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淺析石墨烯行業產業的發展

發布時間: 2014-10-13 14:48:32    來源: 中商情報網
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[摘要]有業內人士有如此評價,如果說20年是硅的世紀,那么,石墨烯則開創了21世紀的新材料紀元,將給世界帶來實質性的變化。石墨烯特殊的結構形態,使其具備目前世界上最硬、最薄的特質,同時也具有很強的韌性、導電性、導熱性。這些極其特殊的特性使其擁有無比巨大的發展空間,未來可以應用于電子、航天、光學、儲能、生物醫藥、日常生活等等大量的領域間。

  上游產業對其產業的影響

  石墨是重要的非金屬礦產資源,根據結晶形態不同分為隱晶質(微晶)和晶質兩種。其中微晶石墨為煤變質產物,是由直徑小于1微米晶體構成的致密狀集合體,亦稱土狀石墨或無定形石墨;晶質石墨為巖石變質產物,晶體較大,多為鱗片狀。由于石墨具有良好的耐高溫、潤滑、抗熱震、化學穩定、導電導熱等性能,廣泛應用于鋼鐵、化工、電子、航空航天、國防軍工等領域。
  近年來,在國家支持下,一些骨干企業、高校、研究院所加大研發投入,加強技術攻關,已初步掌握微晶石墨高溫提純、各向同性石墨制備等關鍵技術。目前,通過采用這批關鍵技術,我國已形成了一定規模的鋰離子電池負極材料、石墨坩堝、特碳等高附加值產品的生產能力。石墨是我國優勢的重要的礦產資源,在高新技術、核能以及國防軍工中的作用日益凸顯。石墨產業發展具有潛力。但是下游市場較多,會在一定程度上制約石墨烯行業的發展。
  下游產業對其產業的影響
  石墨烯產業最大的瓶頸在于還沒有形成完整的產業鏈,目前仍沒有一種可以應用石墨烯的產品能夠規模化生產。對石墨烯最大的需求仍然是各大院校及科研機構的研究使用。
  石墨烯的高強度、高導電性及傳熱性、超大的比表面積等特性能夠在航天軍工、鋰離子電池、超級電容器等多領域有潛在應用,但由于其成本過高,一直都處于研究階段。從目前的技術發展來看,最有可能實現工業化使用石墨烯的下游行業是復合材料領域和顯示技術領域。將石墨烯添加到塑料、橡膠、涂料等基體中,可以大幅增強產品的性能,如強度、韌度、導電性及傳熱性等,在符合材料領域的應用也是目前石墨烯最大的產業化應用。由此,給我石墨烯行業帶來了較大的發展空間。
  行業新動態對產業的影響
  隨著現代企業制度的推進實施,石墨烯行業企業的改組、改造、兼并、聯合步伐加快,企業集團和股份制企業將逐漸增多,其制造產品種類和類型也逐漸增多,原先未涉足石墨烯行業的企業也開始生產石墨烯、生產石墨烯輔機的企業逐漸向主機生產方向發展、低級別許可證的企業逐漸向高級別發展。
  中國石墨烯產品市場主要在國內,影響石墨烯市場的主要因素以往是國民經濟的發展速度和投資規模、北方地區采暖需要和住宅建設、第三產業和民營企業的發展、效率低污染重的落后石墨烯淘汰改造以及正常的更新改造等。未來石墨烯產品市場發展除了受上述因素影響外,越來越受到能源政策和節能、環保要求的制約。
  行業競爭狀況對產業的意義
  在石墨烯行業的產業鏈中,不管是其上游產業還是其下游產業,只要存在著激烈的市場競爭就會對石墨烯行業產生重要的影響。
  從上游產業的競爭分析,石墨烯上游產業競爭激烈就會促使其產品價格下降,這對石墨烯行業降低原材料成本提升企業利潤,提高企業實力產生重要作用;而且上游產業企業之間的競爭,會促使上游產業企業不斷提高產品質量及技術,這對改善石墨烯產品質量也起到重要的促進作用;另外,上游產業的競爭還會對石墨烯行業的發展產生其他的影響。
  從下游產業的競爭分析,石墨烯下游產業的激烈競爭會是使其下游產業發生兼并重組,提高行業集中度,這回增強其下游產業對本行業的議價能力,降低企業產品的實際售價,會影響企業的利潤。另一方面,其下游產業競爭激烈也會促使部分企業提高企業產品的質量,提高企業設備的利用率,這就加對石墨烯產品的質量和技術提出了要求;另外,下游產業的競爭還會對石墨烯行業的發展產業其他影響。
  行業經營業績分析
  1、美國主要集中在C01B-031、H01L-021、H01L-029、H01B-001、H01M-004、C08K-003等領域。此外,B05D-005(表面涂布)方面的專利主要集中在美國。美國在其他各領域也有較多的專利申請。
  2、中國主要集中在C01B-031、H01M-004、C08K-003、B82B-003、H01G-009等領域,即主要集中在石墨烯材料的制備及其在電池電極中的應用,而在用于制備半導體器件方面的專利較少。
  3、日本主要集中在C01B-031、D01F-009、H01L-021、H01L-029等領域,特別是D01F-009(碳纖維及其生產設備)方面的專利主要集中在日本。與美國和中國相比,日本在石墨烯材料用于制備電池電極方面的專利相對較少。
  4、韓國主要集中在C01B-031、H01L-021、B82B-003、H01B-001、H01L-031、H01L-029等領域,特別是在 H01L-031(光電半導體器件)領域的專利僅次于美國。同樣,與美國和中國相比,韓國在石墨烯材料用于制備電池電極方面的專利也相對較少。
  圖表:主要國家/地區在石墨烯領域的技術布局

  行業發展熱點
  石墨烯的研究和產業化發展持續升溫,美國、歐盟、日本等國家都發布或資助了一系列相關研究計劃和項目,大力促進本國石墨烯技術及其應用研究。

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