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旭晏
5 years ago
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1 石墨烯市场及应用研究报告新材料在线产业研究院 2015 年 5 月

2 石墨烯概述

3 01 什么是石墨烯石墨烯 (Graphene) 是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料, 碳原子之间相互连接成六角网格铅笔里用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起 2004 年, 英国曼彻斯特大学物理学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫, 在实验中成功地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

4 02 石墨烯之最散热最好导热系数达 5300 W/m K, 高于碳纳米管和金刚石 ; 导电最佳石墨烯为世界上电阻率最小的材料, 只有约 10-8 Ω m; 同时, 常温下电子迁移率高达 cm 2 /V s, 超过硅和碳管透明石墨烯几乎完全透明, 只吸收 2.3% 的光 ; 超强韧比金刚石硬, 强度是钢的 300 倍 ; 最轻最薄

5 03 石墨烯的制备目前主要制备方法有四种 : 机械剥离法化学气相沉积法外延生长法氧化还原法其中, 最有可能率先突破产业化瓶颈的是化学气相沉积法 (CVD 法 ) 来源 : 国金证券研究所制备方法产品尺寸产品质量制造成本是否适合产业化微机械剥离法中小尺寸分子结构较为完整较低不易形成量产外延生长法大尺寸薄片不易与 SiC 分离较高适合小批量生产氧化石墨还原法大尺寸分子结构较易被破坏较低可以大规模生产 CVD 法大尺寸结构完整, 质量较好较高可以大规模生产

6 04 广泛的应用柔性触控锂电池高频晶体管散热逻辑电路薄膜晶体管 DNA 测序单分子检测全碳计算机

7 石墨烯市场概况

8 05 全球石墨烯市场在 2018 年将超过 1.95 亿美元, 到 2023 年将迅速 13 亿美元年年均复合增长率为 47.1% 单位 : 亿美元 2018E 2023E Source:BCC Research, 新材料在线

06 2023 年, 石墨烯市场将主要用于以下五个领域 : 超级电容器领域触摸屏领域结构材料领域传感器和高性能计算机 14% 4% 32.

computing Thermal management Terahertz imaging systems Other applications

9 年, 石墨烯市场将主要用于以下五个领域 : 超级电容器领域触摸屏领域结构材料领域传感器和高性能计算机 14% 4% 32.5% 9% 9% 14% 15% Capacitors Structural materials High-performance computing Thermal management Terahertz imaging systems Other applications Displays Sensors Photovoltaics Communications Data storage Source:BCC Research, 新材料在线

10 石墨烯专利分析

07 自 2011 年起, 全球石墨烯申请呈爆发式增长 : 2004 年关于全球石墨烯的制造与应用的发明只有 33 项, 而截至 2013 年则超过 5000 项 5000 其他 860 4000

11 07 自 2011 年起, 全球石墨烯申请呈爆发式增长 : 2004 年关于全球石墨烯的制造与应用的发明只有 33 项, 而截至 2013 年则超过 5000 项 5000 其他韩国美国中国 Source:Reuters, 新材料在线

12 08 石墨烯的制造与应用相关专利申请量 TOP10 的公司集中在美国韩国中国, 三国申请量占全球申请总量约 85% Samsung Electronic KAIST IBM 167 University of Qinghua Sungkyunkwan University LG Electronic University of Zhejiang Haiyangwang Lighting Ocean's King Lighting Science University of Nanjing Source:Reuters, 新材料在线

13 09 中国石墨烯相关专利主要集中在以下五个应用领域 : 储能器件透明电极复合材料生物医药和其他电子器件领域储能器件透明电极 35.65% 32.17% 复合材料 15.79% 生物医药 7.85% 其他电子器件其他应用 5.06% Source: 截止至 2012 年 6 月

14 石墨烯产业链

15 10 石墨烯产业链概述上游 CVD 设备石墨矿中游石墨烯薄膜石墨烯基化合物下游科研用石墨烯产品先进石墨烯元器件终端产品欲免费加入石墨烯企业导航请于新材料在线微信公众号留言 : 石墨烯导航 + 姓名 + 单位 + 职位 + 电话 +

16 11 石墨烯制备企业企业名称国家下游应用 Angstron Materials 美高性能石墨烯复合材料 Bluestone Global Tech 美柔性触摸屏等 Graphene Square 韩移动设备触摸屏 Graphene Technologies Graphenea 美西班牙 3D 打印材料电池电极触摸屏太阳能电池板电子数码产品等 NanoIntegris 美研发企业和科研院所 Ningbo Morsh Technology 中电池电容涂料油墨塑料橡胶导热材料复合材料 Power Booster 中触摸屏等 Shanghai SIMBATT Energy Technology XG Sciences 2D Carbon Tech 中美中锂电池超级电容散热薄膜导电油墨生物材料催化吸附材料复合材料等导电油墨膜材料造纸涂料以及塑料等触摸屏透明电极储能其他电子器件来源 :Bloomberg, 海通证券研究所

17 12 石墨烯器件加工企业企业名称国家主要产品 Graphene Devices 美能量存储设备可印刷电子新型复合材料 Graphensic AB 瑞典半导体能源环保材料 IBM 美晶体管集成电路等 Nanotak Instruments 美超级电容器 Nokia 芬兰光传感器 Samsung Electronics 韩国触摸屏晶体管等 Sony 日本透明导电膜触摸屏等 Vorbeck Materials 美国锂离子电池 2D Carbon Tech 中触摸屏 BTR 中锂离子电池来源 :Bloomberg, 凤凰财经, 中关村在线, 海通证券研究所

18 13 石墨烯产品的终端用户应用领域石墨烯产品终端用户高性能计算系统晶体管集成电路政府生命科学工程军事地质气象金融与经济学数据存储 / 记忆通信热管理自旋纳米电缆石墨烯纳米带氧化物光电探测器放大器频率倍频器 / 混合器接收机天线导热片散热品热界面材料航空航天军事通讯家用电子产品电子产品光电工程太阳能电池太阳能光电板军事民用传感器化学和气体传感器生物传感器辐射传感器图像传感器汽车能源环境取证国土安全生命科学制造业石油加工太赫兹成像设备平面显示 / 触摸屏储能结构材料倍频器等离子体放大器石墨烯激光超级隐形眼镜透明电极电极石墨烯 - 聚合物复合材料制造业国土安全军事生命科学消费电子等汽车消费电子工业生产能源汽车电子产品消费性产品

19 14 国内主要科研机构国内主要研发机构欲加入石墨烯专家库请于新材料在线微信公众号留言 : 石墨烯专家 + 姓名 + 单位 + 职位 + 电话 +

20 石墨烯的产业化进程

21 15 石墨烯的产业化蓝图欧盟就石墨烯在光子和电子领域的项目开发提出了未来的蓝图, 其预计透明导电膜应用将最先实现产业化来源 : 广发证券发展研究中心

22 16 石墨烯产业化障碍技术问题目前没有找到获得大面积单晶石墨烯的工业合成法未确立获得带隙的方法市场问题下游产业链尚未形成, 目前还处于前期专利布局期目前石墨烯产量质量及成本问题并未获得下游应用市场的认可价格问题由于无法量产, 石墨烯制备成本一直居高不下

23 07 17 目前, 石墨烯产业正处于概念导入期 2004~2013 实验室研究阶段实验室石墨烯产品的研制 : 晶体管调制器传感器手机触摸屏石墨烯锂电池石墨烯散热薄膜石墨烯超级电容等特点 : 研究领域石墨烯各种性质了解其可能的使用 2013~2015 早期产业化阶段低端石墨烯产业化 : 对石墨烯质量要求宽松的产品产业化, 如石墨烯锂电池导电添加剂涂料导热膜特点 : 市场较小下游需求逐渐开始打开石墨烯制备技术尚不要成熟, 主要是石墨烯对传统材料的替代 2015~2020 年产业化快速成长阶段中高端石墨烯产业化 : 制备水平较为成熟之后高质量的石墨烯产品产业化, 如石墨烯超级电容等触摸屏电子器件导电电极等特点 : 产品下游需求迅速打开, 石墨烯产业迅猛发展石墨烯作为优质材料的特性得到开始得到利用

24 石墨烯相关上市公司

25 18 石墨烯相关上市公司公司简称简介中国宝安烯碳新材方大碳素力合股份金路集团华丽家族中泰化学乐通股份康德新东旭光电控股子公司贝特瑞是全球最大的锂离子电池负极材料供应商转型至烯碳新材料领域亚洲最大的炭素制品生产供应基地间接参股二维碳素与中科院金属所合作研发石墨烯控股股东南江集团投资石墨烯项目参股厦门凯纳出资开发石墨烯油墨产品拟设立石墨烯应用子公司与北理工签署石墨烯产学研合作协议来源 :Wind, 华泰证券研究所

26 温馨提示免费加入石墨烯专家库微信后台留言 : 石墨烯专家 + 姓名 + 单位 + 职位 + 电话 + 免费获取石墨烯 PDF 报告微信后台留言 : 石墨烯报告 + 姓名 + 单位 + 职位 + 电话 + 免费加入石墨烯企业导航微信后台留言 : 石墨烯导航 + 姓名 + 单位 + 职位 + 电话 + 所有加入供应商导航的企业将自动免费加入中国好材料评选活动!

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