我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析：目前石墨烯材料能夠應(yīng)用在更多的下游產(chǎn)品和領(lǐng)域中

• 黃婷 2023年12月27日 來源：人民網(wǎng) 1035 66
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石墨烯，是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。應(yīng)用于物理、材料、電子信息、計(jì)算機(jī)等眾多領(lǐng)域，具有較好的額導(dǎo)熱性、光學(xué)特性和穩(wěn)定性。

石墨烯，是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。應(yīng)用于物理、材料、電子信息、計(jì)算機(jī)等眾多領(lǐng)域，具有較好的額導(dǎo)熱性、光學(xué)特性和穩(wěn)定性。

石墨烯雖然從合成和證實(shí)存在到今天只有短短十幾年的時(shí)間，但目前已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。石墨烯層數(shù)可分為單層石墨烯、少層石墨烯和多層石墨烯;按照功能化形式可以分為氧化石墨烯、氫化石墨烯、氟化石墨烯等;按照產(chǎn)品形態(tài)又可分為石墨烯粉體和石墨烯薄膜。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2024-2029年石墨烯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告》分析：

我國(guó)是世界第二大石墨資源國(guó)，已探明的石墨資源儲(chǔ)量為2.6億噸，石墨基礎(chǔ)儲(chǔ)量約占全世界總儲(chǔ)量的33%，具有良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)。

2015年，工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展改革委、科技部等三部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》，成為我國(guó)石墨烯領(lǐng)域首個(gè)國(guó)家層面的綱領(lǐng)性文件。近年來，一系列石墨烯材料產(chǎn)業(yè)的相關(guān)扶持政策陸續(xù)出爐。今年8月，工業(yè)和信息化部、國(guó)務(wù)院國(guó)資委印發(fā)《前沿材料產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)發(fā)展指導(dǎo)目錄(第一批)》，石墨烯名列其中。

無論是石墨烯材料的基礎(chǔ)研究還是產(chǎn)業(yè)化，中國(guó)都已走在世界前列。經(jīng)過近10年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)石墨烯材料市場(chǎng)中，部分下游應(yīng)用領(lǐng)域取得突破，如石墨烯導(dǎo)電劑已在新能源汽車市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。

? ? ? ?我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析

隨著石墨烯制備和石墨烯應(yīng)用技術(shù)水平的提升，石墨烯材料能夠應(yīng)用在更多的下游產(chǎn)品和領(lǐng)域中。最新石墨烯下游產(chǎn)品，包括石墨烯理療保暖產(chǎn)品，石墨烯內(nèi)暖纖維制成的服裝，第二代石墨烯手機(jī)，石墨烯防彈衣、石墨烯防靜電輪胎、石墨烯動(dòng)力電池等等，顯示出我國(guó)在石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域取得了很好的成績(jī)。石墨烯的研究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展持續(xù)升溫，未來將會(huì)應(yīng)用于鋰離子電池、鋰硫電池、薄膜分離、超級(jí)電容器等制造中。

在日前舉辦的第二十五屆中國(guó)國(guó)際高新技術(shù)成果交易會(huì)上，全球首個(gè)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的二維石墨烯材料亮相。石墨烯被認(rèn)為是“會(huì)改變世界的材料”。它是目前世界上已知最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性最好的材料。

對(duì)于石墨烯材料來說，2010年是一個(gè)重要的年份。這一年，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，表彰他們“有關(guān)二維材料石墨烯的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)”，石墨烯材料也因此進(jìn)入公眾視野。這種既透明輕薄同時(shí)又具有超強(qiáng)韌度的二維材料，已經(jīng)成為當(dāng)下材料科學(xué)領(lǐng)域的“明星”。

目前，石墨烯的制備主要包括“自上而下”法和“自下而上”法兩種工藝。所謂的“自上而下”法，指的是以石墨為起點(diǎn)，從石墨中層層剝離，得到二維的微觀石墨烯，是一個(gè)“由多到一”的過程;而“自下而上”法是指從含碳化合物開始，利用高能量破壞掉化合物的化學(xué)鍵，使其中一個(gè)個(gè)的碳原子從中脫離出來后規(guī)則地聚集，生長(zhǎng)成為石墨烯，是一個(gè)“由零到一”的過程。前者主要包括液相剝離法、氧化還原法、機(jī)械剝離法，后者則主要包括化學(xué)氣相沉積法、碳化硅晶體外延生長(zhǎng)法。

再過10年左右，石墨烯薄膜材料或?qū)⒊蔀橹髁鲬?yīng)用材料，用其制備的水氧阻隔膜、分離膜、緩沖層、透明電極、觸控屏、射頻器件等，將逐漸從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化。因此從材料的形態(tài)上講，從粉體材料到纖維材料，再到薄膜和晶圓材料，或許可以被視為石墨烯材料可預(yù)見的發(fā)展歷程。

同時(shí)，石墨烯材料產(chǎn)業(yè)還面臨著一系列技術(shù)挑戰(zhàn)。，目前石墨烯大規(guī)模生產(chǎn)成本仍然較高，需要尋找更加經(jīng)濟(jì)高效的方法;石墨烯的制備需要更好地控制其結(jié)構(gòu)和性能，以滿足不同應(yīng)用的需求;石墨烯的生產(chǎn)和處理過程中可能會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染和廢棄物處理問題，需要研究環(huán)保的生產(chǎn)方法。盡管石墨烯具有許多優(yōu)異的特性，但如何在實(shí)際應(yīng)用中利用好這些特性還需要更多的研究和探索。

隨著國(guó)家“煤改電”等清潔能源政策的推動(dòng)，全國(guó)已有幾十個(gè)城市出臺(tái)了扶持政策，使石墨烯電加熱行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期。此外，石墨烯防腐涂料、石墨烯改性紡織品、石墨烯改性合金材料等應(yīng)用也在不斷發(fā)展成熟，中國(guó)成為石墨烯材料市場(chǎng)下游應(yīng)用開發(fā)力度最大的國(guó)家。

同時(shí)值得注意的是，歐美石墨烯材料市場(chǎng)的下游應(yīng)用多為光電器件、傳感器等高精密儀器。這些儀器對(duì)石墨烯材料的要求高，因此常采用“自下而上”法制備石墨烯材料。而我國(guó)市場(chǎng)上的石墨烯材料大部分采用“自上而下”法，通過氧化還原反應(yīng)制備，雖然成本低、產(chǎn)量大，但由于質(zhì)量尚有待提高，因此難以在集成電路等高精密度產(chǎn)品中應(yīng)用。?

如果想要了解更多石墨烯產(chǎn)業(yè)詳情分析，可以點(diǎn)擊查看中研普華研究報(bào)告《2024-2029年石墨烯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告》。

報(bào)告對(duì)我國(guó)石墨烯行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、子行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了國(guó)內(nèi)外石墨烯行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)等等。報(bào)告還綜合了石墨烯行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。報(bào)告對(duì)于石墨烯產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)、經(jīng)銷商、行業(yè)管理部門以及擬進(jìn)入該行業(yè)的投資者具有重要的參考價(jià)值，對(duì)于研究我國(guó)石墨烯行業(yè)發(fā)展規(guī)律、提高企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率、促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展壯大有學(xué)術(shù)和實(shí)踐的雙重意義。

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  2024-2029年石墨烯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告

  石墨烯，是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。應(yīng)用于物理、材料、電子信息、計(jì)算機(jī)等眾多領(lǐng)域，具有較好的額導(dǎo)熱性、光學(xué)特性和穩(wěn)定性。石墨烯雖然從合...

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