中國石墨烯研發(fā)水平逐步提高,石墨烯在新能源、電子、光子等領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸擴(kuò)大。石墨烯市場規(guī)模持續(xù)增長,預(yù)計2025年突破千億。
一、石墨烯定義
石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料,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。石墨烯可以分為單層石墨烯、雙層石墨烯、少層石墨烯、多層石墨烯。
二、石墨烯行業(yè)發(fā)展政策
近年來,中國石墨烯行業(yè)受到各級政府的高度重視和國家產(chǎn)業(yè)政策的重點支持。國家陸續(xù)出臺了多項政策,鼓勵石墨烯行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新,《關(guān)于加快推動制造業(yè)綠色化發(fā)展的指導(dǎo)意見》《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2024年本)》《前沿材料產(chǎn)業(yè)化重點發(fā)展指導(dǎo)目錄(第一批)》等產(chǎn)業(yè)政策為石墨烯行業(yè)的發(fā)展提供了明確、廣闊的市場前景,為企業(yè)提供了良好的生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境。
三、石墨烯行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1.市場規(guī)模
目前,我國石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈已初步建立,涵蓋從原材料研發(fā)、制備到應(yīng)用的各個環(huán)節(jié),并在一些關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化的初步應(yīng)用,在全球石墨烯產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程中處于領(lǐng)先地位。2022年中國石墨烯市場規(guī)模約為335億元,同比增長26.42%,2023年約為386億元。2024年市場規(guī)模將達(dá)441億元。
2.市場結(jié)構(gòu)
目前中國石墨烯材料市場主要以石墨烯粉體為主,石墨烯粉體占整體市場的90.7%,石墨烯薄膜占比達(dá)9.3%。
3.企業(yè)注冊量
近幾年,我國石墨烯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展活躍,相關(guān)企業(yè)注冊量總體呈現(xiàn)高速增長的趨勢。根據(jù)企查查數(shù)據(jù),2018年-2023年我國石墨烯相關(guān)企業(yè)注冊量由3992家增至16600萬家,年均復(fù)合增長率高達(dá)33%。此外,我國石墨烯專利數(shù)量全球領(lǐng)先,目前專利申請量約占全球石墨烯專利總申請量的70%以上,是全球石墨烯第一大技術(shù)來源國。
4.下游應(yīng)用情況
石墨烯擁有優(yōu)異的電學(xué)性能、出色的機(jī)械性能、極高的導(dǎo)熱性、超大比表面積、優(yōu)異的阻隔性能等,在新能源、石油化工、電子信息、復(fù)合材料、生物醫(yī)藥和節(jié)能環(huán)保等傳統(tǒng)領(lǐng)域和新興領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。目前,我國石墨烯下游應(yīng)用占比最多的領(lǐng)域是新能源領(lǐng)域,占比達(dá)51%;其次是熱管理領(lǐng)域占比15%,包括電采暖8%、散熱7%;大健康和涂料領(lǐng)域均占8%,前四領(lǐng)域占比80%以上。
四、石墨烯行業(yè)重點企業(yè)
1.貝特瑞
貝特瑞新材料集團(tuán)股份有限公司的主營業(yè)務(wù)為鋰離子電池負(fù)極材料、正極材料及先進(jìn)新材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。主要產(chǎn)品包括天然石墨負(fù)極材料、人造石墨負(fù)極材料、硅基負(fù)極材料及高鎳三元正極材料等。
貝特瑞旗下的深瑞墨烯公司成功突破了石墨烯膜連續(xù)化卷燒及輥壓技術(shù),實現(xiàn)了石墨烯導(dǎo)熱膜卷材產(chǎn)品的批量化制備。貝特瑞的石墨烯導(dǎo)熱膜主要應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦以及高清電視等面板領(lǐng)域的散熱層。
2023年實現(xiàn)營業(yè)收入251.19億元,同比下降2.18%;實現(xiàn)歸母凈利潤16.54億元,同比下降28.37%
2.方大炭素
方大炭素新材料科技股份有限公司是一家專注于炭素產(chǎn)品生產(chǎn)與開發(fā)的高科技企業(yè)。方大炭素主營業(yè)務(wù)是石墨及炭素新材料的研制、生產(chǎn)與銷售。主導(dǎo)產(chǎn)品有“蘭光”牌超高功率、高功率、普通功率石墨電極,高爐用微孔炭磚等,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于冶金、化工等行業(yè)和高科技領(lǐng)域。
自石墨烯研究院成立以來,方大炭素已成功轉(zhuǎn)化了兩項科技成果,包括批量石墨烯粉體和石墨烯功能無紡布的生產(chǎn)。這些產(chǎn)品在市場上表現(xiàn)出色,特別是在抗菌、抗病毒等方面具有顯著優(yōu)勢。
2023年實現(xiàn)營業(yè)收入51.32億元,同比下降3.53%;實現(xiàn)歸母凈利潤4.16億元,同比下降50.48%。
3.德爾未來
德爾未來科技控股集團(tuán)股份有限公司的主營業(yè)務(wù)是木地板,定制家具及密度板等大家居產(chǎn)品的研發(fā),生產(chǎn)和銷售;石墨烯制備設(shè)備的研發(fā),生產(chǎn)和銷售,以及石墨烯等新材料相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用推廣。
德爾未來通過其子公司廈門烯成公司等平臺,覆蓋了石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈的上游和下游。在上游領(lǐng)域,德爾未來擁有豐富的石墨礦資源,這為其石墨烯的研發(fā)和生產(chǎn)提供了堅實的原材料保障。在設(shè)備方面,烯成科技在氣相沉積法石墨烯制備設(shè)備方面擁有較高的市場份額,為石墨烯的規(guī);a(chǎn)提供了技術(shù)支持。
2023年實現(xiàn)營業(yè)收入19.33億元,同比下降2.03%;實現(xiàn)歸母凈利潤0.32億元,同比增長268.42%。
4.常州第六元素
常州第六元素材料科技股份有限公司成立于2011年11月,位于江蘇武進(jìn)西太湖國際智慧園,是專業(yè)從事石墨烯研發(fā)、生產(chǎn)及銷售的國家專精特新小巨人企業(yè)、高新技術(shù)企業(yè),建有年產(chǎn)110噸石墨烯/1,500噸氧化石墨(烯)的自動控制規(guī)模化生產(chǎn)線,技術(shù)先進(jìn)程度達(dá)到了世界一流水平,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于消費電子、新能源、涂料、復(fù)合材料以及軍工等領(lǐng)域。
常州第六元素的石墨烯產(chǎn)品可分為導(dǎo)電型石墨烯、防腐型石墨烯、增強(qiáng)型石墨烯、導(dǎo)熱型石墨烯四種。
5.二維碳素
二維碳素采用化學(xué)氣相沉積(CVD)等方法合成石墨烯,成功生長出世界上第一張大尺寸、高質(zhì)量的石墨烯薄膜。二維碳素在石墨烯薄膜制備和工藝上具有獨特的優(yōu)勢,如率先開發(fā)出在銅箔和鎳基底上用CVD法制備石墨烯透明導(dǎo)電薄膜的工藝,以及首創(chuàng)石墨烯薄膜單晶陣列CVD生長技術(shù)等。
五、石墨烯行業(yè)發(fā)展前景
1.科技創(chuàng)新與應(yīng)用拓展推動行業(yè)發(fā)展
石墨烯因其獨特的物理和化學(xué)性質(zhì),在科技創(chuàng)新領(lǐng)域展現(xiàn)出無限可能。其優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性,使得石墨烯在電子信息、新能源、航空航天及生物醫(yī)學(xué)等多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。例如,在電子信息領(lǐng)域,石墨烯有望替代硅成為新一代信息技術(shù)的基礎(chǔ)材料,大幅提升計算速度和效率;在新能源領(lǐng)域,石墨烯電池能夠顯著提高充電速度和續(xù)航能力,推動電動汽車和儲能技術(shù)的快速發(fā)展。
2.產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速
隨著石墨烯制備技術(shù)的不斷成熟和規(guī);a(chǎn)難題的逐步解決,石墨烯的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程正在加速推進(jìn)。各國政府和企業(yè)紛紛加大對石墨烯產(chǎn)業(yè)的投入和支持,推動石墨烯從實驗室走向市場,實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。中國作為石墨資源大國和石墨烯研發(fā)應(yīng)用最活躍的國家之一,已經(jīng)初步形成了完整的石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈,并在鋰電池、涂料、超級電容等領(lǐng)域取得了顯著成果。未來,隨著石墨烯制備成本的進(jìn)一步降低和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,石墨烯產(chǎn)業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展空間,成為推動新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量。
3.跨學(xué)科融合促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
石墨烯的發(fā)展不僅局限于單一領(lǐng)域,而是呈現(xiàn)出跨學(xué)科融合和新興產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展的特點。石墨烯的廣泛應(yīng)用需要材料科學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、電子工程、生物醫(yī)學(xué)等多個學(xué)科的交叉融合和協(xié)同創(chuàng)新。這種跨學(xué)科融合不僅促進(jìn)了石墨烯技術(shù)的快速發(fā)展,也催生了一系列新興產(chǎn)業(yè)的誕生和成長。例如,石墨烯與紡織鞋服、功能涂料、改性橡膠等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的深度融合,推動了這些產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展;同時,石墨烯與電子信息、航空航天、新能源、生物醫(yī)藥等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的緊密結(jié)合,也為這些產(chǎn)業(yè)注入了新的活力和動力,推動了全球經(jīng)濟(jì)的持續(xù)繁榮和發(fā)展。