当前,以石墨烯材料为代表的一场颠覆性的新兴技术产业革命正在全球悄然兴起。学术界关注石墨烯主要看它的性质,而产业界关注的是其性价比。因此,在产业化过程中寻找石墨烯性价比合适的应用是关键。
目前石墨烯的产业化包括两个路径,一个是批量生产石墨烯原料,二是大规模投入到应用领域。目前来看,行业已经基本度过了制备的研发阶段,原料的性能已经不存在问题。
上游制备以 CVD 法和氧化还原法为主。从制备的角度来看。目前石墨烯主要的制备方法有:氧化还原法、化学气相沉积法(CVD 法)、外延生长法、机械剥离法等,而比较成熟的产业化的制备方法主要有两种:一种是利用 CVD 法制备石墨烯薄膜;另一种是氧化还原法,用于制备石墨烯的粉体。
CVD 法可实现石墨烯规模化大面积生长,也可以广泛用于制备石墨烯晶体管和透明导电薄膜等;氧化还原法操作简单、制备成本低,可以大规模制备石墨烯粉体,同时可以生产出具有广泛应用前景的氧化石墨,但会对环境造成污染。
当前石墨烯的下游应用很多,产品主要分为以下三个方面。
粉体:主要用于能源领域,作为添加剂提高或者改变产品的性能。石墨烯导电添加剂目前在电池中已经有应用,但用量不大。另外,我国每年涂料消费量超过 1400 万吨,所以未来在涂料方面也比较容易实现规模化,但成本还是会高一些。其他的产品还有轮胎、散热灯罩、加热地板、加热等,总的来说性价比较低,也有其他成熟的可替代产品。
薄膜:服饰和电子产品领域,利用高导热性作为加热或者散热装置。目前市面上已经推出的石墨烯服饰产品包括石墨烯理疗护膝、加热坐垫、内衣、西服。第六元素生产的石墨烯加热膜应用到石墨烯护腰中,可以通过控制器自由调节温度,USB 循环充电长期使用。问题在于石墨烯服饰是被定位为高端产品,产品能否实现市场推广,以及人们是否认可这么高的附加值,需要时间来检验。
电子产品领域中,ITO 在触控屏方面的应用比较成熟,而且也有价格优势。
参考中国报告网发布《2018-2023年中国石墨烯产业市场竞争现状调查与未来发展前景预测报告》
柔性显示爆发之前,石墨烯触控屏很难取代 ITO,因为虽然柔性触控已经和 OLED 结合,但只是显示触控能达到要求,电池、盖板、基板等部件暂时还无法做到配套。因此柔性显示的爆发时点目前并确定,短期内市场化的可能不大。导热膜方面,高导热石墨膜目前也很成熟,石墨烯导热膜的合格率也还有待提升。
石墨烯行业发展现状。
行业度过制备研发阶段,进入应用研发期。当前,以石墨烯材料为代表的一场颠覆性的新兴技术产业革命正在全球悄然兴起,学术界关注石墨烯主要看它的性质,而产业界关注其性价比。目前石墨烯的产业化包括两个路径,一个是批量生产石墨烯原料,二是大规模投入到应用领域。目前,石墨烯行业已经基本度过了制备的研发阶段,原料的性能已经不存在问题。
上游制备以 CVD 法和氧化还原法为主。从制备的角度来看。目前石墨烯主要的制备方法有:氧化还原法、化学气相沉积法(CVD 法)、外延生长法、机械剥离法等,而比较成熟的产业化的制备方法主要有两种: CVD 法和氧化还原法。 CVD 法主要用于制备石墨烯薄膜,广泛用于制备石墨烯晶体管和透明导电薄膜等;氧化还原法的操作简单、制备成本低,还可以生产出具有广泛应用前景的氧化石墨,但会对环境造成污染。
下游静待杀手级应用问世。石墨烯的下游产品主要有三个方面:粉体多应用于能源领域,薄膜多用于服饰和电子产品设备。粉体领域的应用总的来说性价比较低,目前也有其他成熟的可替代产品。服饰方面,石墨烯服饰目前被定位为高端产品,能否实现市场推广,以及人们是否认可其较高的附加值,需要时间检验;而电子领域,柔性显示的爆发时点目前并确定,短期内市场化的可能不大,导热膜方面,高导热石墨膜目前也很成熟,石墨烯导热膜的合格率也还有待提升。
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