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2020石墨烯行业现状及发展前景预测

发布日期:2020-07-01 点击:

据了解,石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。

据了解,石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。

英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法,薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。

2020石墨烯行业现状及发展前景预测

产业现状

石墨烯由于具有非常突出的光学、电学、力学特性,在微纳加工、材料学、生物医学、能源和药物传递等方面具有重要的发展潜质。石墨烯及其相关材料对市场与产业的影响主要体现在两大领域。一是能源存储与转换,以及新型功能轻质复合材料领域,石墨烯及其材料将有可能集成到新型飞机、大巴、电动汽车等交通运输系统之中;二是信息领域,石墨烯材料凭借其特殊的电学和光学性能,有望用于新型信息处理和通讯系统。目前来看,第一个领域内的石墨烯的价值正逐步显现并开始获得市场的认可,比其在微电子芯片等高端领域可能会走得更快。目前,中国在石墨烯科研方面已走在了世界前列,而且正处于从实验室研究迈向工业化生产、产业化应用的关键时期,www.6203.com。在化学、材料、物理、生物、环境、能源、通信等众多领域均已取得一系列重要进展。有关石墨烯制备及相关应用开发企业的数量也正在快速增长中,涉及产业链的多个方面。“十三五”期间,石墨烯产业将逐步形成电动汽车锂电池用石墨烯基电极材料、海洋工程用石墨烯基防腐涂料、柔性电子用石墨烯薄膜和光电领域用石墨烯基高性能热界面材料四大类产业,全行业产业规模有望突破千亿元。

市场容量

由于石墨烯在能源、材料等各大领域都具有巨大的应用潜力,世界各国对石墨烯都给予了很高的关注。随着石墨烯产业化方向的逐渐清晰,目前,全球已有80多个国家投入石墨烯的研发、生产。美国、欧盟、日本、韩国等相继发布或资助了一系列相关研究计划和项目。特别是欧盟制定了石墨烯旗舰计划,计划投入10亿欧元。不仅如此,IBM、英特尔、陶氏化学、三星等国际知名跨国企业纷纷将石墨烯及其应用技术作为长期战略发展方向,而且还涌现出了大批专门从事石墨烯研发、生产和应用的机构和企业。随着石墨烯制备技术进一步推动规模化应用,2025年全球石墨烯规模有望达到21.03亿美元。

据中国石墨烯产业联盟预计,到2020年,石墨烯在新能源行业的锂电池和超级电容市场规模将突破534亿元;电子信息行业的柔性显示和可穿戴领域,市场规模将突破267亿元;在复合材料市场的塑料、橡胶、涂料、导电油墨四大领域,规模将突破372亿元;在节能环保领域,将突破90亿元;在热管理领域,电子产品散热膜、LED散热材料、石墨烯发热膜等市场规模将突破341亿元;在生物医药领域方面,石墨烯应用于生物安全、纳米载药体系、基因治疗、生物监测以及生物成像和诊断方面,市场规模将突破91亿元。因此,柔性显示、锂电池和复合材料等领域是石墨烯未来产业化突破的重点领域。随着“工业4.0”提升为国家战略,石墨烯量产将加快石墨烯在智能终端、新能源汽车、复合材料加工、智能穿戴、洁净能源、航天军工、智能家居等领域的应用。

前景预测

未来石墨烯产业的市场潜力和发展空间可谓超乎想象,欧盟、中国、美国、英国、韩国等纷纷将这一具有革命性意义的新材料研究提升到了战略高度,并投入巨资加快石墨烯的技术研发和产业化发展。目前,石墨烯已广泛应用于基础研究、传感器、晶体管、柔性显示屏、新能源电池、海水淡化、储氢材料、航空航天、感光元件、复合材料、生物等诸多领域。

中国石墨烯产业联盟预计,到2020年,石墨烯产业化规模将取得突破,全球石墨烯材料市场将达1000亿元,分布在新能源、电子信息、复合材料、节能环保、热管理、生物医药等各领域。未来10年内,石墨烯主要作为改性材料来提高传统材料与功能器件的性能,主要应用领域包括动力电池/超级电容、防腐涂料、改性化纤、改性橡塑材料和导热散热材料等,其价值在于支撑传统产业升级换代。未来10-20年,石墨烯将在柔性电子产业领域将发挥关键作用,在柔性显示、柔性传感、可穿戴设备等领域催生变革性技术和新兴产业,预计到2030年,石墨烯相关材料和技术将可以直接转换成为消费品,走到消费者身边。未来20年之后,石墨烯作为下一代高频晶体管核心材料的技术将走向成熟,由此在电子信息技术领域引发颠覆性技术革命。

未来中国的石墨烯市场将占据全球石墨烯市场份额的一半以上,成为全球石墨烯行业发展最强有力的推动力量,在全球石墨烯市场上占据主导地位。

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