石墨烯是已知強度最高的材料之一,同時還具有很好的韌性,且可以彎曲,石墨烯的理論楊氏模量達1.0TPa,固有的拉伸強度為130GPa。而利用氫等離子改性的還原石墨烯也具有非常好的強度,平均模量可達0.25TPa。
石墨烯是一種以sp2雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構的新材料。石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性,在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景,被認為是一種未來革命性的材料。英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯,因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯常見的粉體生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法,薄膜生產方法為化學氣相沉積法(CVD)。
石墨烯是已知強度最高的材料之一,同時還具有很好的韌性,且可以彎曲,石墨烯的理論楊氏模量達1.0TPa,固有的拉伸強度為130GPa。而利用氫等離子改性的還原石墨烯也具有非常好的強度,平均模量可達0.25TPa。由石墨烯薄片組成的石墨紙擁有很多的孔,因而石墨紙顯得很脆,然而,經氧化得到功能化石墨烯,再由功能化石墨烯做成石墨紙則會異常堅固強韌。隨著批量化生產以及大尺寸等難題的逐步突破,石墨烯的產業化應用步伐正在加快,基于已有的研究成果,最先實現商業化應用的領域可能會是移動設備、航空航天、新能源電池領域。
當前國內對石墨烯材料的應用,主要集中在2大領域:一類是將石墨烯作為添加劑應用在已有產品中,用以改良和提升產品性能,比如添加石墨烯散熱涂層的LED燈、石墨烯暖墻、石墨烯地板、石墨烯防腐涂料、石墨烯內暖纖維制成的服裝、石墨烯防靜電輪胎、加熱片、石墨烯動力電池等產品;另一類是將石墨烯薄膜用于加熱膜、智能手環、觸摸屏、遠紅外理療產品等。
目前國內石墨烯全產業鏈布局已經初見雛形,基本覆蓋了從制備及應用研究到石墨烯產品生產,直至下游應用的全環節。初步形成以北京為核心,東部沿海地區產業帶和內蒙-黑龍江地區產業帶為集聚區,多地點狀分布式的產業發展格局。其中材料制備領域相關企業約300多家,產品以石墨烯粉體和薄膜兩類材料為主,并且基本實現量產;應用領域相關企業超過600多家,覆蓋了防腐涂料、熱管理材料、儲能、電子顯示、大健康等多個領域。此外,還有一些技術服務、銷售、投資、檢測等企業,進一步完善了石墨烯全產業鏈體系。
目前市場化的石墨烯材料主要包括石墨烯粉體和石墨烯薄膜兩大類。目前國內石墨烯年產能維持在3000噸左右,而需求量僅為一百余噸,在汽車、紡織、軍工等方面實現了應用了商業化的應用。石墨烯的應用市場還有著進一步開發的空間,石墨烯的前景十分廣闊。
從生產角度看,我國豐富的石墨資源為石墨烯產業發展提供了堅實的資源基礎。我國石墨資源基礎儲量占世界總儲量的24%左右,中國石墨的產量也位居世界前列,我國目前已查明晶質石墨儲量5500萬噸,位于世界前列。其中國內石墨儲量47%分布在黑龍江,19%分布在內蒙古。
2012年在新材料“十二五規劃”中首次提出支持石墨烯發展開始,國內關于促進石墨烯發展的政策頻頻出臺,在各界人士逐漸認識并認可石墨烯的廣大應用前景后,支持石墨烯的相關政策在近幾年愈演愈烈。成為引領新材料發展的重點布局方向,各地政策也紛紛露出水面。
根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年國內石墨烯行業發展趨勢及發展策略研究報告》顯示:
石墨烯在全國范圍內正呈現出蓬勃發展之勢。目前中國已經基本形成以長三角、珠三角和京津冀魯區域為聚合區,多地分布式發展的石墨烯產業格局。我國石墨烯產業化勢頭強勁,多個具有石墨烯特色的產業創新中心已露雛形。尤其是長三角地區,“東方碳谷”常州因其石墨烯相關產業的高度集聚而備受關注,寧波有中科院寧波材料所作為支撐,外加上海高校與科研院扎實的科研能力,三地之間協同發展、優勢互補,石墨烯生產制備技術不斷取得突破,應用產業化步伐迅速。我國石墨烯行業相關企業注冊量于2019-2021年呈增長趨勢,2021年企業注冊量為13665家,較前年上升了5830家。截止至9月23日,2022年新增企業注冊量為11668家。
2022年,工信部宣布,批復組建國家石墨烯創新中心等三家國家制造業創新中心。其中,國家石墨烯創新中心依托寧波石墨烯創新中心有限公司(下稱寧波石墨烯創新中心)組建,建設地位于浙江寧波,股東單位匯聚了浙江、江蘇、廣東等14個省份的行業創新力量。創新中心將面向石墨烯產業發展的薄弱環節,圍繞石墨烯材料規?;苽?、石墨烯材料產業化應用和石墨烯行業質量提升等研發方向,開展關鍵共性技術攻關,支撐打造貫穿石墨烯領域創新鏈、產業鏈、資金鏈、人才鏈和價值鏈的創新體系,助推國內石墨烯產業創新發展。
2023年4月,英國曼徹斯特大學研究人員報告了在環境條件下石墨烯中出現的創紀錄的高磁阻:其在標準永磁體(約1000高斯,或1特斯拉)的磁場中磁阻率達到了100%以上。在磁場下能強烈改變電阻率的材料會被廣泛應用,例如每輛汽車和每臺計算機都包含的微型磁傳感器。
中研普華利用多種獨創的信息處理技術,對市場海量的數據進行采集、整理、加工、分析、傳遞,為客戶提供一攬子信息解決方案和咨詢服務,最大限度地降低客戶投資風險與經營成本,把握投資機遇,提高企業競爭力。想要了解更多最新的專業分析請點擊中研普華產業研究院的《2023-2028年國內石墨烯行業發展趨勢及發展策略研究報告》。
關注公眾號
免費獲取更多報告節選
免費咨詢行業專家

2023-2028年國內石墨烯行業發展趨勢及發展策略研究報告
石墨烯(Graphene)是一種以sp2雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構的新材料。石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性,在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有?...
查看詳情
農業機械化和農機裝備是轉變農業發展方式、提高農村生產力的重要基礎,是實施鄉村振興戰略的重要支撐。農業機械是指在...
信用是商品買賣中的延期付款或貨幣的借貸行為。這種借貸行為表現為以償還為條件的商品和貨幣的讓渡形式。隨著普惠金融...
近年來,隨著IDI保險在國內快速試點推廣,與之對應的TIS風險管理服務也得到快速發展,并得到國家政策與業務市場對其的...
隨著國內經濟的發展,電梯責任保險市場發展面臨巨大機遇和挑戰。電梯是日常生活關系最密切的一類特種設備,其安全性直...
旅游保險行業前景如何?今年是全面貫徹落實黨的二十大精神的開局之年,也是我國疫情防控取得決定性勝利后文旅業加快復...
近年來,為了增加生活樂趣,緩解工作壓力,越來越多的中國人開始養寵物。寵物消費激增,寵物醫療、保險、食品、用品等...
微信掃一掃