石墨烯在中国的研究与发展:
中国在石墨烯研究上具有独特的优势,从生产角度看,作为石墨烯生产原料的石墨,在我国储能丰富,价格低廉。正是看到了石墨烯的应用前景,许多国家纷纷建立石墨烯相关技术研发中心,尝试使用石墨烯商业化,进而在工业、技术和电子相关领域获得潜在的应用专利。
如欧盟委员会将石墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”,设立专项研发计划,拨出10亿欧元经费。英国政府也投资建立国家石墨烯研究所,力图使这种材料在未来几十年里可以从实验室进入生产线和市场。
石墨烯有望在诸多应用领域中成为新一代器件,为了探寻石墨烯更广阔的应用领域,还需继续寻求更为优异的石墨烯制备工艺,使其得到更好的应用。
石墨烯用途是:
石墨烯可以用来制作晶体管,由于石墨烯结构的高度稳定性,这种晶体管在接近单个原子的尺度上依然能稳定地工作。
相比之下,如今以硅为材料的晶体管在10纳米左右的尺度上就会失去稳定性;石墨烯中电子对外场的反应速度超快这一特点,又使得由它制成的晶体管可以达到极高的工作频率。
石墨烯从2004年首次被分离出来,2010年石墨烯发现者获得诺贝尔奖后为大家所熟知,到今天只有短短十几年的时间。毋庸置疑,石墨烯作为新材料产业的先导,在带动传统制造业转型升级,培育新兴产业增长点的作用越来越显著。
行业市场应用一:石墨烯在消费电子等领域应用正在提速
在电子领域,电池是非常重要的一部分,毕竟没有电池就无法驱动电子产品,电池就相当于一个人的心脏。因此提升电池性能变得非常重要了,目前的主流锂电池已经称霸电池多年,但是锂电池技术一直没有太大提升,充电速度,电池容量,环境污染,安全性已经严重限制高科技应用。因此石墨烯电池受到企业科研者亲睐,纷纷研究取代锂电池。
行业发展趋势一:市场应用将下沉到新能源汽车、光电、消费电子、海洋工程等高端应用领域
2018年石墨烯应用产品研发势头较好的方向有:手机触摸屏、锂离子电池、超级电容器以及增强塑料、防腐涂料、石墨烯温控材料等复合材料等领域,在石墨烯产业化进程上,主要集中于家居、消费电子等低端领域,还远远没有达到石墨烯产业发展目标的要求。2015年10月30日,工信部发布《中国制造2025》重点领域技术路线图,提出了我国石墨烯材料未来10年的发展目标,指出未来10年石石墨烯材料重点应用市场为:电动汽车锂电池用石墨烯基电极材料、海洋工程等用石墨烯基防腐蚀涂料、柔性电子用石墨烯薄膜、光/电领域用石墨烯基高性能热界面材料。由此可见,石墨烯的市场应用将下沉到新能源汽车、光电、消费电子、海洋工程等高端应用领域。
行业发展趋势二:石墨烯政策仍将继续向产业链中下游集中
政策支持层面,从前期集中在石墨烯基础研究、重点开发石墨烯的制备技术已过渡到大多集中在石墨烯产业链中游,以石墨烯功能材料、器件研发为主,重点推动石墨烯产业向下游转移,预计未来一段时间,对石墨烯行业的支持仍将集中在石墨烯中游产业链,以进一步加快石墨烯产业化。如《中国制造2025》中还着重提到,未来十年要整体突破石墨烯的规模制备技术,石墨烯粉体的分散技术,石墨烯基电极材料的复合技术。
从石墨烯上市公司的研发走向也可以看出,目前行业内企业研发也大多集中在石墨烯产业链的中游及下游应用领域。
——更多数据参考前瞻产业研究院发布的《中国石墨烯行业战略规划和企业战略咨询报告》。
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