继在2012年《新材料产业“十二五”发展规划》和2016年《“十三五”材料领域科技创新专项规划》等规划相继实施后,石墨烯已经初步实现了产业化,在我国制造业发展中的重要战略地位,在电化学储能、海洋工程、柔性电子器件、重大环保技术装备、汽车、航天航空行业等领域都
继在2012年《新材料产业“十二五”发展规划》和2016年《“十三五”材料领域科技创新专项规划》等规划相继实施后,石墨烯已经初步实现了产业化,在我国制造业发展中的重要战略地位,在电化学储能、海洋工程、柔性电子器件、重大环保技术装备、汽车、航天航空行业等领域都有较为广泛的应用。
石墨烯(Graphene)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,在锂电池导电浆料、涂料涂层、导热膜、柔性显示以及传感器方面都有应用。
2020年,国家发改委发布了《国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要》。《纲要》指出计划在2021-2025年期间进一步大力支持发展新材料产业,并力求实现产业独立自主。这一政策的转变标志着我国石墨烯行业从兴起走向独立高速发展,未来预计产业规模将进一步扩大。
工信部发布《中国制造2025重点领域技术路线图》中,指出石墨烯材料集多种优异性能于一体,是主导未来高科技竞争的超级材料,广泛应用于电子信息、新能源、航空航天以及柔性电子等领域,可极大推动相关产业的快速发展和升级换代,市场前景巨大,有望催生产业规模千亿元。根据规划,到2025年,高质量石墨烯粉体年产达可达万吨级以上,薄膜年产达上亿平方米,实现8英寸石墨烯芯片批量生产,突破石墨烯在电子信息领域应用的技术瓶颈,整体产业规模突破千亿。
随着近年来石墨烯应用场景不断丰富与制备技术不断成熟,逐步与各个领域进行融合发展,出现许多了新兴产业,开辟了新的市场。石墨烯行业从技术驱动转变为应用驱动,迎来发展新趋势,未来发展前景较好。据统计2016年我国石墨烯材料市场规模为9560万元,2021年我国石墨烯材料市场规模增长至54575万元。石墨烯产业链上游的原料为石墨,中国是全球最大的石墨生产国,但可开采储量仅为全球第二,占世界总储量的25%,静态可开采年限仅为116年,在全球主要的石墨生产国中,仅高于挪威。但中国是全球天然石墨的主要供给国,中国天然石墨全球供给占比超过70%,为全球天然石墨下游市场发展创造了可观的资源供给。
石墨烯粉体是指利用物理或化学的方法将天然石墨石碾碎所形成的粉体,在多数情况下,石墨烯粉体是单层石墨烯和多层石墨烯的混合物;石墨烯薄膜是指利用化学气相沉淀法制备的石墨烯,具体过程是将碳氢化合物甲烷、乙醇等通入到高温加热的金属基底铜镍表面,反应持续一定时间后对基底进行冷却,冷却过程中在基底表面便会形成数层或单层石墨烯。石墨烯薄膜在制备过程中的原材料主要涉及铜镍金属片和甲烷、乙醇等氢氧化合物,不需要石墨材料参与。
从市场占比来看,石墨烯粉体占据了中国石墨烯产品的绝大部分市场,且石墨烯粉体的部分应用已经实现了商用,例如锂电储能行业。而石墨烯薄膜多用于手机屏或柔性屏领域,由于技术尚未成熟,石墨烯薄膜的应用市场仍处于技术研发阶段,市场份额相对较少。中国石墨烯行业中游与下游之间的协同发展趋势明显,下游应用范围和场景的扩大将带动中游石墨烯产量的提高,从而对整个行业的发展都起到助推作用。
从产业链分析,石墨烯产业链上游为原材料与生产设备供应商,包括石墨矿资源以及石墨烯制备;中游为生产企业,包括石墨烯薄膜生产企业和石墨烯粉体生产企业等;下游为应用领域企业,包括锂电池材料、触控屏、油墨涂料等。石墨烯行业前期主要以“自上而下”的产业链发展模式为主,以技术驱动整个行业发展。但随着近年来石墨烯应用场景不断丰富与制备技术不断成熟,逐步与各个领域进行融合发展,出现许多了新兴产业,开辟了新的市场。石墨烯行业从技术驱动转变为应用驱动,迎来发展新趋势,未来发展前景较好。
我国石墨烯行业仍面临着许多挑战,主要包括技术方面,我国石墨烯行业关键技术仍未突破,存在基础物性研究较浅、环保成本高、应用开发不足等的困境;还包括企业格局方面,我国石墨烯企业规模总体偏小,主要以中小型企业为主,承受风险能力较弱,研发能力较弱,市场竞争力不足。
欲获取更多行业数据详情,请点击查看中研普华产业研究院的《2022-2027年中国石墨烯行业市场全面分析及发展趋势调研报告》。

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