2023石墨烯行業深度調研及中國石墨烯主要生產企業

• 黃文玉 2023年9月11日 來源：互聯網 821 50
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石墨烯行業發展如何?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。

石墨烯行業發展如何?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。

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。

中國石墨烯行業發展現狀分析

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。

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。

根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年中國石墨烯行業市場深度調研及投資戰略規劃研究報告》顯示：

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。

2018年3月31日，中國首條全自動量產石墨烯有機太陽能光電子器件生產線在山東菏澤啟動。2021年10月31日，2021中國福建(永安)石墨烯創新創業大賽暨項目成果對接會閉幕。會上，工信部賽迪研究院發布了《中國石墨烯產業發展競爭力指數(2021)》。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。

中國石墨烯主要生產企業

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。

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。

石墨烯行業未來發展前景預測

石墨烯的研究與應用開發持續升溫，石墨和石墨烯有關的材料廣泛應用在電池電極材料、半導體器件、透明顯示屏、傳感器、電容器、晶體管等方面。鑒于石墨烯材料優異的性能及其潛在的應用價值，在化學、材料、物理、生物、環境、能源等眾多學科領域已取得了一系列重要進展。研究者們致力于在不同領域嘗試不同方法以求制備高質量、大面積石墨烯材料。并通過對石墨烯制備工藝的不斷優化和改進，降低石墨烯制備成本使其優異的材料性能得到更廣泛的應用，并逐步走向產業化。

石墨烯有望在諸多應用領域中成為新一代器件，為了探尋石墨烯更廣闊的應用領域，還需繼續尋求更為優異的石墨烯制備工藝，使其得到更好的應用。石墨烯雖然從合成和證實存在到今天只有短短十幾年的時間，但是已成為今年學者研究的熱點。其優異的光學、電學、力學、熱學性質促使研究人員不斷對其深入研究，隨著石墨烯的制備方法不斷被開發，石墨烯必將在不久的將來被更廣泛地應用到各領域中。

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