石墨烯被認為是“會改變世界的材料”。它是目前世界上已知最薄、最堅硬、導電性和導熱性最好的材料。從最初的石墨原材料開采,到深加工成鋰離子電池負極材料,再到新能源材料——石墨烯。石墨烯已完成從“平民”到“貴族”的華麗轉身,從鱗片石墨到深加工成鋰離子電池負
石墨烯被認為是“會改變世界的材料”。它是目前世界上已知最薄、最堅硬、導電性和導熱性最好的材料。從最初的石墨原材料開采,到深加工成鋰離子電池負極材料,再到新能源材料——石墨烯。石墨烯已完成從“平民”到“貴族”的華麗轉身,從鱗片石墨到深加工成鋰離子電池負極材料再到漿料,石墨烯每噸在市場上的售價從3000元一躍升至8萬元。
石墨烯,是導熱、導電性最強的新型納米材料,近幾年隨著國際礦業進入調整期,曾經以煤炭作為經濟支柱的黑龍江遭遇到了產能過剩的“陣痛”,而隨著以石墨、石墨烯為主的高新技術企業的進駐,再加上自身石墨資源的優勢,石墨產業或將成為黑龍江省經濟轉型的新動力。
數據顯示,2019年中國石墨烯產業規模達163億元(下游應用制品市場規模),2022年我國石墨烯產業規模在335億元左右。并預計到2023年這一數字將增至大約386億元人民幣,到2027年石墨烯相關市場規模有望達到1000億元。
圖表:石墨烯市場規模預測
未來幾年內,石墨資源占世界總量70%的中國,將成為高端石墨技術和成品的“輸出國”,而“石墨烯”也將是未來黑龍江這個能源大省進行轉型的重要一環。可以確定,將來中國制造的石墨烯電池可以在-55℃的低溫下正常使用,可以讓電動車僅充電6分鐘即可行駛超過200公里。
據據中研普華產業院研究報告《2024-2029年中國石墨烯產業鏈供需布局與招商發展策略深度研究報告》分析分析
石墨烯是一種二維材料,從結構上來說,它是由碳原子以六元環組構而成的二維平面。它是碳的一種新型二維納米結構形式,衍生于石墨。在顯微鏡下觀察石墨截面可以發現,石墨片層是由石墨烯緊密堆疊構成的。因此,石墨烯可以被看作是一種石墨薄層,1毫米的石墨片層有大約300萬層石墨烯。如果把石墨比作一本書,石墨烯就是其中的一頁,只不過這一頁的厚度僅有0.335納米,是普通紙張的三十萬分之一。石墨烯還是目前可見的透明度最高的材料。玻璃通常作為透明材料使用。最透明的玻璃透光率為87%,而石墨烯薄膜透光率達到97.7%,肉眼看去幾乎是透明的。
產業鏈
石墨烯產業鏈的上游為石墨礦資源及生產設備;中游為石墨烯薄膜和石墨烯粉體制造;下游主要的應用以新能源、涂料、大健康、節能環保、化工新材料、電子信息等六大產業。
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,從石墨中層層剝離,得到二維的微觀石墨烯,是一個“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鍵,使其中一個個的碳原子從中脫離出來后規則地聚集,生長成為石墨烯,是一個“由零到一”的過程。前者主要包括液相剝離法、氧化還原法、機械剝離法,后者則主要包括化學氣相沉積法、碳化硅晶體外延生長法。
我國是世界第二大石墨資源國,已探明的石墨資源儲量為2.6億噸,石墨基礎儲量約占全世界總儲量的33%,具有良好的產業發展基礎。
得益于國家政策的大力推動和市場需求的持續上升,石墨烯產業即將步入一個更為宏大的發展階段,并迎來一個更有利的發展環境。據統計,2022年中國石墨烯產業的市場規模達到了約335億元人民幣,較上年增長了26.42%。2023年,中國石墨烯市場的規模約386億元人民幣。
石墨烯的產品形態主要分為石墨烯粉體和石墨烯薄膜兩大類。石墨烯粉體在多個領域中有著廣泛的應用,如作為鋰電池正負極材料的導電添加劑、超級電容的電極材料、特殊涂料、以及高效催化劑等。而石墨烯薄膜則主要用于導熱膜、柔性顯示技術、傳感器材料、以及集成電路的基礎材料等領域。
隨著科技的飛速發展和應用的不斷拓寬,石墨烯行業正迎來前所未有的發展機遇。作為新型納米材料,石墨烯憑借其卓越的導電性、導熱性、機械強度和化學穩定性等特性,在新能源、環保、醫療等領域展現出巨大的應用潛力。
應用的廣泛拓展。隨著技術的不斷進步和產業化的深入,石墨烯的應用領域將持續擴大。在能源領域,石墨烯電池有望大幅度提高充電速度和續航能力,為電動汽車和移動設備的能源問題提供解決方案。在環保領域,石墨烯環保材料將有效降低空氣污染和噪音污染,為創造更美好的生活環境作出貢獻。
國家支持與市場需求。石墨烯行業的發展也得到了國家的大力支持,為其提供了廣闊的發展空間和良好的發展環境。市場需求不斷增長,進一步推動了石墨烯行業的快速發展。
創新成果的涌現。在未來的發展中,石墨烯行業將不斷涌現出更多的創新成果。科研機構和企業將加大研發投入,推動石墨烯在各個領域的應用研究,引領新材料領域的發展潮流。
引領新材料領域的發展。石墨烯作為一種具有顛覆性的納米材料,將在未來的新材料領域中發揮至關重要的作用。它不僅將推動相關行業的技術進步,還將為人類社會的可持續發展注入新的活力。
欲了解更多關于石墨烯行業的市場數據及未來行業投資前景,可以點擊查看中研普華產業院研究報告《2024-2029年中國石墨烯產業鏈供需布局與招商發展策略深度研究報告》。
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