2023中國石墨烯產(chǎn)業(yè)格局及未來前景分析

• 黃文玉 2023年3月2日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1370 90
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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(jié)構(gòu)的新材料。石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，被認為是一種未來革命性的材料。

工信部宣布，近日批復(fù)組建國家石墨烯創(chuàng)新中心等三家國家制造業(yè)創(chuàng)新中心。有“新材料之王”之稱的石墨烯，將擁有首個國家創(chuàng)新中心。石墨烯在電池電極材料、半導(dǎo)體器件、涂料、光電、電子、復(fù)合材料等領(lǐng)域具備性能優(yōu)勢，在改性材料方面具有很高的商業(yè)價值。

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(jié)構(gòu)的新材料。石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，被認為是一種未來革命性的材料。

石墨烯按被功能化形式，常見的有氧化石墨烯、氫化石墨烯、氟化石墨烯等等。按外在形態(tài)，有片、膜、量子點、納米帶或三維狀等等。當(dāng)前國內(nèi)對石墨烯材料的應(yīng)用，主要集中在2大領(lǐng)域：一類是將石墨烯作為添加劑應(yīng)用在已有產(chǎn)品中，用以改良和提升產(chǎn)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(nèi)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(chǎn)品;另一類是將石墨烯薄膜用于加熱膜、智能手環(huán)、觸摸屏、遠紅外理療產(chǎn)品等。

中國石墨烯行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

石墨烯的上游原材料主要為石墨碳源、相關(guān)設(shè)備等，中游石墨烯產(chǎn)品主要為石墨烯粉體、石墨烯薄膜、石墨烯漿料、石墨烯纖維等。目前國內(nèi)石墨烯全產(chǎn)業(yè)鏈布局已經(jīng)初見雛形，基本覆蓋了從制備及應(yīng)用研究到石墨烯產(chǎn)品生產(chǎn)，直至下游應(yīng)用的全環(huán)節(jié)。初步形成以北京為核心，東部沿海地區(qū)產(chǎn)業(yè)帶和內(nèi)蒙-黑龍江地區(qū)產(chǎn)業(yè)帶為集聚區(qū)，多地點狀分布式的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。

其中材料制備領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)約300多家，產(chǎn)品以石墨烯粉體和薄膜兩類材料為主，并且基本實現(xiàn)量產(chǎn);應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)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(lǐng)域。此外，還有一些技術(shù)服務(wù)、銷售、投資、檢測等企業(yè)，進一步完善了石墨烯全產(chǎn)業(yè)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(nèi)石墨烯年產(chǎn)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(xiàn)了應(yīng)用了商業(yè)化的應(yīng)用。石墨烯的應(yīng)用市場還有著進一步開發(fā)的空間，石墨烯的前景十分廣闊。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年石墨烯行業(yè)深度分析及投資價值研究咨詢報告》顯示：

工信部科技司相關(guān)負責(zé)人此前在國家石墨烯創(chuàng)新中心建設(shè)方案專家論證會上表示，截至2021年底，中國石墨烯專利技術(shù)申請量約占全球的80%，相關(guān)產(chǎn)品市場規(guī)模已達到160億元，已初步形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈體系。

中國石墨烯主要生產(chǎn)企業(yè)分析

我國石墨烯行業(yè)相關(guān)企業(yè)注冊量于2019-2021年呈增長趨勢，2021年企業(yè)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(yè)注冊量為11668家。從石墨烯相關(guān)企業(yè)數(shù)量看，廣東、江蘇、山東、浙江位列全國前四，均在千家以上。

從生產(chǎn)角度看，我國豐富的石墨資源為石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了堅實的資源基礎(chǔ)。我國石墨資源基礎(chǔ)儲量占世界總儲量的24%左右，中國石墨的產(chǎn)量也位居世界前列，我國目前已查明晶質(zhì)石墨儲量5500萬噸，位于世界前列。其中國內(nèi)石墨儲量47%分布在黑龍江，19%分布在內(nèi)蒙古。

2012年在新材料“十二五規(guī)劃”中首次提出支持石墨烯發(fā)展開始，國內(nèi)關(guān)于促進石墨烯發(fā)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(yīng)用前景后，支持石墨烯的相關(guān)政策在近幾年愈演愈烈。成為引領(lǐng)新材料發(fā)展的重點布局方向，各地政策也紛紛露出水面。

中國石墨烯產(chǎn)業(yè)格局分析

石墨烯在全國范圍內(nèi)正呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展之勢。目前中國已經(jīng)基本形成以長三角、珠三角和京津冀魯區(qū)域為聚合區(qū)，多地分布式發(fā)展的石墨烯產(chǎn)業(yè)格局。我國石墨烯產(chǎn)業(yè)化勢頭強勁，多個具有石墨烯特色的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心已露雛形。尤其是長三角地區(qū)，“東方碳谷”常州因其石墨烯相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高度集聚而備受關(guān)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(xié)同發(fā)展、優(yōu)勢互補，石墨烯生產(chǎn)制備技術(shù)不斷取得突破，應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化步伐迅速。

中國首條全自動量產(chǎn)石墨烯有機太陽能光電子器件生產(chǎn)線在山東菏澤啟動。2018年6月27日，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟發(fā)布新制訂的團體標(biāo)準(zhǔn)《含有石墨烯材料的產(chǎn)品命名指南》。這項標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了石墨烯材料相關(guān)新產(chǎn)品的命名方法。實際上石墨烯本來就存在于自然界，只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。

2023年，據(jù)最新發(fā)表在《自然》雜志上的一項研究，美國俄亥俄州立大學(xué)領(lǐng)銜團隊發(fā)現(xiàn)的新證據(jù)顯示，當(dāng)石墨烯偏轉(zhuǎn)到某個精確角度時，可成為超導(dǎo)體，傳輸電能而不損失能量。量子幾何在這種偏轉(zhuǎn)石墨烯成為超導(dǎo)體方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

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