谈谈中国石墨烯行业的优势与劣势

综合以上因素,我们预计,2017年中国石墨烯市场规模将达到30亿元,未来五年(2017-2021)年均复合增长率约为141.83%,2021年中国石墨烯市场规模将达到1,026亿元。

中国石墨烯行业的优势

一、政策利好

2015年11月30日,工信部、发改委和科技部等三部委发布了《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》,欲在2020年形成完善的石墨烯产业体系,实现石墨烯材料标准化、系列化和低成本化,在多领域实现规模化应用。

谈谈中国石墨烯行业的优势与劣势

二、应用领域广泛

石墨烯是一种碳基新材料,具有非常好的导热性、电导性、透光性,而且具有高强度、超轻薄、超大比表面积等特性,广泛应用于锂离子电池电极材料、太阳能电池电极材料、薄膜晶体管制备、传感器、半导体器件、复合材料制备、透明显示触摸屏、透明电极等方面。石墨烯在电子信息、新材料、新能源、生物医药等领域也显现广阔的应用前景。

三、性能优势

由于碳原子之间化学键的特性,使得石墨烯既是最薄的材料,也是最强韧的材料,断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料。而因为只有一层原子,电子的运动被限制在一个平面上,为它带来了全新的电学属性。石墨烯在可见光下透明,但不透气。这些特征使得它非常适合作为保护层和透明电子产品的原料。

四、硅的替代材料

硅基材料集成电路主频越高,热量也随之提高,并最终撞上功耗墙。目前硅基芯片最高的频率是在液氮环境下实现的8.4G,日常使用的桌面芯片主频基本在3G到4G,笔记本电脑为了控制CPU功耗,主频普遍控制在2G到3G之间。

相对于现在普遍使用的硅基材料,石墨烯在室温下拥有10倍的高载流子迁移率,同时具有非常好的导热性能,芯片的主频理论上可以达到300G,并且有比硅基芯片更低的功耗。早在几年前,IBM在实验室中的石墨烯场效应晶体管主频达155G。石墨烯是替代硅的理想材料。

五、产业集群逐步扩大

在政策的扶持鼓励下,我国石墨烯产业近年迎来大发展,常州石墨烯产业园、无锡石墨烯产业应用示范基地、青岛石墨烯产业创新示范基地等相继成立。随着产业化的提速,石墨烯产业集群持续壮大。

中国石墨烯的行业劣势

一、产业化初期

目前石墨烯仍处于产业化初期,尚未完全实现石墨烯的规模化应用,没有形成完整的、成熟的产业链上下游,对石墨烯产品最大的需求市场仍然是科研院校和少量生产厂商,大部分石墨烯企业目前仍无法找到稳定的商业模式和盈利模式。

目前,石墨烯技术的研究还处于前沿阶段,从成本和产量方面来看,石墨烯距离市场化的应用还有一段时间

二、成本高

目前,石墨烯在许多研究中展示的惊人特征,都以样品质量非常高为基础。而要想获得电学和机械性能都最佳的石墨烯样品,需要最费时费力费钱的手段-机械剥离法。

生产石墨烯还有许多能增加产量、降低成本的方法,如液相剥离法、化学气相沉积法、直接生长法、化学氧化还原法等。但使用这些方法的同时,产品的质量又会掉下去。迄今为止还没有真的能适合工业化大规模推广生产的技术。

三、潜在环境风险

石墨烯产业目前最成熟的产品之一是“氧化石墨烯纳米颗粒”,它很便宜,虽不能用在电池、可弯折触屏等高端领域,作为电子纸等用途倒是相当不错。可是它对人体很可能是有毒的。而且,经研究发现,它在地表水里非常稳定、极易扩散。虽然现在对它的环境影响下断言还为时太早,但这的确是个潜在问题。

谈谈中国石墨烯行业的优势与劣势

综合以上因素,我们预计,2017年中国石墨烯市场规模将达到30亿元,未来五年(2017-2021)年均复合增长率约为141.83%,2021年中国石墨烯市场规模将达到1,026亿元。

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