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1、石墨烯市場及應用研究報告新材料在線 產業研究院2015年5月石墨烯概述2004年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈海姆和康斯坦丁諾沃肖洛夫,在實驗中成功地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(Graphene)是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料,碳原子之間相互連接成六角網格。鉛筆里用的石墨就相當于無數層石墨烯疊在一起。什么是石墨烯0102石墨烯之最導電最佳石墨烯為世界上電阻率最小的材料,只有約10-8m;同時,常溫下電子遷移率高達15000cm2/Vs,超過硅和碳管散熱最好導熱系數達5300 W/mK,高于碳納米管和金剛石;透明石墨烯幾乎完全透明,只吸收2.3%
2、的光;超強韌比金剛石硬,強度是鋼的300倍;最輕最薄03石墨烯的制備目前主要制備方法有四種:機械剝離法、化學氣相沉積法、外延生長法、氧化還原法。其中,最有可能率先突破產業化瓶頸的是化學氣相沉積法(CVD法)制備方法產品尺寸產品質量制造成本是否適合產業化微機械剝離法中小尺寸分子結構較為完整較低不易形成量產外延生長法大尺寸薄片不易與SiC分離較高適合小批量生產氧化石墨還原法大尺寸分子結構較易被破壞較低可以大規模生產CVD法大尺寸結構完整,質量較好較高可以大規模生產來源:國金證券研究所04廣泛的應用柔性觸控鋰電池散熱高頻晶體管邏輯電路薄膜晶體管DNA測序單分子檢測全碳計算機石墨烯市場概況05Sour
3、ce:BCC Research,新材料在線1.95132018E2023E單位:億美元全球石墨烯市場在2018年將超過1.95億美元,到2023年將迅速13億美元。2018-2023年年均復合增長率為47.1%。062023年,石墨烯市場將主要用于以下五個領域:超級電容器領域、觸摸屏領域、結構材料領域、傳感器和高性能計算機。CapacitorsDisplaysStructural materialsSensorsHigh-performance computingPhotovoltaicsThermal managementCommunicationsTerahertz imaging sys
4、temsData storageOther applicationsSource:BCC Research,新材料在線32.5%15%14%9%9%14%4%石墨烯專利分析07自2011年起,全球石墨烯申請呈爆發式增長:2004年關于全球石墨烯的制造與應用的發明只有33項,而截至2013年則超過5000 項。2004 2001500040003000200010000其他860韓國684美國1305中國22162004 05 06 07 08 09 10 11 12 13 Source:Reuters,新材料在線08University ofNanjingOceans KingLighting
5、 ScienceHaiyangwangLightingUniversity ofZhejiangLG ElectronicSungkyunkwanUniversityUniversity ofQinghuaIBMKAISTSamsungElectronic石墨烯的制造與應用相關專利申請量TOP10的公司集中在美國、韓國、中國,三國申請量占全球申請總量約85%Source:Reuters,新材料在線42216816715114812412412111611609儲能器件透明電極復合材料生物醫藥其他電子器件其他應用35.65%32.17%15.79%7.85%3.4855.06%Source:,截
6、止至2012年6月中國石墨烯相關專利主要集中在以下五個應用領域:儲能器件、透明電極、復合材料、生物醫藥和其他電子器件領域。石墨烯產業鏈10石墨烯產業鏈概述CVD設備石墨礦石墨烯薄膜石墨烯基化合物科研用石墨烯產品先進石墨烯元器件終端產品上游中游下游欲免費加入石墨烯企業導航請于新材料在線微信公眾號留言:石墨烯導航+姓名+單位+職位+電話+Email11石墨烯制備企業來源:Bloomberg,海通證券研究所企業名稱國家下游應用Angstron Materials美高性能石墨烯復合材料Bluestone GlobalTech美柔性觸摸屏等Graphene Square韓移動設備觸摸屏Graphene
7、Technologies美3D打印材料Graphenea西班牙電池電極、觸摸屏、太陽能電池板、電子數碼產品等NanoIntegris美研發企業和科研院所Ningbo MorshTechnology中電池電容、涂料油墨、塑料橡膠、導熱材料、復合材料Power Booster中觸摸屏等Shanghai SIMBATT Energy Technology中鋰電池、超級電容、散熱薄膜、導電油墨、生物材料、催化吸附材料、復合材料等XG Sciences美導電油墨、膜材料、造紙、涂料以及塑料等2D Carbon Tech中觸摸屏、透明電極、儲能、其他電子器件12石墨烯器件加工企業來源:Bloomberg,
8、鳳凰財經,中關村在線,海通證券研究所企業名稱國家主要產品Graphene Devices美能量存儲設備、可印刷電子、新型復合材料Graphensic AB瑞典半導體能源、環保材料IBM美晶體管、集成電路等Nanotak Instruments美超級電容器Nokia芬蘭光傳感器Samsung Electronics韓國觸摸屏、晶體管等Sony日本透明導電膜、觸摸屏等Vorbeck Materials美國鋰離子電池2D Carbon Tech中觸摸屏BTR中鋰離子電池13石墨烯產品的終端用戶應用領域石墨烯產品終端用戶高性能計算系統晶體管集成電路政府、生命科學工程、軍事、地質、氣象、金融與經濟學數據
9、存儲/記憶自旋納米電纜、石墨烯納米帶氧化物航空航天、軍事通信光電探測器、放大器、頻率倍頻器/混合器、接收機、天線通訊、家用電子產品熱管理導熱片、散熱品、熱界面材料電子產品、光電工程太陽能電池太陽能光電板軍事、民用傳感器化學和氣體傳感器、生物傳感器、輻射傳感器、圖像傳感器汽車能源、環境取證、國土安全、生命科學、制造業、石油加工太赫茲成像設備倍頻器、等離子體放大器、石墨烯激光、超級隱形眼鏡制造業、國土安全、軍事、生命科學平面顯示/觸摸屏透明電極消費電子等儲能電極汽車、消費電子、工業生產、能源結構材料石墨烯-聚合物復合材料汽車、電子產品、消費性產品國內主要科研機構14國內主要研發機構欲加入石墨烯專家
10、庫請于新材料在線微信公眾號留言:石墨烯專家+姓名+單位+職位+電話+Email石墨烯的產業化進程歐盟就石墨烯在光子和電子領域的項目開發提出了未來的藍圖,其預計透明導電膜應用將最先實現產業化。15石墨烯的產業化藍圖來源:廣發證券發展研究中心16石墨烯產業化障礙技術問題目前沒有找到獲得大面積單晶石墨烯的工業合成法未確立獲得帶隙的方法市場問題下游產業鏈尚未形成,目前還處于前期專利布局期目前石墨烯產量、質量及成本問題并未獲得下游應用市場的認可價格問題由于無法量產,石墨烯制備成本一直居高不下。0720042013 實驗室研究階段實驗室石墨烯產品的研制:晶體管、調制器、傳感器、手機觸摸屏、石墨烯鋰電池、石
11、墨烯散熱薄膜、石墨烯超級電容等。特點:研究領域石墨烯各種性質、了解其可能的使用20132015 早期產業化階段低端石墨烯產業化:對石墨烯質量要求寬松的產品產業化,如石墨烯鋰電池導電添加劑、涂料、導熱膜。特點:市場較小、下游需求逐漸開始打開。石墨烯制備技術尚不要成熟, 主要是石墨烯對傳統材料的替代。20152020年 產業化快速成長階段中高端石墨烯產業化:制備水平較為成熟之后。高質量的石墨烯產品產業化,如石墨烯超級電容等、觸摸屏、電子器件導電電極等。特點:產品下游需求迅速打開,石墨烯產業迅猛發展。石墨烯作為優質材料的特性得到開始得到利用。目前,石墨烯產業正處于概念導入期17石墨烯相關上市公司18
12、公司簡稱簡介中國寶安000009控股子公司貝特瑞是全球最大的鋰離子電池負極材料供應商烯碳新材000511轉型至烯碳新材料領域方大碳素600516亞洲最大的炭素制品生產供應基地力合股份000532間接參股二維碳素金路集團000510與中科院金屬所合作研發石墨烯華麗家族600503控股股東南江集團投資石墨烯項目中泰化學002092參股廈門凱納樂通股份002319出資開發石墨烯油墨產品康德新002450擬設立石墨烯應用子公司東旭光電000413與北理工簽署石墨烯產學研合作協議來源:Wind, 華泰證券研究所石墨烯相關上市公司免費加入石墨烯專家庫微信后臺留言:石墨烯專家+姓名+單位+職位+電話+Ema
13、il免費加入石墨烯企業導航微信后臺留言:石墨烯導航+姓名+單位+職位+電話+Email免費獲取石墨烯PDF報告微信后臺留言:石墨烯報告+姓名+單位+職位+電話+Email溫馨提示 所有加入供應商導航的企業將自動免費加入“中國好材料”評選活動!微信公眾號:xincailiaozaixian新浪微博:新材料在線官微Email: 官方微博官方微信新材料在線 免責聲明新材料在線 版權聲明1.本文僅代表作者本人觀點,新材料在線對文中陳述、觀點判斷保持中立,不對所包含內容的準確性、可靠性或 完整性提供任何明示或暗示的保證。本報告內容及觀點也不構成任何投資建議,報告中所引用信息均來自公開資料,請讀者僅作參考
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