石墨烯产业发展概况

石墨烯产业概况

一、概况

石墨烯是一种由碳原子以sp2 杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，厚度在一个纳米以下，最早是由诺贝尔奖获得者——英国曼彻斯特大学物理学家AndreGeim 和Konstantin Novoselov 用微机械剥离法从石墨中分离得到的。石墨烯具有非常良好的抗拉强度及透光、导电和导热性能，被誉为新世纪的“材料之王”。

近年来，石墨烯概念在全球受到追捧，各国政府、科研院所、企业和金融机构等都对此给予了较大关注。根据BCC Research 最新研究报告预测，2018 年全球石墨烯市场规模将达到 1.95 亿美元，到2023 年将超过13 亿美元。中国石墨烯产业发展也较快，2015 年全国石墨烯市场规模约610 万美元，同比增长超过336%，初步统计2016 年已突破2000 万美元。然而在快速发展的同时，中国的石墨烯产业也饱受争议，业界有人质疑其将“沦为下一个光伏产业”，给产业的后续发展构成障碍。

二、中国石墨烯产业发展现状

由于技术进步和成本下降速度不够快的原因，目前中国的石墨烯行业还没有出现大规模产业化，政府的产业扶持政策体系也在完善过程中。但依据目前的市场需求预测，中国的石墨烯产业化将会在较短时间内取得突破。中国石墨烯产业技术创新战略联盟发布的2016 年数据显示，到2020 年，全球石墨烯市场规模将超过1000 亿元，新能源行业的锂电池和超级电容市场规模将突破534 亿元，其中中国占比50%～80%。

2.1 产业链发展现状

按照产品属性进行划分，石墨烯产业可分为上游、中游和下游三个部分。上游为石墨烯的原材料产业，包括石墨开采和烃类物质加工

等；中游是石墨烯的生产加工产业，包括石墨烯薄膜、石墨烯粉体等产品的加工等；下游是石墨烯的应用，主要包括半导体、柔性电子、生物医药、环保等领域。总体来看，石墨烯产业的上中下游发展程度不同。

2.1.1 石墨产业

上游的石墨等产业发展较为成熟。首先，资源储量较大。据中国地质调查局的报告，中国是世界第二大石墨资源国，石墨基础储量约占世界总储量的33%，已查明资源储量2.6×108t，预测资源潜力18.7×108t，主要分布在黑龙江、内蒙古和山东等省区。从产量来看，中国是世界第一大石墨生产国，2015 年全国石墨产量达到86×104t，占世界总产量的67.7%。目前国内有石墨矿山194 座，其中大型矿山40 座，中型19 座，小型135 座，主要分布在内蒙古、黑龙江、河北、山东、湖南及四川等地。

中国同时也是世界上最大的石墨出口国和消费国，2015 年出口量为25.1×104t，占世界贸易量的79.0%；消费量约为61.4×104t，占世界消费总量的53.4%。

2.1.2 石墨烯生产加工业

石墨烯生产加工是产业链的中游，目前中国从事石墨烯研发、生产和应用的相关企业数量超过400 家，约占全球石墨烯从业企业总量的3/4。典型的从业企业有江南石墨烯研究院、常州二维碳素科技有限公司、上海南江集团( 技术由中科院宁波材料所提供)、中科重庆绿色智能技术研究院等。在企业的地理分布上，北部以山东青岛为主，东部以江苏的常州、无锡为主，南部以广东省的深圳、东莞为主，在中西部地区和东北各省份有零星的石墨烯从业企业，但未形成产业集群。从企业类型上看，目前将石墨烯作为主营业务的企业有近70 家，其中包括石墨烯粉体相关企业50 多家，石墨烯薄膜相关企业近10 家。在石墨烯的生产技术方法上，采用微机械剥离法、化学气相沉积

法(CVD)、外延生长法等传统技术的企业较多，采用乙氧钠裂解法和切割碳纳米管法等复杂技术的较少。从企业规模上看，目前从事石墨烯生产的企业80%以上为中小型企业，年销售额多数在百万元级别。不过已有一些上市企业开始涉足石墨烯产业。据初步统计，截至2016 年12月，共有18家上市公司参与石墨烯产业链布局，其中包括主板的东旭光电、力合股份、新华锦、方大碳素、中天科技等6 家公司，中小板的康得新、中科电气等 5 家企业以及创业板、新三板第六元素、二维碳素、凯纳股份、华高墨烯等7 家中小企业。从企业盈利情况来看，目前石墨烯生产企业的总体盈利能力很弱。一些宣称具备百吨年产能的生产企业，企业产值和盈利能力远远没有预期的高，多数企业处于亏损状态。根据2016 年的企业业绩报告，上半年常州第六元素材料科技股份有限公司净利润为-1884.85 万元，常州二维碳素材料净利润为-938.74万元，青岛华高墨烯净利润为-314.5万元。

2.1.3 下游应用业

下游产业是石墨烯的应用领域。石墨烯特殊的平面二维结构，有利于电子的传输，因而有多方面的应用。其可以作为导电添加剂，进一步降低电池的内阻，从而提高电池倍率性能和循环寿命；可以作为导热材料，对热导纤维和导热塑料等进行改性，提升材料的散热能力；可以用作新型导电油墨和塑料的主填充料，调节导电油墨的电阻率和附着性能；可在防腐漆膜中承担骨架作用，提高膜的抗腐蚀效能。另外，石墨烯优异的抗静电、防辐射功能和溶胀性、吸湿性、抗菌性等其他方面特性，使之可以为生物医用纺织材料、抗菌医用材料、柔性传感器等提供新材料。

目前来看，中国在复合材料、锂电池、超级电容等方面的石墨烯应用已开始起步，而在柔性显示、传感器、超级电容器、散热材料、半导体器件及生物医药等领域的应用还处在探索阶段。近两年来，国内一些科研机构在石墨烯材料的应用上取得了一些突破。其中江南石墨烯研究院等实现了石墨烯薄膜材料和现有ITO 模组工艺线的对接，

在全球成功制成电容触摸屏手机样机；中国科技大学利用石墨烯精确快速筛选离子的功能，制成用于海水淡化的石墨烯氧化薄膜；中科院上海硅酸盐所研制出氮掺杂有序介孔石墨烯，用作高性能超级电容器电极材料，使汽车只需充电7s，续航就能达到35km，等等。

不过从整体来看，中国石墨烯产业链还很脆弱，完整的、成熟的上下游产业链有待巩固。目前，大部分从业企业把资金和精力都投在石墨烯的材料生产上，而下游应用集中于低附加值产品上，一些高附加值产品因为缺乏相关人才和技术，进展甚微。

2.2 技术与专利

目前，国际上关于石墨烯的技术研究热点是导电性、导热性、制备方法优化以及纳米材料制备等，而中国的研究则集中在石墨烯制备、石墨烯纳米材料及复合材料、石墨烯在锂离子与太阳能电池电极材料及光电器件等方面。

中国的科研管理机构较为重视对石墨烯相关技术研究的资助。从2009 年开始，中国科学院、科技部、国家自然科学基金委等相继启动了多个石墨烯研究项目，其中包括863 计划课题“石墨烯的控制制备及其在光电领域的应用”和973 计划课题“石墨烯的可控制备、物性与器件研究”，以及一系列的自然科学基金项目等。据统计，国家自然科学基金委已陆续拨款超过 3 亿元，用于资助石墨烯相关基础研究项目，其中2014 年资助石墨烯相关研究项目385 项，2015 年资助石墨烯相关研究项目396 项。

在技术进步的同时，中国石墨烯领域的专利申请也很火热。根据中国石墨烯产业技术创新战略联盟和中科院宁波材料技术与工程研究所等联合发布的《2015 石墨烯技术专利分析报告》，截至2015 年4 月3 日，共检索到中国石墨烯专利申请7955 件，其中发明数量7690 件，实用新型444 件，外观1 件。从专利申请的国别看，属于国内申请的有7612件，占95.7%；属于国外申请的有343 件，占4.3%。

从专利申请主体看，国内共有专利申请主体1614 个，其中包括881 家企业(占比54.6%)、325 个大学( 占比20.1%)、280 名个人( 占比17.3%) 和128家其他研究机构(占比7.9%，含中科院)。但从专利归属看，企业并不是专利申请最多的主体，其中中科院占有专利申请总量的9.2%，其他大学占有专利申请总量的46.6%，而企业和个人只占专利申请总量的38.5%。

从专利分布领域看，以石墨烯应用研究方面的专利申请为主，共5086 件。国内石墨烯应用研究主要集中在储能(锂离子电池、超级电容器、太阳能电池、燃料电池等)、复合材料( 催化剂、导电/导热材料、吸波材料等)、电子信息(透明导电薄膜、信息存储、光电器件等)和传感器(生物及化学传感器、物理传感器)等八大领域，其中申请量较多的主要有储能(专利申请量1432 件，占总申请量的28%)和复合材料(专利申请量1675 件，占总申请量的33%)。

2.3 产业政策

中国政府在本世纪初提出要发展新能源、新材料等七大战略新兴产业。石墨烯作为新材料中的新贵，虽然产业刚起步，但也受到了政府主管部门的重视，出台了一些政策予以支持。2012 年，工信部发布《新材料产业“十二五”发展规划》，明确提到“积极开发纳米粉体、纳米碳管、富勒烯、石墨烯等材料”；2014 年，国家发改委等发布了《关键材料升级换代工程实施方案》，提出“到2016 年，推动新一代信息技术、节能环保、海洋工程和先进轨道交通装备等产业发展急需的大尺寸单晶硅、宽禁带半导体及器件、新型平板显示玻璃、石墨烯……等20 种左右重点新材料实现批量稳定生产和规模应用”；2015 年，工业和信息化部等部门联合下发《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》，提出“着力石墨烯材料高质量稳定生产，着力石墨烯材料标准化、系列化和低成本化，着力构建石墨烯材料示范应用产业链，着力引导提高石墨烯材料生产集中度，加快规模化应用进程，推动石墨烯产业做大做强”；2015 年，国务院印发《中国制

造2025》，提出“高度关注颠覆性新材料对传统材料的影响，做好超导材料、纳米材料、石墨烯、生物基材料等战略前沿材料提前布局和研制。加快基础材料升级换代”等等。

2.4 标准体系

俗话说，无规不立，标准体系的完善对于一个产业的发展非常重要。中国自2014 年9 月起正式开启石墨烯相关国家标准的制定工作。2016 年8月12 日，国家标准《石墨烯材料的术语、定义及代号》预审查会在常州召开，预计很快将会发布。《石墨烯材料的术语、定义及代号》是中国第一项石墨烯国家标准，规定了石墨烯材料领域的核心术语及相关术语，列举了石墨烯材料常见制备方法、石墨烯材料常见检测与表征方法以及石墨烯材料产品代号，适用于石墨烯材料的生产、应用、检验、流通、科研等领域，对石墨烯产业发展将起到积极的引导和规范作用，有利于产业健康发展。另外，由江南石墨烯研究院主导起草的第一部石墨烯检测方法标准《石墨烯层数测定扫描探针显微镜法》(草案)也已获得国家标准委立项。同时，一些有关石墨烯的地方标准也已发布，包括《石墨烯三维构造粉体材料的检测与表征方法》、《石墨烯三维构造粉体材料名词术语和定义》、《石墨烯三维构造粉体材料生产用聚合物》、《石墨烯三维构造粉体材料生产技术》和《石墨烯三维构造粉体材料生产用高温反应炉的设计规范》等。

三、石墨烯相关上市公司

3.1东旭光电

目前，东旭光电的石墨烯事业由副总经理王忠辉主管，石墨烯的产业化项目落地、资源整合、企业收购等也由其一手策划促成。从2014 年至今，东旭光电的石墨烯产业布局脉络日渐清晰。

2014 年，东旭光电与北京理工大学先后共同组建了石墨烯技术研究院和北京旭碳新材料科技有限公司，致力于石墨烯在ITO 透明导电膜、散热膜、锂电负极材料领域的应用研究。这也是东旭光电在

石墨烯领域的最初布局。2016年3 月，东旭光电收购了一家拥有单层石墨烯宏量制备技术和石墨烯基锂离子材料与电池制备技术的石墨烯制备和应用企业——上海碳源汇谷新材料科技有限公司。2016年7 月8 日，又推出了全球首款石墨烯基锂离子电池产品——“烯王”。随后再推出第二款应用石墨烯基锂离子电池产品——动力滑板车。目前针对终端用户的“烯王”系列产品，基本上实现了小批量的生产和销售，但尚未实现大规模生产。

东旭光电旗下北京东旭华清有限公司，管理着“东旭〃泰州石墨烯产业发展基金”和“东旭〃德阳石墨烯产业发展基金”，以多点布局、分散投资的方式，来降低在石墨烯产业中的投资风险。

3.2方大碳素

2010年 6月公司收购成都炭素有限责任公司100%股权，成都炭素现有4000t/a 特种石墨生产线项目。2010 年 11 月公司与成都市政府签订战略合作投资建设协议书，在成都〃资阳工业发展区设立方大科技产业园，该园区占地1200 亩，总投资金额约为21.2 亿元，总投资额中包含三个公司拟建项目：在该园区内建立特种石墨生产基地项目，子公司成都蓉光炭素股份有限公司建设项目，在该园区建立新型炭材料研发中心项目。

公司旗下拥有抚顺炭素有限责任公司、成都蓉光炭素股份有限公司、合肥炭素有限责任公司、成都炭素有限责任公司、抚顺莱河矿业有限公司、抚顺方大高新材料有限公司、吉林方大江城碳纤维有限公司、方大喜科墨（江苏）针状焦科技有限公司等十余家子公司，形成了前所未有的产业优势，目前已成为中国最大、世界前列的优质炭素制品生产供应基地，国内唯一的涉核炭材料科研生产基地。

公司炭素制品综合生产能力达到23万吨，原料生产能力20.4万吨，产品广泛应用于冶金、能源、化工、机械、医疗、生物等行业和高科技领域，畅销全国30个省、市、自治区，并远销世界五大洲40

多个国家和地区。

公司拥有国际先进水平的炭素制品生产设备。先后从美国、日本、德国引进了电热混捏机、二次焙烧隧道窑、电极清理机、高压浸渍、振动成型机等国际先进水平的关键性设备，特别是从日本引进的全自动配料、40MN立捣卧式压机设备，是当今世界最先进的大规格电极生产装备之一，还拥有国内先进水平的内串石墨化炉和20000KVA直流石墨化炉。

3.3中科电气

2016年8月22日中科电气发布公告，公司以发行股份结合支付现金的方式购买星城石墨97.6547%股权，收购国内负极材料排名前五的星城石墨，从而成为纯正锂电负极材料标的。

星城石墨专注锂电池负极材料研发生产十多年，技术积累雄厚，石墨粉体加工技术国际先进，热处理工艺和石墨复合技术国内领先，下一代的硅碳负极产品已经中试。客户结构优质，与比亚迪、福斯特、星恒电源、浙江佳贝思等主要客户已建立长期稳定的合作关系，尤其是大客户比亚迪动力电池扩张规划宏伟，对材料的需求逐渐上涨。公司天然石墨产品在比亚迪供应链中占据较高比重。利用动力锂电时代的客户开发，星城石墨规模迅速提升，不断向第一梯队靠拢。

3.4金路集团

2013年9月份，公司共同出资成立德阳烯碳高科公司，新公司注册资本10000万元，其中公司与中科院金属研究所以共同拥有的“石墨烯大量制备技术”各出资2000万元，各占注册资本的20%，其余各方以现金出资。新公司拟实施年产300吨石墨烯项目，项目分三期实施，每期建设年产100吨石墨烯产业化项目。2013年至2015年，实施第一期工程，建设年产100吨的生产装臵及配套设施，三至五年时间，实施第二，三期工程，形成年产石墨烯300吨的生产能力。

四、攀枝花石墨烯产业发展情况

4.1 石墨资源情况

攀枝花石墨资源储量大，开采条件好，石墨初步查明资源储量约3000 万吨，占全国的 13%左右，根据四川省国土资源厅组织完成的《四川省石墨矿产资源潜力评价报告》，预测攀枝花市可新增石墨资源量 3800 万吨，累计资源量约 6800 万吨。

目前攀枝花市石墨资源主要分布在仁和区和盐边县，其中仁和区石墨查明资源储量约 1600 万吨，包括中坝乡石墨矿区1555.21 万吨、大田镇三大湾石墨矿点 4.65 万吨等，

4.1.1攀枝花石墨资源禀赋及特性评价

1、矿体特征。攀枝花石墨矿床含矿岩系属前震旦系会理群大田组地层，在矿区范围内含矿岩系呈―“残留体”状产于混合花岗岩中。主要岩性有含石墨白云母（绢云母）石英片岩、含石墨二云母石英片岩、黑云母石英片岩和石墨矿体。

2、矿石结构。攀枝花石墨矿石主要结构较单一，占 90%以上者为鳞片粒状变晶结构，也见有少量的中一细粒齿状锒嵌变晶结构、筛状变晶结构、斑状变晶结构、交代假象结构、交代缝合线结构。

3、矿石构造

（1）片状构造。片状构造是矿石的主要构造，占 90%以上，绝大多数矿石为此种构造。片状矿物云母和石墨沿片理面平行排列呈连续薄层定向分布，粒状或扁平状石英与片状矿物相间而定向分布。

（2）片麻状构造。云母、石墨片状矿物在粒状石英间呈定向断续条带排列，分别聚集相间分布。

（3）条带状构造。由颜色、矿物成分和结构不同的两种或两种

以上矿物，呈集合体分别相间连续定向排列成条带，一般条带宽 2mm 以上。由石墨、云母和石英组成深色条带，由云母、石英组成浅色条带。此种构造在矿石中也较普遍，常成为品位较低的表内矿石或表外矿石的构造。

4.2资源开采加工情况

2015 年底，攀枝花共设臵石墨矿矿权 4 个，其中探矿权 2个，采矿权 2 个，目前攀枝花有两家石墨矿采选企业，均处于停产状态。

1、探矿权

（1）四川省攀枝花市仁和区中坝石墨矿勘探。位于仁和区中坝乡中坝村，面积 3.46 平方公里，探矿许可证号T51420110303044388，探矿权人为攀枝花市攀西石墨股份有限公司，有效期 2015 年 12 月 31 日至 2017 年 12 月 31 日。

（2）四川省盐边县高家村铂、镍锰石墨矿详查。位于盐边县渔门镇、惠民乡和仁和区同德镇交界处，勘查许可证号T51120080202002065，面积 58 平方公里，探矿权人为盐边县成宗矿业有限公司，有效期 2015 年 10 月 28 日至 2017 年 10 月 28日。该探矿权前期主要针对铂钯矿产资源进行勘查，详查阶段预期提交一个石墨矿详查靶区。田坪石墨矿位于该探矿权范围内，目前已完成详查工作，查明石墨资源储量 739 万吨。

2、采矿权

（1）攀枝花市攀西石墨股份有限公司中坝石墨矿。位于仁和区中坝乡中坝村，面积0.1003 平方公里，采矿许可证号C5104002011027120106069，采矿权人为攀枝花市攀西石墨股份有限公司，有效期 2011 年 2 月 12 日至 2016 年 2 月 12 日。截止2012 年底，采矿权范围内查明石墨资源储量 444.11 万吨，生产规模 6 万吨/年，开采方式为露天开采，采区回采率为 89%，现处于停

产状态。

（2）攀枝花市仁和区大田骨粉综合加工厂大田三道湾石墨矿。位于仁和区大田镇银鹿村，面积 0.543 平方公里，采矿许可证号C5104002011017120104656，采矿权人为攀枝花市仁和区大田骨粉综合加工厂，有效期 2011 年 1 月 18 日至 2018 年 5 月28 日。截止 2012 年底，采矿权范围内石墨经济可采储量 3.439万吨，生产规模 0.05 万吨/年，采区回采率为 80%，现处于停产状态。

4.3石墨产业、企业

攀枝花市的石墨开采规模小，与其他产区相比，产品的种类和数量都相差较远，且以初级产品为主，深加工应用产品进展缓慢。与全国相比，无论是产品的种类和数量都相差很远，而目前攀枝花市最大的仁和区中坝石墨厂仅能生产中碳石墨( 4000t /a) 和高碳石墨( 20t /a) ，且产品售价都较低。由于存在资金、技术和思想观念的制约，石墨加工利用工作进展缓慢，虽然产品供不应求，但由于品种少产量低，销售范围不广，始终未能成为攀枝花市高附加值及出口创汇的拳头产品。

攀西石墨股份有限公司是在原联营股份。集体企业———四川省攀枝花市中坝石墨矿的基础上改建而成的私营股份制企业，始建于1984 年，是西南地区专业从事石墨开发、生产、经营的股份制企业。公司拥有全国第三大石墨原矿采矿权，能生产低碳、中碳、高碳石墨粉共5000 吨。

在现有攀西石墨股份有限公司、攀枝花石墨烯工程技术研究中心的基础上，依托“中国西部石墨之都”，借力“钒钛高新技术产业园区”，与德阳烯碳科技有限公司、成都创威新材料有限公司、四川碳世界科技有限公司等四川石墨烯骨干企业紧密合作，融入四川石墨烯产业技术创新联盟，培育本地企业，引进外来投资，建立攀枝花市石墨及石墨烯产业链，使资源优势尽快转化为经济优势。石墨烯材料的

生产要注重规模化、柔性化、智能化和绿色化。石墨烯材料生产线原则上要进入化工园区，将现有企业规划入园，符合化工园区环保准入条件和园区规划环评要求，粉体生产线装臵规模不低于10 吨/年，薄膜生产线能够连续自动转片。鼓励石墨烯粉体制备与攀枝花天然石墨资源开发有机结合。

五、问题与风险

石墨烯产业在中国已开始起步，但是也存在不少问题，给产业的后续发展带来风险。

5.1 原料开采滥觞无序

石墨是制备石墨烯的重要原料，中国具有较大的石墨储量，但同时也有190 多家石墨开采企业，每年开采晶质石墨和隐晶质石墨过百万吨。由于各种原因，一些企业滥采乱掘、采富弃贫，导致大量石墨资源浪费。据中国石墨行业协会测算，按照目前的开采方式和速度，最多20 年，国内已探明的石墨资源将消耗殆尽，届时中国将要从国外高价进口石墨，由石墨大国变成石墨贫国。这给中国石墨烯产业的后续可持续发展带来严重隐患。

5.2 技术研发良莠不齐

中国虽然掌握世界石墨烯专利总量的近一半，但与发达国家横向比较，在技术研发方面还存在不少问题。

一是基础研究多，原始创新少。目前国内对石墨烯的研究多集中在电学、化学的基础领域，其中尖端原创成果稀少，绝大多数是在追赶国外创新。

二是技术侧重点的经济适用性差。目前国内研究多集中在基础研究领域，如bottom-up 方法制备、石墨烯在锂离子电池电极中的应用、石墨烯复合材料等；而欧美发达经济体的研究则主要集中在光电器件、传感器、医药和环保材料等高端应用领域。相比之下，中国石

墨烯技术研发成果的未来经济可期性较差。

三是企业作为技术研发主体的责任没有体现。一个产业，只有当从业企业具备强大的研发实力时，才有持续前进的动力。可遗憾的是，目前国内的石墨烯研究主体中，大学和科研院所占绝大多数，较多关注的是理论基础研究，成果呈现出碎片化、同质化的现象。真正具备研发实力的企业只有深圳鸿海等少数几家，但其掌握的专利数量远少于IBM、英特尔、陶氏化学、通用、杜邦、东芝等跨国公司。在未来的世界产业科技竞争格局中，中国企业明显处于下风。5.3 产业发展秩序紊乱

中国的石墨烯从业企业超过百家，但与海外三星、IBM、诺基亚、英特尔、陶氏化学等大公司推动石墨烯材料产业化应用不同，中国的从业企业主要将石墨烯材料作为添加剂使用，是对传统产业进行修补。目前国内真正能规模化量产单层石墨烯的企业不到10 家，一些企业和机构出于通过资本炒作获得收益的投机心理，一味夸大行业的产能和产值，造成市场盲目跟风。另有一些企业将单层和多层混为一谈，把厚度远远超过10 个原子层的石墨烯微片或石墨烯纳米片产品也混称为石墨烯，造成业界认识的混乱。一些地方政府也推波助澜，不管是否具备条件，都急于上马建设石墨烯产业园区。初步统计，目前全国有将近20 个石墨烯产业园已经建成或正在建设之中，但其功能性都差不多，未来必定会出现严重的同质化竞争，低价格局将导致企业盈利能力下降，不利于行业的发展。

5.4 资金支撑量小力微

石墨烯产业是一个典型的“技术+资本密集型行业”，需要大量的资本投入，以供技术研发和市场拓展，但目前中国石墨烯产业面临严重的资金不足问题。

一是技术研发资金投入相对乏力。当前全球有80 多个国家、近300 家公司投入石墨烯材料的研发，英、韩、欧等将石墨烯研究提升

到了战略高度。据了解，英国在2011～2016 年至少投入了2.37 亿美元支持石墨烯研究，韩国自2012 年起计划7 年内向石墨烯领域提供总额为2.5 亿美元的资助，而欧盟委员会更是将石墨烯列为“未来新兴技术旗舰项目”之一，并从2013 年起10 年内向石墨烯应用研究领域提供10.5 亿美元资助。相比之下，中国政府在石墨烯相关研究领域的投入只有近0.5 亿美元，要少很多。

二是企业融资困难。目前中国的石墨烯从业企业以中小企业和初创企业为主，骨干大部分是科研院校出来的研究人员，市场开发和维护能力不强，导致企业的盈利能力很低，风险系数较高。而金融机构据此多数持观望态度，企业普遍存在融资难问题。如果后续还是缺乏外来资本的介入，中国这些中小石墨烯从业企业最终会因财务危机而退出市场。相比之下，欧美发达国家的情况要好很多，因为他们的从业企业大多是三星、LG、IBM 等大型跨国公司，企业本身有实力投入大量的人力、物力，对石墨烯进行长期的系统研究，而且政府对此也大力支持，石墨烯的市场青睐度很高，融资渠道也较通畅。

对石墨烯产业化现状和未来趋势的认识

对石墨烯产业化现状和未来趋势的认识 ■ 文/姚 磊 北京碳世纪科技有限公司 近几年，石墨烯学术和产业界的许多专家学者已经针对石墨烯卓越的特性及广阔的应用前景，进行了细致、精彩的研究和解读。在此，笔者仅就北京碳世纪科技有限公司（以下简称“碳世纪”）在石墨烯产业化进程中遇到的机会和挑战进行分析。碳世纪主要采用化学法制备石墨烯，笔者本文所谈对石墨烯的认识和理解，也是基于化学法制备的石墨烯而言。另外，笔者在此声明，碳世纪有其特殊性，所遇到的问题不一定具备普遍性。 一、对石墨烯产业化的认识 1.现阶段石墨烯产业化需要的人才 自2004年石墨烯被发现到现在，科学界和产业界对这一新材料的研究已有近10年时间，但石墨烯产业真正的爆发是在近几年，特别是2010年石墨烯发明者获得诺贝尔奖以后。目前，在石墨烯领域还有大量相关工作需要突破，但同时也有大量应用研究成果随之而出，初步具备了产业化的可能性。 现阶段，在技术研发方面需要一 批具备“科学家的头脑、工程师的双 手”、既对石墨烯的性质有着深刻认 识，又对下游应用产品有着良好感觉 的人来完成开创期最关键、最艰难的 几步。 与此同时，产业还需要一些非技 术人员配合技术团队工作。目前，石墨 烯企业还没有发展到靠优厚的薪资来 吸引高素质管理人才加盟的程度。此 时，石墨烯行业的非技术团队更需要 一群乐观、对未来充满希望、不安于现 状、愿意为明天赌一把的人来支撑。 2.石墨烯的界定问题 石墨烯毕竟是微观世界中的纳 米材料。目前，业界还没有一个统一的 标准来界定什么是“石墨烯”。而且，估 计在很长一段时期内这样的标准也难 以出台。科研领域，讲究的是严谨和准 确；产业领域，讲究的是效率和结果。 如何抚平科学和技术之间的鸿 沟？现阶段，不必过多争论什么是石 墨烯。当下的重点工作是在保证能大 规模制备出高质量石墨烯的前提下， 将精力更多地向应用开发倾斜。石墨 烯具备能够很好促进其他材料提升性 能的纳米结构，可以在不破坏材料原 有基础性能的前提下，极大程度提升 该材料某些特殊性能。这一过程，主要 是通过对石墨烯和其他材料复合的方 式及对石墨烯片径的控制来实现。 “要做有用的石墨烯，而不是纯粹 的石墨烯。”化学法制备的石墨烯具备 上述特质。 3.石墨烯产业化过程中遇到的问题 目前，碳世纪已经有3款石墨烯 应用产品走出了实验室，开始进入示 范生产阶段。这3款产品分别是石墨 烯改性超级电容器用储能活性碳、石 墨烯改性高密度聚乙烯（H D P E），以 及一款目前还属保密阶段的产品。现 仅就石墨烯改性超级电容器用活性碳 为例，谈谈碳世纪对石墨烯应用的认 识和在产业化过程中遇到的问题。 活性炭是超级电容器电级材料的 主要组成部分。目前，应用在储能方面 新材料产业NO.11 201429

石墨烯调研报告

石墨烯报告 一、石墨烯定义、性质 (一)石墨烯定义 “中国石墨烯产业技术创新战略联盟”发布的1号标准文件中，对石墨烯的定义如下：石墨烯是一种二维碳材料，是单层石墨烯、双层石墨烯、和少层石墨烯的统称。 单层石墨烯是指由一层以苯环结构（即六角形蜂巢结构）周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料。 双层石墨烯是指由两层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子层以不同堆垛方式（包括AB堆垛，AA堆垛，AA堆垛等）堆垛构成的一种二维碳材料。 少层石墨烯是指由3-10层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子层以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛构成的一种二维碳材料。 图1 石墨烯的分类 石墨烯发展历史。石墨烯作为当下最热门的新材料之一，其经历了如下的发展历程： 图2 石墨烯的发展历程 (二)石墨烯性质

石墨烯的出现，有望在构造材料、电子器件功能性材料等诸多领域引发材料革命。由于其具有许多特殊性质，有日本的研究人员惊呼石墨烯是“神仙创造” 的材料。许多学者称石墨烯为“改变21世纪的材料”，并预测“21世纪将是碳（C）的时代”。 相比于现有材料，石墨烯拥有众多“史上最强”性能。 超强导电性：由于石墨烯拥有完美的“二维”平面晶格结构，因此电子在晶格中移动时，不会因为晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。另外，由于石墨烯中碳原子之间作用力很强，使得运动中的电子受到的干扰极小，即使在周围碳原子发生碰撞时也是如此，因此电子具有非常快的运动速度（能够达到光速1/300），远远超过了电子在其他金属导体或半导体中的运动速度，正因如此，石墨烯拥有超强的导电性能。 超高强度：石墨烯的硬度高于金刚石，是目前为止人类已知的硬度最高的物质。由于高的硬度，石墨烯拥有很高的强度，其强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。而同时它又拥有很好的韧性，且可以弯曲。 导热性能：石墨烯的导热性能优于碳纳米管。普通碳纳米管的导热系数可3500w/m·k，各种金属中导热系数相对较高的有银、金、铜、铝。而单层石墨烯的导热系数可达5300w/m·k。优异的导热性能使得石墨烯有望作为未来超大规模纳米集成电路的散热材料。 超大比表面积：由于单层石墨烯只有一个碳原子厚（0.335nm），所以石墨烯拥有超大的比表面积。在理想情况下，单层石墨烯的比表面积能够达2630m2/g，而目前普通的活性炭的比表面积为1500 m2/g，石墨烯这种比表面积超大的特性使它在储能领域的应用潜力巨大。 图3 石墨烯史上最强性能 除此之外，石墨烯还有众多“独特”的特点： 图4 石墨烯独特性质

2018年石墨烯行业市场分析报告

２０１８年石墨烯行业市场分析报告

投资要点 核心观点 2017年石墨烯产业化加速发展，随着《“十三五”材料领域科技创新专项规划》中重点发展石墨烯的政策颁布，在国家战略的大力支持和资本投入下，石墨烯下游应用有望实现产业化突破。石墨烯行业热点不断，百家争鸣，一派欣欣向荣之后隐现虚火过旺。面对石墨烯行业鱼龙混杂的现状，去伪存真，挖掘真正的石墨烯标的，成为该行业投资制胜的关键。氧化还原法作为最具潜力的石墨烯规模制备方法，其下游应用之一石墨烯锂电导电剂有望成为石墨烯产业化应用的突破点。建议跟踪国家扶持政策、高校科研成果等，短期适合主题投资，静候相关公司应用层面的产业化突破，提前布局石墨烯优质标的，关注道氏技术、东旭光电。 中国石墨烯产业化位居世界前列，相关企业遍地开花，去伪存真成关键 石墨烯产业是中国少数位居世界发展前列的产业之一。石墨烯产业化在我国起步早，发展迅速。得益于科研单位的技术进展，政府的政策支持，以及相关产业资金的大力投入，目前已经形成了囊诺几乎所有石墨烯下游应用的局面，呈现出“百花齐放百家争鸣”的大好形势。随着《中国制造2025》以及《“十三五”材料领域科技创新专项规划》中重点发展石墨烯的政策颁布，石墨烯产业化进一步迎来了投资热潮。但是重赏之下，有勇夫李逵亦有充数李鬼。面对石墨烯行业虚火过旺鱼龙混杂的问题，去伪存真、发掘真正投资办实事的石墨烯企业成为关键所在。 石墨烯下游市场突破点——锂电池导电剂 随着石墨烯应用的兴起，对于产业链上游石墨烯原料的需求日益增加，如何实现石墨烯原料的大规模制备成为业界最关心的问题，也是目前制约石墨烯产业飞速发展的最大瓶颈。决定量产的关键因素首先是技术成熟度，其次是制造成本和产业应用障碍。氧化还原法凭借技术成熟、成本低、产业化应用障碍少，成为最有前景的石墨烯规模制备方案。石墨烯主要分为粉体（微片）和薄膜两类，氧化还原法制备得到的是石墨烯粉体。在石墨烯粉体众多的下游应用中，石墨烯锂电池导电剂凭借市场规模巨大、替代现有体系简单、综合成本低的优势，有望率先成为石墨烯下游应用的突破点。

石墨烯技术产业发展现状与趋势

摘要：2013年1月，石墨烯入选欧盟两项“未来和新兴技术旗舰项目”之一（另一项为“人类大脑工程”），欧盟委员会计划在未来十年投入10亿欧元开展石墨烯应用技术研发与产业化，再一次激起了各界对这一革命性材料的关注。 关键字：石墨烯;态势;趋势;技术转移;石墨烯;态势;趋势;技术转移;石墨烯;技术转化;产业化 石墨烯（Graphene）又称单层墨，是一种新型的二维纳米材料，也是目前发现的硬度最高、韧性最强的纳米材料。因其特殊纳米结构和优异的物理化学性能，石墨烯在电子学、光学、磁学、生物医学、催化、储能和传感器等领域应用前景广阔，被公认为21世纪的“未来材料”和“革命性材料”。英国两位科学家因发现从石墨中有效分离石墨烯的方法而获得2010年诺贝尔奖，引起了科学界和产业界的高度关注，石墨烯相关专利开始呈现爆发式增长（2010年353件，2012年达1829件）。世界各国纷纷将石墨烯及其应用技术研发作为长期战略予以重点关注，美国、欧盟各国和日本等国家相继开展了大量石墨烯研发计划和项目。总体看来，石墨烯技术开始进入快速成长期，并迅速向技术成熟期跨越。全球石墨烯技术研发布局竞争日趋激烈，各国的技术优势正在逐步形成，但总体竞争格局还未完全形成。具体发展态势如下： 态势一：制备与改性的突破为产业化提供了技术支撑 一方面，石墨烯制备技术取得突破。石墨烯制备技术与设备是石墨烯生产的基础。一直以来，石墨烯大规模制备技术是阻碍其产业化的最重要因素。近来，石墨烯制备技术取得了若干突破，目前已形成自上而下（Top-Down）和自下而上（Bottom-Up）两种途径，开发出了从简易低成本制造到大面积量产工艺的多种方法，包括：机械剥离、氧化还原法、化学气象沉积（CVD）、外延生长、有机合成、液相剥离等。这些方法各有优缺点，需要根据不同的需求进行选择（表1）。其中，氧化还原法因成本低且易实现，有望成为最具发展前景的制备方法之一。同时，各种方法

石墨烯量子点调研报告

石墨烯调研报告（石墨烯量子点） 零维的石墨烯量子点(grapheme quantum dots, GQDs)，由于其尺寸在10nm以下，同二维的石墨烯纳米片和一维的石墨烯纳米带相比，表现出更强的量子限域效应和边界效应，因此，在许多领域如太阳能光电器件，生物医药，发光二极管和传感器等有着更加诱人的应用前景。 GQDs的制备 GQDs具有特殊的结构和独特的光学性质，即有量子点的光学性质又有氧化石墨烯特殊的结构特征。GQDs的粒径大多在10 nm左右，厚度只有0.5到1.0 nm，表面含有羟基、羰基、羧基基团，使得其具有良好的水溶性。 GQDs的制备方法有自上而下法(top-down)与自下而上法(bottom-up)两种。top-down 法指将大片的石墨烯母体氧化切割成尺寸较小的石墨烯纳米片，经进一步剪切成GODs，主要有水热法、电化学法和化学剥离碳纤维法。 水热法是制备GQDs最为常见的一种方法，先将氧化石墨烯在氮气保护下热还原为GNSs，接着将GNSs置于混酸（混酸体积比VH2SO4/VHNO3 =1:3）中超声氧化，再将氧化的GNSs置于高压反应釜中200℃热切割。反应机理如图3所示，Pan等采用该方法化学切割石墨烯制备GQDs，其径主要分布在5-14 nm，并发现量子点在紫外区有较强光学吸收，吸收峰尾部扩展到可见区。光致发光光谱一般是宽峰并且与激发波长有关，当激发波长从300到407 nm变化，发射峰向长波方向移动，激发波长为60nm时，量子点发出明亮的蓝色光，此时发射峰最强。 图3. 水热法制备GQDs反应机理 Fig. 3 mechanism for the preparation of GQDs by hydrothermal method Jin等采用两步法，先用水热法制备出GQDs，再将聚乙二醇二胺修饰到GQDs 上。该法制备的胺功能化的石墨烯量子点可通过功能化物的迁移效应有效地调节石墨烯量子点的光致发光性能。

2021石墨烯行业研究分析报告

2021年石墨烯行业研究 分析报告

目录 1.石墨烯行业现状 (4) 1.1石墨烯行业定义及产业链分析 (4) 1.2石墨烯市场规模分析 (5) 2.石墨烯行业前景趋势 (6) 2.1石墨烯的应用领域十分广泛 (6) 2.2行业进入快速发展期 (6) 2.3产业集群逐步扩大 (7) 2.4用户体验提升成为趋势 (8) 2.5行业协同整合成为趋势 (8) 3.石墨烯行业存在的问题 (8) 3.1技术问题 (8) 3.2市场问题 (9) 3.3成本问题 (9) 3.4关键技术有待突破 (9) 3.5应用市场有待拓展 (10) 3.6标准体系有待完善 (10) 3.7产业结构调整进展缓慢 (11) 3.8供给不足，产业化程度较低 (11) 4.石墨烯行业政策环境分析 (13) 4.1石墨烯行业政策环境分析 (13)

4.2石墨烯行业经济环境分析 (13) 4.3石墨烯行业社会环境分析 (13) 4.4石墨烯行业技术环境分析 (14) 5.石墨烯行业竞争分析 (15) 5.1石墨烯行业竞争分析 (15) 5.1.1对上游议价能力分析 (15) 5.1.2对下游议价能力分析 (15) 5.1.3潜在进入者分析 (16) 5.1.4替代品或替代服务分析 (16) 5.2中国石墨烯行业品牌竞争格局分析 (17) 5.3中国石墨烯行业竞争强度分析 (17) 6.石墨烯产业投资分析 (18) 6.1中国石墨烯技术投资趋势分析 (18) 6.2中国石墨烯行业投资风险 (18) 6.3中国石墨烯行业投资收益 (19)

1.石墨烯行业现状 1.1石墨烯行业定义及产业链分析 石墨烯行业是指从事石墨烯相关性质的生产、服务的单位或个体的组织结构体系的总称。深刻认知石墨烯行业定义，对预测并引导石墨烯行业前景，指导行业投资方向至关重要。石墨烯具有非常好的导热性、电导性、透光性，而且具有高强度、超轻薄、超大比表面积等特性，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。并且在政策的扶持鼓励下，我国石墨烯产业近年迎来大发展，被业界普遍看好其发展，国内企业也越来越重视对石墨烯的研究和投资。 我国石墨烯行业在经过短暂的结构调整后，淘汰掉落后产能、筛选掉不合格企业，并且随着居民消费观念的转变和消费需求的

2018年石墨烯产业发展现状分析报告

２０１８年石墨烯产业发展现状分析报告

目录 一　产业概况 （一）产业规模 （二）产业链分析 １．　产业链上游 ２．　产业链中游 ３．　产业链下游 （三）石墨烯产业区域分布 １．　石墨烯产业全球分布 ２．　我国石墨烯产业区域分布 （四）国内外重点企业动态 二　产业技术进展 （一）国外技术进展 （二）国内技术进展 三　产业发展问题及对策建议 （一）石墨烯产业发展存在的问题 （二）政策建议 图表目录 表１　石墨烯制备方法 表２　石墨烯应用产品及相关企业 表３　我国石墨烯主要产区企业分布 表４　国内主要石墨烯企业动态 表５　各国石墨烯技术动态 表６　我国石墨烯技术动态 图１　２０１１－２０１７年我国石墨烯企业增长情况 图２　石墨烯技术专利申请数量的年度分析 图３　我国受理的石墨烯专利公开数量年度变化趋势图４　全球石墨烯专利受理地区及机构分析 图５　我国新注册石墨烯企业地区分布

摘　要：一石墨烯作为最受关注的新材料，２０１７年产业化进程不断加快，但受制于制备技术工艺不成熟二应用市场缺少实质性产 品，石墨烯突破产业化瓶颈尚需时日三与此同时，我国石墨 烯产业在发展过程中逐渐显现出同质化发展的苗头三未来， 需要进一步优化石墨烯产业市场环境，加强政策支撑二服务 支撑二产业支撑，提高石墨烯市场集中度和产业竞争力，以 推动石墨烯产业持续健康发展三 一　产业概况 总体来看，２０１７年石墨烯产业延续了近几年火热的势头，依然是社会关注度最高的新材料，产业规模不断扩大呈爆发式增长势头，技术专利数量快速增长，正在接近实现产业化三但是，从产业生命周期的角度看，石墨烯产业仍处在导入期：大量企业进入二中小企业为主二中上游产业发展速度相对较快二产业下游缺乏具有实质性应用产品，石墨烯产业化道路任重而道远三

石墨烯的发展概况

2015年秋季学期研究生课程考核 （读书报告、研究报告） 考核科目:复合材料专题报告学生所在院（系）:航天学院 学生所在学科:工程力学 学生姓名:刘猛雄 学号:15S018001 学生类别:学术型 考核结果阅卷人

1 石墨烯的制备 (3) 1.1 试剂 (3) 1.2 仪器设备 (3) 1.3 样品制备 (4) 2 石墨烯表征 (4) 2.1 石墨烯表征手段 (4) 2.2 石墨烯热学性能及表征 (6) 2.2.1 石墨烯导热机制 (6) 2.2.2石墨烯热导率的理论预测与数值模拟 (6) 2.2.3 石墨烯导热性能的实验测定 (7) 3 石墨烯力学性能研究 (9) 3.1石墨烯的不平整性和稳定性 (10) 3.2 石墨烯的杨氏模量、强度等基本力学性能参数的预测 (11) 3.3石墨烯力学性能的温度相关性和应变率相关性 (12) 3.4 原子尺度缺陷和掺杂等对石墨烯力学性能的影响 (13)

石墨烯的材料与力学性能分析石墨烯以其优异的性能和独特的二维结构成为材料领域研究热点，石墨烯是一种由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的碳质新材料。2004年Geim等用微机械剥离的方法成功地将石墨层片剥离, 观察到单层石墨层片, 这种单独存在的二维有序碳被科学家们称为石墨烯。2004 年英国科学家首次制备出了由碳原子以sp2杂化连接的单原子层构成的新型二维原子晶体—石墨烯，其厚度只有0.3354 nm,是目前世界上发现最薄的材料。石墨烯具有特殊的单原子层结构和新奇的物理性质:强度达130GPa、热导率约5000 J/(m2K2s)、禁带宽度乎为零、载流子迁移率达到23105 cm2/(V2s)、高透明度(约97.7%)、比表面积理论计算值为2630 m2/g,石墨烯的杨氏模量(1100GPa)和断裂强度(125GPa)与碳纳米管相当,它还具有分数量子霍尔效应、量子霍尔铁磁性和零载流子浓度极限下的最小量子电导率等一系列性质。在过去几年中,石墨烯已经成为了材料科学领域的一个研究热点。为了更好地利用石墨烯的这些特性,研究者采用了多种方法制备石墨烯。随着低成本可化学修饰石墨烯的出现,人们可以更好地利用其特性制备出不同功能的石墨烯复合材料。 1 石墨烯的制备 石墨烯的制备从最早的机械剥离法开始逐渐发展出多种制备方法,如:晶体外延生长法、化学气相沉积法、液相直接剥离法以及高温脱氧和化学还原法等。我国科研工作者较早开展了石墨烯制备的研究工作。化学气相沉积法是一种制备大面积石墨烯的常用方法。目前大多使用烃类气体(如CH4、C2H2、C2H4等)作为前驱体提供碳源，也可以利用固体碳聚体提供碳源,如Sun等利用化学气相沉积法将聚合物薄膜沉积在金属催化剂基体上,制备出高质量层数可控的石墨烯。与化学气相沉积法相比,等离子体增强化学气相沉积法可在更低的沉积温度和更短的反应时间内制备出单层石墨烯。此外晶体外延生长法通过加热单晶6H-SiC 脱除Si,从而得到在SiC表面外延生长的石墨烯。但是SiC晶体表面在高温过程中会发生重构而使得表面结构较为复杂,因此很难获得大面积、厚度均一的石墨烯。而溶剂热法因高温高压封闭体系下可制备高质量石墨烯的特点也越来越受研究人员的关注。相比于其他方法，通过有机合成法可以制备无缺陷且具有确定结构的石墨烯纳米带。 1.1 试剂 细鳞片石墨(青岛申墅石墨制品厂,含碳量90%-99.9%，过200 目筛)，高锰酸钾(KMnO4，纯度≥99.5%)，浓硫酸(H2SO4, 纯度95.0%-98.0%)，过氧化氢(H2O2, 纯度≥30%), 浓盐酸(HCl, 纯度36.0%-38.0%)均购自成都市科龙化工试剂厂;氢氧化钠(NaOH, 纯度≥96%)购自天津市致远化学试剂有限公司;水合肼(N2H42H2O, 纯度≥80%)购自成都联合化工试剂研究所. 实验用水为超纯水(>10 MΩ2cm). 1.2 仪器设备 恒温水浴锅(DF-101型,河南予华仪器有限公司), 电子天平(JT2003型,余姚市金诺天平仪器有限公司),真空泵(SHZ-D(Ⅲ)型,巩义市瑞德仪器设备有限公司),超声波清洗器(KQ5200DE型, 昆山市超声仪器有限公司),离心机(CF16RX型, 日本日立公司),数字式pH计(PHS-2C型,上海日岛科学仪器有限公司),超纯水系统(UPT-II-10T型,成都超纯科技有限公司)。

关于石墨烯电池的调研报告范文

关于石墨烯电池的调研报告 0引言 《世界报》的一则关于西班牙Graphenano 公司同西班牙科尔瓦多大学合作研究出首例石墨烯聚合材料电池的消息，引起了世界各地的转发与评论，该消息称石墨烯聚合材料电池能够提给电动车1000公里的续航能力，而其充电时间不到8分钟。为调查此消息的真实性与石墨烯聚合材料电池的可行性，于是检索、收集了大量的资料，并总结做出了自己的调查结果。 1石墨烯简介 石墨烯（Graphene ）是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二維材料。石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因「在二维石墨烯材料的开创性实验」为由，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。 石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系数高达K m W ?/5300，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过s V cm ?/215000，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约m ?Ω-810，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。因其电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。 特斯拉CEO 马斯克近目在接受英国汽车杂志采访时表示，正在研究高性能电池，特斯拉电动车的续行里程很快将能达到800公里，比目前增长近70％。其表示，特斯拉始终致力于打造纯电动汽车，将继续革新电池技术，不考虑造混合动力车。特斯拉Model3电动汽车的续行里程有望达N320公里，售价约为3.5万美元。[]《功能材料信息》 2014年第11卷第4期 56-56页据悉，石墨烯兼具高强度、高导电性、柔韧性等优点，应用于锂电池负极材料后，可大幅度提高其电容量和大倍率充放电性能 ，或成特斯拉电池的理想材料。 特斯拉研究高能电池石墨烯或为理想材料 这项新技术的核心在于，新型多孔石墨烯材料含有巨大的内部表面区域，因此能实现在极短时间内充电。所充电能量与普通锂电池的电能量相当。更重要的是，石墨烯电池电极在经过1万次充放电之后。能量密度并未出现明显损失。 这种多孔石墨烯材料的超级电容，还可以为电动车节省大量的能量"如今，电动车的电能浪费现象仍旧普遍存在" 1新闻方面 首先，我从网上搜索了相关的新闻，包括ZOL 新闻中心科技频道的“石墨烯电池或将引领改革：充电10分钟跑1000公里”说道“这项突破性研究，为人类认知石墨烯等材料特性带来全新发现，并有望为燃料电池和氢相关技术领域带来革命性的进步”；21世纪经济报道的“中国2015年量产石墨烯锂电池或颠覆电动车行业”说道“2014年12月初，西方媒体报

石墨烯产业发展现状分析及未来发展建议

石墨烯产业发展现状分析及未来发展建议 一、石墨烯的发展现状 石墨烯是一种具有优异的力学、热学和电学性能的新型碳材料。石墨烯材料的研发涉及国家高新技术材料的产业基础，产业关联涉及新材料、能源、环境、航空航天、国防等领域，对国家的发展起着重要作用，因此，各国政府积极支持石墨烯研发：欧洲联盟2013年启动10亿欧元石墨烯旗舰计划；韩国和英国分别投入3.5亿美元、5000万英镑进行商业化计划；中国已将石墨烯写进《新材料产业“十三五”发展规化》中。 济宁利特纳米技术有限责任公司生产的石墨烯采用改良的HUMMERS法制备，产品测试结果如下： 厚度：0.7-4nm，粒径0.2-50μm，单层率≥99%，纯度≥99%，电导率≥200S/m，比表面积为200-1000m2/g 石墨烯原材料的规模化制备是构筑石墨烯产业链的基础，对开发下游产品有着根本性的作用，对石墨烯的产业化发展起着承上启下的作用。石墨烯行业近两年呈井喷式发展态势，企业和产品已经雨后春笋般大量出现。其中涉足石墨烯下游应用的企业逐渐增多，包括电子领域的高性能芯片、LED、柔性显示屏；能源领域的静电喷漆系统、高性能电池、超级电容器、太阳能电池；航空航天、海洋领域的防护涂料、复合材料、电磁屏蔽材料、隐型材料；环境领域的污水处理、海水淡化、大气污染治理；高强度橡胶、塑料，医药领域的药物输送、临床检测等。 截至2012年石墨烯获得诺贝尔物理学奖后已有2年时间，石墨烯规模化制备的技术瓶颈已逐渐突破，限制石墨烯行业发展的不再是石墨烯的规模性制备，而是如何让制备的石墨烯满足不同应用领域的需求，如何使石墨烯的高性能如高导电性、高导热性、高透光性在应用领域充分发挥。这是目前从事石墨烯材料的研究机构和企业共同面临一个关键性技术问题，同时也是石墨烯行业未来2-3年内需要突破的关键性瓶颈。 目前，国内各石墨烯相关企业纷纷在自身技术优势的基础上，开展石墨烯的下游应用，涉及的领域主要集中在锂离子电池、超级电容器、柔性显示屏、防护涂料、污水处理等几个方面。在这些应用领域中，水污染处理、功能性涂料、锂离子电池三方面的研究最多，也是目前石墨烯应用中较为成熟的。 （一）水污染处理 中国600多个城市都不同程度面临着水源地突发污染事件的威胁，存在水源地安全隐患。近期不断发生的重金属污染突发事件，如2005年珠江支流北江镉污染事故、2006年湖南岳阳砷污染事件、2010年福建紫金矿业重大污染事件、2011年匈牙利铝厂毒泥浆对多瑙

中国石墨烯行业发展报告

2016年中国石墨烯行业发展报告 前言 2016年以来，石墨烯概念股如东旭光电、华丽家族、方大炭素、中泰化学等备受资本追捧。国内外各大锂电企业有关石墨烯项目布局，有的选择石墨烯导电剂技术研发，有的走向石墨烯复合正负极材料之路。这其中，不乏号称已经生产出“石墨烯电池”的锂电企业。石墨烯火热的背后，具体应用领域潜力如何？都有哪些助推的洪荒之力？ 一、国家政策鼓励支持石墨烯产业发展 近年来，国家出台多项政策，鼓励支持石墨烯产业发展。国家各部委不断出台指导意见和规划文件，明确了对石墨烯材料的支持与发展要求。 二、石墨烯的技术研究进入快速发展轨道 从石墨烯相关专利申请趋势看，其相关专利的申请在上个世纪末就已出现，但随后发展较为缓慢。直到2008年后，专利申请数量才开始出现实质性的大幅增长。特别是在安德烈·K·海姆教授和科斯佳·诺沃谢洛夫研究员因对石墨烯的研究共同获得2010年诺贝尔物理学奖以后，全球石墨烯专利申请数量开始急剧增长，其中，2014年全球石墨烯相关专利的申请数量就高达5047件，表明石墨烯的相关技术研究进入快速发展轨道。 根据石墨烯相关专利历年的申请情况，结合每年专利发明人数量，2008年以前为石墨烯研发技术的萌芽阶段，2008年至2015年为技术的成长阶段，而2015年之后石墨烯研发生产及应用技术开始趋向于成熟，即成熟阶段初期，这个阶段石墨烯开始逐步小规模生产，但是，其生产及应用技术仍有待于进一步突破。 三、石墨烯应用需求多样化，引领多领域划时代的变革 石墨烯是由碳原子组成的六角型呈蜂巢晶格材料，单层石墨烯薄膜只有一个碳原子厚度，是目前已知的最薄的一种新材料，具有极高的比表面积、超强的导电性和强度以及透明度等优点。石墨烯同时具备透光性好、导热系数高、电子迁移率高、电阻率低、机械强度高等众多普通材料所不具备的性能，未来有望在电子、储能、催化剂、传感器、光电透明薄膜、超强复合材料以及生物医疗等众多领域应用，可以说是未来最有前景的先进材料之一，引领多领域划时代的变革。 《中国制造2025》提出：明确要求高度关注颠覆性新材料对传统材料的影响，做好超导材料、纳米材料、石墨烯、生物基材料等战略前沿材料提前布局和研制，加快基础材料升级换代。《<中国制造2025>重点领域技术路线图（2015年版）》中称，石墨烯产业“2020年形成百亿产业规模，2025年整体产业规模突破千亿”的发展目标。 1、导电油墨：石墨烯导电油墨具备成本优势

石墨烯深度行业分析

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3D touch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，但是石墨烯传感器已经具备了量产条件。 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。

石墨烯研究现状及应用前景

石墨烯材料研究现状及应用前景 崔志强 （重庆文理学院材料与化工学院，重庆永川402160） 摘要：近几年来, 石墨烯材料以其独特的结构和优异的性能, 在化学、物理和材料学界引起了轰动。本文引用大量最新的参考文献,阐述了石墨烯的制备方法如机械剥离法、取向附生法、加热 SiC 法、爆炸法、石墨插层法、热膨胀剥离法、电化学法、化学气相沉积法、氧化石墨还原法、球磨法等，分析了各种制备方法的优缺点。论述了石墨烯材料在透明电极、传感器、超级电容器、能源储存、复合材料等方面的应用，同时简要分析了石墨烯材料研究的现实意义，展望了其未来的发展前景。 关键词：石墨烯材料；制备方法；现实意义；发展现状；应用前景 中图分类号: TQ323 文献标识码:A 文章编号: Research status and application prospect of graphene materials Cui Zhiqiang (Faculty of materials and chemical engineering, Chongqing Academy of Arts and Sciences, Yongchuan, Chongqing 402160) Abstract: In recent years, graphene has caused a sensation in chemical, physical and material science due to its unique structure and excellent properties. Cited in this paper a large number of the latest references, expounds the graphene preparation methods such as layer method, thermal mechanical stripping method, orientation epiphytic method, heating SiC method, explosion, graphite intercalation expansion stripping method, electrochemical method, chemical vapor phase deposition method, graphite oxide reduction method, ball milling method, and analyze the advantages and disadvantages of various preparation methods. This paper discusses the application of graphene materials in transparent electrodes, sensors, super capacitors, energy storage and composite materials, and briefly analyzes the practical significance of the study of graphene materials, and gives a prospect of its future development. Keywords: graphene materials; preparation methods; practical significance; development status; application prospect 0 引言 1985 年英美科学家发现富勒烯[1]和1991 年日本物理学家Iijima 发现碳纳米管[2]，加之英国曼彻斯特大学科学家于2004 年成功制备石墨烯[3]之后，金刚石（三维）、石墨（三维）、石墨烯（二维）、碳纳米管（一维）和富勒烯（零维）组成了一个完整的碳系材料“家族”。从理论上说，石墨烯是除金刚石外所有碳晶体的基本结构单元，如果从石墨烯上“剪”出不同形状的薄片，进一步就可以包覆成零维的富勒烯，卷曲成一维的碳纳米管，堆叠成三维的石墨，如图1 所示[4]。由于石墨烯优异的电学、热学、力学性能，近年来各国科研人员对其的研究日益增长，已经是材料科学领域的研究热点之一。2010 年诺贝尔物理学奖揭晓[5-6]之后，人们对石墨烯的研究和关注越来越多，新的发现不断涌现。在不断深入研究石墨烯的制备方法和性质的过程中，其应用领域也在不断扩大。由于石墨烯缺乏带隙以及在室温下的超高电子迁移率、低于银铜的电阻率、高热导率[7]等，在光电晶体管、生化传感器、电池电极材料和复合材料方面有着很高

2021石墨烯行业现状及前景趋势

2021年石墨烯行业现状 及前景趋势

目录 1.石墨烯行业现状 (5) 1.1石墨烯行业定义及产业链分析 (5) 1.2石墨烯市场规模分析 (7) 1.3石墨烯市场运营情况分析 (7) 2.石墨烯行业存在的问题 (10) 2.1技术问题趋势 (10) 2.2市场问题趋势 (10) 2.3成本问题趋势 (11) 2.4应用市场有待拓展 (11) 2.5标准体系有待完善 (11) 2.6行业服务无序化 (12) 2.7供应链整合度低 (12) 2.8产业结构调整进展缓慢 (13) 2.9供给不足，产业化程度较低 (13) 3.石墨烯行业前景趋势 (14) 3.1石墨烯复合材料种类多样 (14) 3.2性能优良且应用前景广阔 (14) 3.3石墨烯的应用领域十分广泛 (15) 3.4产业资源加速整合 (15) 3.5政策利好 (15)

3.6延伸产业链 (15) 3.7行业协同整合成为趋势 (16) 3.8生态化建设进一步开放 (16) 3.9服务模式多元化 (17) 3.10呈现集群化分布 (17) 3.11需求开拓 (18) 3.12行业发展需突破创新瓶颈 (18) 4.石墨烯行业政策环境分析 (20) 4.1石墨烯行业政策环境分析 (20) 4.2石墨烯行业经济环境分析 (20) 4.3石墨烯行业社会环境分析 (20) 4.4石墨烯行业技术环境分析 (21) 5.石墨烯行业竞争分析 (22) 5.1石墨烯行业竞争分析 (22) 5.1.1对上游议价能力分析 (22) 5.1.2对下游议价能力分析 (22) 5.1.3潜在进入者分析 (23) 5.1.4替代品或替代服务分析 (23) 5.2中国石墨烯行业品牌竞争格局分析 (24) 5.3中国石墨烯行业竞争强度分析 (24) 6.石墨烯产业投资分析 (25)

石墨烯发展概况

2015 年秋季学期研究生课程考核 （读书报告、研究报告） 考核科目:复合材料专题报告 学生所在院（系）:航天学院 学生所在学科:工程力学 学生姓名:刘猛雄 学号:15S018001 学生类别:学术型 考核结果阅卷人 1 石墨烯的制备 ........................................................................................ 错误!未定义书签。 1.1 试剂................................................................................................. 错误!未定义书签。 1.2 仪器设备......................................................................................... 错误!未定义书签。 1.3 样品制备......................................................................................... 错误!未定义书签。 2 石墨烯表征 ............................................................................................ 错误!未定义书签。 2.1 石墨烯表征手段 ............................................................................. 错误!未定义书签。 2.2 石墨烯热学性能及表征 ................................................................. 错误!未定义书签。 2.2.1 石墨烯导热机制 ...................................................................... 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 2.2.3 石墨烯导热性能的实验测定 .................................................. 错误!未定义书签。 3 石墨烯力学性能研究 ............................................................................ 错误!未定义书签。 3.1石墨烯的不平整性和稳定性 .......................................................... 错误!未定义书签。 3.2 石墨烯的杨氏模量、强度等基本力学性能参数的预测 ............. 错误!未定义书签。 3.3石墨烯力学性能的温度相关性和应变率相关性 .......................... 错误!未定义书签。 3.4 原子尺度缺陷和掺杂等对石墨烯力学性能的影响 ..................... 错误!未定义书签。 石墨烯的材料与力学性能分析石墨烯以其优异的性能和独特的二维结构成为材料领域研究热点，石墨烯是一种由单层

石墨烯行业发展规划

石墨烯行业发展规划 ——20xx年xx月 目前，中国在石墨烯相关技术研发方面走在世界前列，遥遥领先 于美日韩等发达国家。而在石墨烯技术应用方面，化工、储能和电子 器件是最主要的应用领域，其中石墨烯在锂离子电池的应用前景备受 关注。 牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，发挥区域 示范引领作用，加快产业领域体制机制创新，促进城市建设发展转型，实现产业发展进一步提升。 为促进产业转型升级、由大变强、可持续发展，特制定改规划方案，请结合实际认真贯彻实施。 第一章发展思路 坚持以科学发展观为指导，以转变行业发展方式为主题，由资本 驱动型产业向创新驱动型产业转变；坚持以市场为导向、以结构调整 为主线的原则；大力发展产业集群，促进产业集聚化和分工专业化， 形成大中小企业优势互补，产业产品链式发展；进一步完善产业布局，着力培育、壮大优势企业，提高生产集中度，培育品牌企业，全面提 升区域产业发展的水平、质量和效益。

第二章原则 1、因地制宜，特色发展。紧密结合区域发展要素条件，充分发挥比较优势，围绕核心产业，引进培育龙头企业，形成各具特色、差异发展的发展新格局。 2、机制创新，部门协同。创新管理体制和运营监管机制，强化部门协同，持续推进产业发展，实现可持续发展。 3、组织引导，市场推动。坚持组织引导，以政策、规划、标准等手段规范市场主体行为，综合运用价格、财税、金融等经济手段，发挥市场配置资源的决定性作用，营造有利于产业发展的市场环境，实现市场由被动向主动的转化。 4、创新供给。深入实施创新驱动发展战略，把产业做大做优做强的基点放在大力创新上。瞄准重点方向，着力提升技术、人才等创新要素供给水平，着力提升产品、服务等附加值和国际竞争力，推动新技术、新业态加速产业化，着力形成产业发展新动力。 第三章背景分析 目前，中国在石墨烯相关技术研发方面走在世界前列，遥遥领先于美日韩等发达国家。而在石墨烯技术应用方面，化工、储能和电子

2014年石墨烯行业分析报告

2014年石墨烯行业分 析报告 2014年8月

目录 一、石墨烯简介 (3) 二、石墨烯未来应用领域 (4) 1、纳米传感器 (7) 2、石墨烯电极 (11) （1）应用于太阳能电池领域，替代多晶硅 (12) （2）超级电容器 (15) （3）石墨烯触摸屏 (16) 3、石墨烯的其他应用 (20) （1）LED散热材料 (20) （2）石墨烯集成电路 (22) （3）石墨烯用于其他领域 (24) 三、全球石墨烯技术开发格局及产业化进程 (26) 1、当前制备石墨烯的技术 (26) 2、当前各国石墨烯技术开发格局及进程 (29) 3、目前我国石墨烯研究进展情况 (34) 4、上市公司有关石墨烯业务方面的进展 (42) （1）中国宝安：子公司贝特瑞是全球最大的石墨负极材料生产商 (42) （2）烯碳新材：转型至石墨烯等新材料领域 (43) （3）金路集团：与中科院金属所合作 (45) （4）中泰化学：参股厦门凯纳 (46) （5）康得新：设立全资子公司康得新石墨烯应用科技 (47) （6）其他涉及石墨烯业务的公司 (48)

一、石墨烯简介 近年来，新材料领域发展日新月异，而石墨烯无疑是新材料领域最耀眼的一颗新星。严格来说，石墨烯是由单层碳原子构成的六角形蜂巢晶格的平面二维材料，在实验室成功制备石墨烯样本之前，石墨烯通常被认为是假设性结构。2004年，英国科学家利用特殊胶带将石墨薄片反复分离，最后得到由单层碳原子构成的薄膜，成功制备石墨烯。自此以后，制备石墨烯的方法层出不穷，未来石墨烯有望快速进入工业化生产阶段。 石墨烯的发现颠覆了凝聚态物理学界既往的二维材料不能在有限温度下存在的观念，其结构非常稳定，各项物理性质优异。迄今为止，相关研究并未发现石墨烯样本中出现碳原子缺失的情形。微观碳原子结构稳定，原子间作用力强，原子面出现弯曲变形以应对外部机械力，具备良好的承受外力作用。同时六角蜂巢晶体的稳定结构使得石墨烯具备良好的导电性，碳原子发生挤撞，电子运动基本不会受到影响。