石墨烯年报解读：产业规模超百亿元，企业成为创新主体

石墨烯作为“新材料之王”,近年来以其优异的性能及应用潜力持续受到关注。中国经济信息社近日在常州发布的《2018—2019中国石墨烯发展年度报告》(下称《年报》)认为:

随着低成本、高性能石墨烯制备技术不断突破,我国石墨烯产业化进程提速,市场规模超百亿元,未来石墨烯有望在支撑新能源汽车、海洋工程、能源发展、智能+、高端装备、环境治理、大健康等国家战略需求和重大工程方面发挥重要作用。

《年报》显示,我国石墨烯产业前景广阔,产业规模持续增长。据中信证券统计,2018年我国石墨烯产业规模约为111亿元,较2017年增长41亿元,同比增长58%。

企业已成为中国石墨烯主要创新主体

近年,大面积石墨烯及石墨烯复合材料制备工艺持续创新,量产技术稳步提高。中国科学院物理研究所、中科院宁波材料所等机构相继在大面积高质量氢化石墨烯的构筑及物性研究、聚合诱导单体穿透单层石墨烯研究上取得进展,澳大利亚斯威本科技大学开发一种大面积石墨烯基超级材料。《年报》认为,低成本、高质量、大尺寸、可控生产仍是当前的石墨烯材料制备的突破点。

机构作为驱动产业发展的关键组成部分,是支撑石墨烯产业研发的主体力量。《报告》指出,近年来,中国参与石墨烯研发的科研机构和企业数量逐年增加,有力助推了石墨烯产业的快速发展。

数据显示,自2011年起,在中国申请专利的机构数量呈现爆发式增长,2018年达到4910家。中国石墨烯领域研发参与者数量逐年增加,石墨烯专利和论文研发主体日趋活跃,发表10篇以上论文的科研机构在2018年达到1074家。综合来看,中国的研究机构和企业越来越重视石墨烯的研发及成果的应用转化,申请专利的积极性大幅度提高。

市场主体的参与意愿是石墨烯产业步入实际应用阶段的关键驱动力。《报告》显示,中国石墨烯领域规模以上企业数量从2014年的15家增长到2018年的24家,近三年虽略有波动,但每年均保持在20家以上。2018年,在中国申请专利的企业数量达到4128家,占总申请人数的75.40%,表明企业已成为专利申请机构的中坚力量。

从石墨烯应用研发角度来看,高性能石墨烯应用技术快速发展。青岛能源所成功制备基于石墨烯薄膜的柔性载硫体;英国曼彻斯特大学发明世界上首个石墨烯增强天然黄麻纤维复合材料;中、意、美三国科学家联合研发出三维石墨烯-碳纳米管复合网络支架,未来可用于药物筛选或植入大脑帮助治

石墨烯应用逐渐实现产业化

《年报》显示,随着石墨烯制备和应用技术不断创新,部分石墨烯应用已走向产业化。2018年,石墨烯在大健康领域的市场规模已达6亿元;石墨烯改性重防腐涂料已成功应用于国家电网、雷达、海岛铁塔、钢结构桥梁等,石墨烯光催化氧化技术应用于黑臭河治理,效果明显。

2018年以来,石墨烯粉体和薄膜的生产规模进一步扩大。粉体方面,常州第六元素、青岛昊鑫、宁波墨西等多家企业已拥有国内领先的石墨烯粉体生产线。薄膜方面,长沙暖宇新材料科技公司年产量100万平方米的石墨烯膜生产线已开建,预计建成后将成为国内第二大石墨烯膜生产线。

随着石墨烯粉体和薄膜研发生产技术的成熟和市场规模的扩大,我国在复合材料、大健康、电子信息、储能等方面的石墨烯应用已起步。

复合材料领域,2018年以来,我国多个石墨烯改性防腐涂料应用项目取得进展,尤其在海洋、交通等重大工程上应用步伐加快,常州市碳索新材料科技有限公司、中科院宁波材料研究所主导的石墨烯防腐粉末涂料已进入产业化。

石墨烯在电缆保护材料、纺织制造、车辆工程等复合材料领域应用持续拓展。常州中超石墨烯“35KV及以下交联电缆用过氧化物交联型低电阻热稳定石墨烯复合半导电屏蔽料”生产线投产,形成年产2000吨产能规模,填补了国内空白。

大健康领域,江苏洛基木业与江南石墨烯研究院正式发布“36V低电压驱动石墨烯发热地板”,实现安全性高、安装便捷、地暖理疗三重效果;常州二维暖烯研发的石墨烯高温阻燃型电加热膜,将在家用取暖、中医理疗、医疗加热、工业精确分区温度管理等方面广泛应用;青岛华高墨烯科技发布世界首款石墨烯电热保暖救生衣,适合舰船、飞机、海(水)上作业平台的大众群体使用。

电子信息领域,石墨烯在电子产品散热材料、触控、传感器件等应用上进展显著。富烯科技智能电子产品石墨烯散热膜已产业化,并成功应用于华为系列手机。二维碳素用于智能电子终端的触控屏、发热膜已经产业化,全球首款应用石墨烯应变原理的3D触控解决方案正式发布。东旭光电生产的石墨烯大功率LED路灯应用于杭州市主城区。

储能领域,长远来看,石墨烯应用于超级电容器领域前景可期。2018—2019年,多个石墨烯超级电容器产品发布,江苏尊道科技开发的石墨烯超级电容器3560功率型产品,技术水平领先,已应用于国家电网FTU(配电开关监控终端);江苏尚瑞新能源科技有限公司的年产15万套石墨烯超级电容器储能系统项目在常州开工;大连物化所相继发布石墨烯超级电容器产品。

《年报》认为,未来石墨烯在新能源汽车、海洋工程、能源发展、高端装备、环境治理等领域的应用将进一步深入,石墨烯市场规模将不断扩大,有望成为各个细分领域不可或缺的部分。

中国经济信息社秉承“服务经济建设中心工作、服务国家发展战略”的使命,持续跟踪研究国内外石墨烯发展动态,服务石墨烯发展与应用。常州被誉为“东方碳谷”,中国经济信息社已连续3年在常州发布《中国石墨烯发展年度报告》。