2022中國石墨烯行業(yè)深度調(diào)研與企業(yè)投資戰(zhàn)略分析

• 2022年8月11日 HuangWenYu來源：中科院之聲 瀟湘晨報(bào) 849 52
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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(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(rèn)為是一種未來革命性的材料。

石墨烯行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

石墨是制備石墨烯的主要原材料之一。我國石墨資源豐富，是全球最大的石墨生產(chǎn)國，為我國石墨烯行業(yè)的發(fā)展提供了充足的原料支持。

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(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(rèn)為是一種未來革命性的材料。

英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家用微機(jī)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(xué)獎(jiǎng)。石墨烯常見的粉體生產(chǎn)的方法為機(jī)械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法，薄膜生產(chǎn)方法為化學(xué)氣相沉積法。實(shí)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。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國石墨烯行業(yè)深度發(fā)展研究與“十四五”企業(yè)投資戰(zhàn)略規(guī)劃報(bào)告》顯示：

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(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《含有石墨烯材料的產(chǎn)品命名指南》。這項(xiàng)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。

國內(nèi)石墨年產(chǎn)量穩(wěn)定在80萬噸左右。其中，晶質(zhì)石墨資源前三的省份儲(chǔ)量合計(jì)為75%。其中黑龍江為43%、內(nèi)蒙古為27%、四川為7%;隱晶質(zhì)石墨資源儲(chǔ)量前三的省份儲(chǔ)量合計(jì)占全國的86.4%。其中內(nèi)蒙古為58%、湖南為14.7%、吉林為13.7%。

2022年3月，意大利國家研究委員會(huì)光子學(xué)和納米技術(shù)研究所、米蘭理工大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)與英國、西班牙相關(guān)機(jī)構(gòu)合作，通過外部電場顯著改變石墨烯電荷載流子的弛豫時(shí)間。這項(xiàng)工作為通過控制電荷載流子的弛豫時(shí)間來開發(fā)新功能設(shè)備奠定了基礎(chǔ)，將促進(jìn)石墨烯在光子學(xué)、電信、防止過度照明損壞的脈沖激光源或光學(xué)限制器，以及超快探測器和調(diào)制器等許多技術(shù)設(shè)備中的應(yīng)用。

研究發(fā)現(xiàn)，一種基于還原氧化石墨烯制備的石墨烯材料對(duì)電子垃圾中痕量的金資源具有超強(qiáng)的提取能力，無需外加能量和其他材料與化學(xué)品，這種石墨烯材料就可對(duì)金離子進(jìn)行快速吸附并同時(shí)還原得到純金顆粒。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，除石墨烯電池等趨于成熟的商業(yè)應(yīng)用外，石墨烯在建筑節(jié)能、碳捕集、二氧化碳資源化利用等方面均有利用潛力。如去年我國建成了世界首條石墨烯混凝土道路，以石墨烯為催化劑載體可以將二氧化碳轉(zhuǎn)化為液態(tài)燃料或高附加值的化學(xué)產(chǎn)品。隨著碳中和戰(zhàn)略的實(shí)施，石墨烯產(chǎn)業(yè)有望迎來發(fā)展機(jī)遇。

隨著電子產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，電子垃圾已成為全球可持續(xù)發(fā)展的重大挑戰(zhàn)之一，因此從電子垃圾中回收金資源對(duì)實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。石墨烯材料的可控制備是石墨烯行業(yè)的基礎(chǔ)，更是石墨烯在下游應(yīng)用中充分發(fā)揮性能優(yōu)勢的關(guān)鍵。由于采用商用氧化石墨烯為原材料，其成本遠(yuǎn)低于金價(jià)，因此該石墨烯材料具有大規(guī)模應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)可行性，為解決金資源可持續(xù)性發(fā)展和電子垃圾回收的雙重挑戰(zhàn)提供了一個(gè)新的解決方案。

鱗片石墨剝離技術(shù)是發(fā)展最為成熟的石墨烯規(guī)?；苽浼夹g(shù)之一，該方法已實(shí)現(xiàn)石墨烯片層厚度和化學(xué)結(jié)構(gòu)的精確控制，但在橫向尺寸調(diào)控方面仍面臨挑戰(zhàn)，典型的石墨烯橫向尺寸分布在幾百納米到幾個(gè)微米以內(nèi)。

隨著批量化生產(chǎn)以及大尺寸等難題的逐步突破，石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用步伐正在加快，基于已有的研究成果，最先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的領(lǐng)域可能會(huì)是移動(dòng)設(shè)備、航空航天、新能源電池領(lǐng)域。我國新能源汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，鋰電池行業(yè)也隨之快速發(fā)展，下游需求增加促進(jìn)了我國石墨烯行業(yè)的發(fā)展。據(jù)資料顯示，2020年我國鋰電池出貨量達(dá)158.5GWh，同比2019年增長20.4%。

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