的产量均较小,客户也较为分散,下游应用市场的后知后觉是制约企业产业化步伐缓慢的主要原因。


深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司


1、企业发展简况分析

深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司是由中国宝安集团控股的一家锂离子二次电池用新能源材料专业化生产厂家,集基础研究、产品开发、生产销售于一体。


2、企业经营情况分析

2015年,公司实现营业收入15.01亿元,同比增长22.14%;实现净利润1.84亿元,同比增长37.86%。2016年上半年,公司进一步加快新产品的研发和市场推广力度,在动力电池材料市场取得较大突破,营业收入和净利润均实现大幅增长,实现营业收入95447.67万元,同比增长48.27%;实现净利润12732.69万元,同比增长141.95%。


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3、企业竞争力分析


(1)企业石墨烯类产品分析

公司产品总的可以分为负极材料、正极材料导电材料、新材料四类,主要细分产品如下表所示:


「中国石墨烯行业」深度市场调研与投资战略规划分析


(2)企业品牌力分析

自成立以来,公司获得多项国家级、省部级以及市级荣誉,尤其是在锂电池负极材料领域,具有较强的竞争优势,并且公司是多个国家级标准的制定者。


(3)企业研发力分析

在产品研发上,贝特瑞坚持 “差异化、创独特、创唯一”的研发战略。截至目前,公司共拥有70余项国家发明专利,在常规负极材料开发上,贝特瑞已经达到了国际领先水平,并申报了国际专利。


常州第六元素材料科技股份有限公司


1、企业发展简况分析

2011年,海归博士瞿研创办常州第六元素有限公司,并邀请中国科技大学朱彦武教授担任公司首席科学家。


2014年11月,常州第六元素有限公司登陆新三板市场,成为国内石墨烯行业首家新三板挂牌企业,也是国内第一家纯正以石墨烯为主营业务的企业。目前该公司石墨烯粉体在防腐涂料中的应用技术已经成熟,进入应用测试阶段;而储能器件中应用技术尚在储备中。


2、企业经营情况分析

2015年,公司全年实现营业收入2295.54万元,较上年同期增加3890.16%。截至2015年底,公司总资产为11716.10万元,净资产为9715.70万元。

2016年上半年,公司实现营业收入785.76万元,总资产为10771.26万元,净资产为8348.43万元。


「中国石墨烯行业」深度市场调研与投资战略规划分析


3、企业竞争力分析


(1)企业石墨烯类产品分析

公司的主要产品为石墨烯粉体材料,它是涂料、复合材料、锂电池及超级电容器的核心材料,属于国家重点支持新材料领域。


公司已成功研发并试生产出6大系列石墨烯粉体产品,分别为氧化石墨烯、储能型石墨烯、防腐型石墨烯、导电型石墨烯、导热型石墨烯和增强型石墨烯。


「中国石墨烯行业」深度市场调研与投资战略规划分析


(2)企业品牌力分析

常州第六元素是在无锡第六元素高科技发展有限公司的基础上成立发展起来的,公司将受益于后者的品牌影响力。另外,公司首席技术人才瞿研博士也是目前国内石墨烯领域的领军人物之一,也对于企业的品牌塑造起到一定的促进作用。


(3)企业制造力分析

常州第六元素材料科技股份有限公司目前掌握了石墨烯粉体宏量制备技术且已建成完全自主知识产权的年产10吨石墨烯粉体生产线。


目前第六元素已经完成石墨烯粉体规模化制备生产线的改造,从最初中试生产线提升到年产10吨石墨烯粉体,再到最新申请年产100吨石墨烯、300吨氧化石墨生产线,规模化生产进度不断加快。


4/中国石墨烯行业发展前景分析


一. 石墨烯行业盈利模式与因素分析


石墨烯行业盈利模式分析


1、石墨烯产业盈利模式现状


目前,石墨烯产业最大的瓶颈在于没有形成完整的、成熟的产业链上下游,石墨烯研发制备企业和下游应用企业脱节。目前石墨烯仍处于产业化初期,善未完全实现石墨烯的规模化应用,对石墨烯产品最大的需求市场仍然是科研院校和少量生产厂商。由于下游需求未起,大部分石墨烯企业目前仍无法找到稳定的商业模式和盈利模式。


「中国石墨烯行业」深度市场调研与投资战略规划分析


2、石墨烯产业未来盈利空间分析


结合公开资料及调研情况,我们认为阻碍石墨烯大规模商业化应用的难点在于两个方面:


(1)工艺,如何批量化地制备大面积、稳定性好、高质量的石墨烯,目前整个行业仍处于产品研发阶段,只有少数企业能够大规模制备高质量石墨烯,行业层面的不良率影响了下游的应用推广;


(2)销售,在微观层面,石墨烯企业的发展路径有望经历“产品—销售—盈利”三个阶段,在产品整体质量得到提升以后,如何整合上下游产业链,即推广或销售将成为石墨烯产业发展的关键。我们认为,无论石墨烯产品品质高低,都有望在下游找到合适的应用领域,而寻求性价比的最佳平衡则是石墨烯企业需要重点关注的。


二. 石墨烯产业化现状及趋势分析


中国石墨烯产业化现状分析


从目前公司和各科研单位的进展来看,我国的石墨烯研究正处于从实验室向产业化过渡的阶段。


目前国内对石墨烯的应用前景颇为看好,石墨烯未来有望应用至多个领域。但从实际情况看来,产业化尚待时日,制造工艺不稳定,成本居高不下,仍是石墨烯走向产业化的主要制约因素,从制造工艺来看,目前业内通行的方法均有各自的优势和缺陷,产业技术路径仍在探讨之中。


中国石墨烯产业化趋势分析


我国在石墨烯产业化方面是具备一定优势的,应用于电池材料、功能涂料、导电油墨和散热膜的石墨烯产品均已经实现量产。我国石墨烯导电浆液、功能涂料等具备一定的产能,但存在下游市场尚未完全打开的问题:产品需求不足,生产线效益有限。目前能够量产的石墨烯触控屏为5.5英寸,适用于手机屏幕,江南设计院称其有约10万片/年的产能,而全年手机产量在十亿台数量级。


三. 石墨烯行业发展趋势与前景预测


石墨烯行业发展趋势分析


1、石墨烯技术突破趋势


随着石墨烯制备水平的发展和石墨烯应用技术水平的发展,石墨烯材料能够应用在更多的下游产品和领域中。到2024年前后,石墨烯器件有望替代互补金属氧化物半导体(CMOS)器件,在纳米电子器件,光电化学电池、超轻型飞机材料等研究领域得到应用。


石墨烯在消费电子类的应用主要需克服制备技术的难关,这也是目前石墨烯研究中最热点的方向,我们预计制备技术在未来1-2年内会有所突破。石墨烯复合材料和石墨烯能源类产品对石墨烯质量和应用技术均有一定要求,我们预计其在3-5年内会有所突破。


2、石墨烯应用领域趋势


最新石墨烯下游产品,包括石墨烯理疗保暖产品,石墨烯内暖纤维制成的服装,第二代石墨烯手机,石墨烯防弹衣、石墨烯防静电轮胎、石墨烯动力电池等等,显示出我国在石墨烯应用领域取得了很好的成绩。石墨烯的研究和产业化发展持续升温,从石墨烯专利领域分布来看,其应用技术研究布局热点包括:石墨烯用作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。


四. 石墨烯行业发展前景预测


石墨烯良好的电导性能和透光性能,使它在透明电导电极方面有非常好的应用前景。触摸屏、液晶显示、有机光伏电池、有机发光二极管等等,都需要良好的透明电导电极材料。作为新兴产业,石墨烯未来前途一片光明。


1、《中国制造2025》关于石墨烯的前景预测


石墨烯作为“新材料之王”,随着技术进步及商业化应用加速,正获得巨大发展前景。“十三五”期间,我国欲将石墨烯打造成新材料产业发展的先导性产业。中国石墨烯产业正加速向先导产业发展,面对石墨烯生产和应用存在的技术转化能力弱、商业应用领域窄等问题,工信部将以市场开发遇到的问题为导向,以终端产品的需求为牵引,采取一条龙模式,帮助企业构建完善产业链。


2、《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》关于石墨烯的前景预测


根据工信部、发改委和科技部联合发布的《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》,提出将石墨烯产业打造成先导产业,逐渐实现石墨烯材料在部分工业产品和民生消费品上的产业化应用,并提出到2020年,形成完善的石墨烯产业体系。根据此次三部门印发的《意见》,未来,石墨烯将在航空航天、武器装备、重大基础设施,以及新能源、新能源汽车、节能环保、电子信息等领域有广泛应用。


3、2016年或将成为石墨烯产业化应用的关键年,前期石墨烯市场将突破50亿


根据我们对导电添加剂(8亿)、超级电容器(2亿)、电子设备散热材料(36亿)、透明导电膜以及军工材料(1亿)市场的估算,石墨烯前期市场空间在50亿以上,未来导电添加剂市场将突破50亿元,透明导电膜和军工材料市场空间均在百亿以上。


5/中国石墨烯行业投资战略分析


一. 石墨烯产业投资机会与建议


石墨烯行业投资机会


1、石墨烯投资机会总体概述


目前有关石墨烯的专利技术主要集中下述方面:(1)石墨烯的制备;(2)石墨烯用作锂离子电池电极材料、太阳能电池电极材料等;(3)石墨烯用于制备半导体器件;(4)石墨烯用于制备复合材料等;(5)石墨烯用于制备触摸屏、透明电极;(6)石墨烯用于传感器;(7)石墨烯用于结构材料及石墨烯在晶体管和半导体领域的研究。


从专利的主攻方向来看,制备高品质的单层及多层石墨烯是当前石墨烯制备技术中的重点和难点,同时未来最有可能产业化推广应用的领域将是电子行业,包括触摸屏、透明电极和晶体管等。


也就是说,近五至十年,甚至更长一段时间内,上述领域是石墨烯有希望最先产业化的领域,也是石墨烯最具投资机会的领域。


2、未来的石墨烯产品投资机会


随着石墨烯制备水平的发展和石墨烯应用技术水平的发展,石墨烯材料能够应用在更多的下游产品和领域中,这些待开发的领域都是未来极具投资机会的处女地。


根据中国科学院预计,到2024年前后,石墨烯器件有望替代互补金属氧化物半导体(CMOS)器件,在纳米电子器件,光电化学电池、超轻型飞机材料等研究领域得到应用。


前瞻石墨烯投资建议


前瞻产业研究院石墨烯行业研究小组通过对石墨烯行业的发展研究,给出如下投资建议:


◆建议一:关注石墨烯在锂电池、超级电容器、LED以及生物医药行业的应用


◆建议二:直接与研究机构合作,参与产品开发


与其被动的等待研究成果进行投资,积极参与到研究中更具投资价值。前瞻分析认为,石墨烯作为一个新事物,其优越的应用前景得到了广泛认可,但从实验室到生产线上还是有一段距离的,如果生产企业在研究初期就参与其中,就能使得产品开发更具针对性,且企业将获得更大的竞争优势。


◆建议三:瞄准高端市场


目前石墨烯多用于复合材料,定位太低,这些领域对石墨烯的要求不是太高。前瞻建议企业可瞄准高端的市场,做其他材料无法替代的产品,这样才能体现出石墨烯的性价比。


国内现在很多企业及资本都把过多的经历放在了氧化石墨烯及石墨烯类的物质上。这些材料性能很一般,成本不低,也很难做出比较高技术含量的产品。把精力放在这些材料上面,与国家想要的石墨烯产业发展是背道而驰的。石墨烯做真正高端的应用,可能会有一些前景。无论是资本还是国家,都应该找到最合适的、最值得的地方去进行投资。


二. 前瞻石墨烯产业发展建议


石墨烯行业发展建议


1、加强产学研合作


目前开展石墨烯研究的主要是高校科研院所等研究单位和少数企业,研究力量比较分散,要尽快实现石墨烯产业化,必须通过技术创新和产学研协作,建立一条完整的石墨烯研发、生产、应用的全产业链,打造公共科技服务平台和测试平台,优化研究和产业化生产环境。


2、加强国际、国内合作


国际上,石墨烯研究的热点区域在欧洲和美国。法国国家科研中心在石墨烯的研究过程中,非常重视和美国佐治亚理工学院、捷克科学院等国外科技机构的交流与合作,荷兰内梅亨大学的相关研究工作很多也是与英国曼彻斯特大学共同开展的。我国的研究机构已经与国外同行开展了一系列的合作,随着石墨烯研究的进一步深入,更深层次物理及化学性质的理论解释以及更普适的制备合成方法探究,需要动员多方的科研团体进行更广泛的合作沟通,这也是高效利用各方人力、物力资源的有效手段之一。


3、加大经费支持


石墨烯的研究在2009年以来显示出强劲的发展势头,不仅众多的研究团队蜂拥而上,很多国家和地区的决策领导机构也积极为石墨烯的研究提供政策和资金等方面的支持。建议我国在国家、中科院或者地方层面出台支持石墨烯研究发展的专项计划和资金,辅助相关研究机构在业已取得的研究成果的基础上,进一步开展工作,提升我国在石墨烯领域的国际竞争力。


4、加强人才培养


石墨烯属于新材料领域快速发展的前沿研究方向。石墨烯的化学性质研究目前仍旧显得比较薄弱。这不仅需要材料化学领域的研究人员积极投身石墨烯的研究,还需要国家加强相关领域的人才培养与扶持力度,在参加国内外学术会议、专业进修等方面给予更多的支持。



来源:前瞻产业研究院

编辑:IPRdaily 赵珍  /   校对:IPRdaily   纵横君


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