石墨烯概念受到追捧近年来,石墨烯概念受到追捧。石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,是新材料产业的先导,带动传统制造业转型升级。据悉,中国是世界第二大石墨资源国,主要分布在黑龙江、内蒙古和山东等省区。未来中国石墨烯行业3000亿市场规模石墨烯作为新材料产业的先导,在带动传统制造业转型升级,培育新兴产业增长点,推动大众创业、万众创新的作用越来越显著。据前瞻产业研究院发布的《中国石墨烯行业战略规划和企业战略咨询报告》统计数据显示,截止至2017年,中国石墨烯产业规模达到70亿元,较2015年增长了10倍还多,2018年中国石墨烯市场规模有望达到280亿元,未来五年年均复合增长率约为70.48%,发展势头十分迅猛。预测2019年中国石墨烯市场规模将达560亿元。2020年中国石墨烯行业市场规模将突破千亿元。未来五年(2019-2023)年均复合增长率约为56.39%,预测在2023年中国石墨烯市场规模将突破3000亿元,达到3350亿元左右。2015-2023年中国石墨烯行业市场规模统计情况及预测数据来源:前瞻产业研究院整理具体来看,目前在石墨烯产业中,涉及应用方面的企业最多,占比近四成。其次为研发领域,占比19%。技术服务、制备领域的企业数量各占14%。虽然目前石墨烯企业数量增长快速,涉及的产业链多个方面,但整体的经营规模较小,中小型、初创型企业占比较大,中型、大型企业相对较少,相较于庞大的前景市场仍有很大的发展空间。中国石墨烯企业分布占比统计情况数据来源:前瞻产业研究院整理中国石墨烯行业发展短板分析——面临产业化难题目前,石墨烯虽然已经走出了实验室,但是大规模商业化应用仍然面临着很多制约因素,主要包括技术、市场、成本三大制约瓶颈。首先是技术问题。包括制备、分散、应用和环保等关键技术和装备都尚未突破。虽然目前石墨烯制备技术已经有20多种,但规模化、低成本、高品质和大尺寸的宏量制备技术尚未取得实质性突破,难以满足工业化量产的需求。材料的分散技术,以及与下游工艺、工程化应用相结合的技术等都还制约着产业化进程。其次是市场问题。虽然目前各种应用产品层出不穷、百花齐放,但是缺乏真正的高品质、高附加值和体现石墨烯独特性能的杀手锏级产品,绝大多数是对传统材料进行改性或者努力替代已经成熟的材料,经过改性后的材料性能提升并不明显,或者石墨烯并不是非添加不可,个别甚至在添加之后出现不良后果,难以得到市场认可。一些研究机构或企业号称取得了突破进展,但也只不是做出了样品或实验室产品,根本没有形成商品。目前大多数石墨烯生产企业还主要是给科研机构或下游应用企业提供石墨烯试用品。如果下游应用市场没有激活,石墨烯就很难产业化。最后是成本问题。目前大多数企业尚处于小批量生产的探索阶段,还不能形成稳定的规模化生产能力,没有资金的回笼;且企业前期的研发投入资金量大、周期长,应用市场没有打开,所以不论是材料本身,还是应用产品的成本都很高,这都阻碍了石墨烯进一步走向市场。2、关键技术有待突破经过多年的自主研发,石墨烯的生产技术、工艺装备和产品质量均取得重大突破,但是石墨烯规模化生产技术成熟度依然较低,普遍存在不同批次石墨烯产品质量不稳定、性质差异性大的问题。石墨烯粉体方面,目前商业化的石墨烯产品普遍存在尺寸和层数不均匀、单层石墨烯含量低、比表面积远低于理论值、没有分级、成本高等问题,无法真正体现石墨烯的各种优异性能;结构完整的石墨烯表面不含有任何基团,与其他介质的相互作用较弱,很难分散于溶剂中,更难与其他有机或无机材料均匀地复合。石墨烯薄膜方面,现有产品存在无法避免的因生长过程导致的结构缺陷和因转移过程导致的表面污染,普遍电阻较高,无法应用在本应适合匹配其优异电学性能的领域。在电子信息、生物医药、节能环保等战略高技术领域方面,基本上已经被美、欧、韩、日所垄断。特别是我国石墨烯企业基本上以小微企业和初创企业为主,资金投入匮乏、研发实力薄弱、市场开拓能力不强,在破解石墨烯技术瓶颈、推进石墨烯材料应用、扩大石墨烯产业规模方面力度不足。如果没有良好的技术创新研发和成果转移扩散机制,必将导致长期发展乏力。3、应用市场有待拓展石墨烯从发现至今仅有10多年时间,是一种比较“年轻”的材料。从应用现状来看,石墨烯主要是实现了初步应用,大多数产品属于利用石墨烯与原有材料相结合提升产品性能,技术门槛相对来说比较低,同质化情况比较严重。石墨烯下游应用产品虽然已经初步产业化,但是真正意义上的“杀手级”应用仍然没有诞生。我国石墨烯产业的专利虽然众多,但多数为本土专利申请,国外专利技术布局相对薄弱,极少数能被国外专利引用,且超过四分之三的专利来自于学术机构,企业在石墨烯研发方面的参与度还有待进一步提高,高价值高质量的核心专利不多,技术与市场之间的供需还不匹配,技术研发、转移扩散和首次商业化链条还有待打通。4、标准体系有待完善石墨烯标准体系方面,目前石墨烯及其相关产业日益成为资本市场中炙手可热的概念。但是由于标准体系建立时间短,立项的标准较少,石墨烯材料分类、术语、检测方法等方面的国家标准、以及石墨烯产品的团体标准或行业标准都比较缺乏。致使市场上石墨烯相关产品鱼目混珠,产品质量参差不齐的现象非常严重。很多企业实际根本不具备石墨烯规模化的生产能力,却借助石墨烯概念过度炒作,严重影响了石墨烯产业的良性发展。因此,我国亟待建立石墨烯标准体系,包括石墨烯资源、石墨烯应用、环境保护、加工设备等不同方面的标准体系覆盖,以早日规范和指导石墨烯行业健康持续发展。中国石墨烯行业发展趋势分析——国家及地方利好政策加速产业化进程我国石墨烯的发展得到了国家和各级地方政府的大力扶持,自2012年起我国已经累计出台10多项石墨烯产业相关政策,并且支持力度仍在不断加大。2016年8月,国务院出台的《十三五国家科技创新规划》明确重点发展以石墨烯等为代表的先进碳材料。2017年1月,工信部、发改委、科技部、财政部联合发布了《新材料产业发展指南》,对石墨烯、超导材料等提出了任务要求,提出大力发展石墨烯产业。2017年4月,科技部发布《十三五材料领域科技创新》,明确指出了石墨烯碳材料技术发展领域:单层薄层石墨烯粉体、高品质大面积石墨烯薄膜工业制备技术,柔性电子器件大面积制备技术,石墨烯粉体高效分散、复核与应用技术,高催化活性炭及材料应用技术。深圳、广西、福建、四川、宁波、重庆、黑龙江、常州、无锡、宁波等地方政府均相继出台了针对石墨烯产业的专项政策、发展规划,并明确了未来的产业发展目标,广西省还颁布了全国首个石墨烯系列地方标准以引导产业发展。随着地方政府的积极介入,石墨烯产业已经初步形成政府、科研机构、研发和应用企业协同创新的“官产学研”合作对接机制,良性发展态势有助于石墨烯企业充分享受地方政策、税收优惠以及资金支持,未来产业化发展有望加速。2、性能优良且应用前景广阔石墨烯具有许多先进材料所不及的优良性能。目前世界上纳米材料的坚硬程度均不及石墨烯,其强度为钢材的200倍;石墨烯具有多孔结构,比表面积为2630m2/g,可与活性炭相媲美;石墨烯具有优异的导热性能,其导热率与碳纳米管不相上下;石墨烯还具有优良的导电性,常温下的载流子迁移率能够达到硅的100倍,是目前世界上电阻最小的材料;石墨烯对光线的吸收率仅为2.3%,可以用来制造显示器的屏幕等设备。石墨烯的应用领域十分广泛。传感器领域,石墨烯在传感器领域已经得到广泛的应用。石墨烯高反馈速度、极短的响应时间等特点极大的提升了传感器的各项性能,并能制作出功能不同的传感器。储能和新型显示领域,石墨烯之所以能够作为透明导电的电极材料,是因为其拥有极好的透光性和导电性,其在柔性触摸屏、光板、太阳能电池板等方面得到了较多的应用。半导体材料领域,因为石墨烯有极好导电性,所以石墨烯有望代替硅。其极低的电阻率可以有效降低电路板中的电感现象,增强电子计算机的性能,减少耗电。生物医学领域,石墨烯以及其衍生物在生物医学领域起到了重要的作用。石墨烯具有易于固定蛋白质并保持其活性的特性,可以用来制作生物传感器。石墨烯的批量化制备难题如果能够得到有效解决,其在很多领域都将有更加广阔的应用及发展空间。3、行业进入快速发展期经过近几年的蓬勃发展,石墨烯产业正从导入期步入到成长期阶段,我国石墨烯产业已经从基础材料研发向应用产品开发方向转变,目前国内从事石墨烯应用产品开发的企业众多,从上市公司到初创企业纷纷涉足石墨烯领域;石墨烯制备技术,如氧化还原法和CVD渐成主流,目前石墨烯产品价格具备工业化使用的条件;另外,石墨烯在复合材料等领域的应用已日益成熟,市场增长快速,如手机触摸屏、锂离子电池、超级电容器以及增强塑料、防腐涂料、石墨烯温控材料等复合材料领域;石墨烯属于非标产品,瞄准高端应用市场,需要满足下游客户定制化需求,与客户关系密切,这也增加了市场的壁垒;近几年来,围绕石墨烯标准制定的工作也在紧锣密鼓地进行着,标准的陆续出台亦将对石墨烯产业的快速健康成长发挥有力促进作用。4、产业集群逐步扩大从产业集聚度来看,国内目前的石墨烯公司大多分布在东部沿海一带,尤其是长三角、珠三角、京津冀鲁聚合区。其中,珠三角地区以深圳为核心,有着全国最好的石墨烯应用市场,在能源、新材料、电子信息、可穿戴设备、电动汽车等诸多领域产业集群发达。京津冀石墨烯产业联盟也在积极整合三地资源,加速推进低成本石墨烯及装备技术的产业化进程,形成京津冀战略性新兴产业高地。山东地区的石墨烯产业主要集中在青岛和济宁两地。经过几年的发展,山东省已初步形成从石墨烯原材料、设备到应用领域的产业链雏形。而江苏作为国内较早发展石墨烯的省份,已形成“1+1+4”的产业创新格局,即以江苏省石墨烯产业技术创新战略联盟为产学研合作载体,以江南石墨烯研究院、江苏省产业技术研究院石墨烯材料研究所等为产业创新基地,在常州、无锡、泰州、南京四市形成石墨烯产业集群纵横相连的产业创新布局。浙江省宁波市作为国内最早开展石墨烯研发和产业化的地区之一,已在石墨烯技术创新与产业发展方面具备了显著的先发优势、深厚基础和良好环境,在石墨烯微片和石墨烯薄膜的制备及应用领域均有多项突破,形成全链条发展模式。(文章来源:前瞻产业研究院)
本文转载自【微信公众号:烯旺石墨烯,ID:szxiwang】,经微信公众号授权转载,如需转载原文作者联系石墨烯自问世以来,被业界普遍看好其发展,国内优秀的新材料企业也越来越重视对石墨烯的研究,以期在未来竞争中能占据有利地位。01石墨烯产业链结构石墨烯的上游为石墨矿、甲烷等原材料,中游为石墨烯化合物、石墨烯薄膜的制造,下游为终端产品如涂料、油墨、手机、触控屏等应用。02中国石墨烯企业生产情况目前,我国石墨烯产业已经有超过50家的制备及相关应用开发企业,目前市场竞争也主要集中在石墨烯规模化制备技术以及与下游商业化应用对接两方面。经过前期的积累,国内大型石墨烯企业(年产石墨烯粉体50吨以上)已经初步掌握了国际相对主流的石墨烯制备方法,大部分指标足以满足低端应用需求。此外,少数企业已经具备了规模化生产的优势,产能扩建也在进行之中。03中国石墨烯最新动向分析石墨烯具有非常好的导热性、电导性、透光性,而且具有高强度、超轻薄、超大比表面积等特性,广泛应用于锂离子电池电极材料、太阳能电池电极材料、薄膜晶体管制备、传感器、半导体器件、复合材料制备、透明显示触摸屏、透明电极等方面。并且在政策的扶持鼓励下,我国石墨烯产业近年迎来大发展,被业界普遍看好其发展,国内企业也越来越重视对石墨烯的研究和投资。04中国石墨烯市场规模分析中国经济信息社在常州发布的《2018-2019中国石墨烯发展年度报告》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%。2018年以来,石墨烯粉体和薄膜的生产规模进一步扩大。中国石墨烯行业正处于市场导入期,产品尚未成熟,行业利润率较低,但市场增长率较高。预计随着石墨烯技术的不断突破和下游应用的不断成熟,将进一步促进和推动石墨烯的应用发展及市场规模扩大,预计到2020年石墨烯产业将进入快速成长期,2021年市场规模可达200亿元,2025年有望达到1000亿元占世界市场规模超过一半,成为全球最大的石墨烯消费国家。以上数据来源于前瞻产业研究院《中国石墨烯行业深度市场调研与投资战略规划分析报告》,同时前瞻产业研究院提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资等解决方案。
石墨烯是一层石墨。值得一提的是,它的晶体结构是二维的。换句话说,石墨烯中的原子是平的,就像桌子上的台球。就像石墨一样,每一层石墨烯都是由碳的六边形“环”构成的(像许多苯环连在一起,只有更多的碳原子取代了边缘的氢原子),形成了蜂窝状的外观。因为这些层本身只有一个原子高,所以你需要一堆大约300万个这样的层来制作石墨烯1mm厚!。石墨烯是一种令人惊奇的纯物质,这主要归功于它简单有序的结构,它的结构是紧密的,有规律的,原子结合的,碳是非金属的,所以你可能希望石墨烯也是一种。事实上,它更像一种金属(尽管它导电的方式非常不同),这使得一些科学家将其描述为半金属或半导体(导体与绝缘体之间的一种材料,如硅和锗)。即便如此,也要记住石墨烯是非常特殊的,而且很可能是独一无二的。“石墨烯”一词有时与“碳纳米管”或“碳纳米管”互换使用。碳纳米管就是它们听起来的样子:石墨烯薄片被卷成纳米管。管的壁是一个单一的原子厚度,但是管整体比普通的线性石墨烯更稳定,对其他物质的反应更少。许多研究人员已经发现使用CNT技术取得了更大的成功,但由于碳纳米管是由石墨烯制成的,许多最有前途的应用仍然被制造中基本的低效率所阻碍。这是一个已知的结论,石墨烯将改变世界——唯一的问题是它是否会直接或间接地改变世界。实际上,以石墨烯技术来影响世界的市场,肯定会出现在卡片上。但也很容易想象,针对每个特定的石墨烯类应用程序量身定制的各种特定的石墨烯类材料,平均可以打败石墨烯本身。尽管如此,即使所有的材料都能激发新一代的二维材料科学,在塑造现代科技的面貌方面,它也将是极其重要的。如果你曾经用软铅笔(类似于4B)乱画过,你就会知道石墨是非常柔软的。这是因为碳棒内部的碳层很容易被刮掉。但是这些层中的原子紧密相连,就像碳纳米管(和石墨不一样),石墨烯超级强——甚至比钻石还强!石墨烯被认为是迄今为止发现的最强的材料,比钢强200倍。引人注目的是,它既硬又有弹性(像橡胶一样),所以你可以用惊人的数量(它的原始长度的20- 25%)来拉伸它,而不破坏它。这是因为石墨烯中碳原子的平面可以相对容易地弯曲,而不需要原子的分裂。没有人知道该如何处理石墨烯的超强性能,但一种可能的可能性是将其与其他材料(如塑料)混合,使复合材料变得更结实、更结实,而且比我们现在所拥有的任何材料都更薄更轻。透明,导电,超薄石墨烯薄膜,作为无所不在的金属氧化物玻璃电极用于固态染料敏化太阳能电池的替代品。这些石墨烯薄膜是由脱落的石墨氧化物制成,其次是热还原。所获得的薄膜具有550 S/cm的高电导率和超过70%以上的透明度,超过1000 3000 nm。此外,它们还显示出高的化学和热稳定性,以及具有可调润湿性的超声表面。想象一辆有超强、超薄、超轻塑料车身的汽车,用石墨烯加固;这就是我们所设想的,在未来被这种神奇的材料所颠覆的东西
产业链——下游应用仍在拓展 上中游企业布局较多石墨烯是一种由碳原子以sp杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。具有高导电性、高强度和超轻薄等特性,在电子、光学、磁学、生物医学、催化、储能和传感器等领域具有巨大的应用潜力,被认为是一种未来革命性的材料。虽然石墨烯在应用领域的产业进程缓慢,但其蕴藏的巨大的商业价值和广泛的应用前景仍然吸引了大批的投资者,石墨烯产业的产业链也逐渐完善。从石墨烯整体产业链的布局看,石墨烯产业链上游为石墨矿资源的供应和石墨烯的制备,中游石墨烯产品则以石墨烯粉体和石墨烯薄膜为主。依托石墨烯强导电性、导热性、力学性、透光性和比表面积的产品性能在锂电池、散热材料、复合材料、油墨涂料、触控屏等领域有广泛的应用。其中,目前大多数企业布局在石墨烯产业上游(石墨烯制备)及中游(石墨烯粉体、石墨烯薄膜);下游集中在锂电池材料,其他应用尚未完善,由于未来下游应用技术研发的不确定性,石墨烯产业链未来的拓展仍有待商榷。产业规划——相关规划明确 带动效应明显2015年11月30日,工信部、发改委和科技部联合发布《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》,是我国石墨烯领域首个国家层面纲领性文件,提出将石墨烯产业打造成先导产业,逐渐实现石墨烯材料在部分工业产品和民生消费品上的产业化应用,并提出到2020年,形成完善的石墨烯产业体系。根据此次三部门印发的《意见》,未来,石墨烯将在航空航天、武器装备、重大基础设施,以及新能源、新能源汽车、节能环保、电子信息等领域有广泛应用。产业规模——千亿市场指日可待如今,石墨烯产业已经到了从实验室走向产业化的关键时期,石墨烯行业已经成为了我国新材料产业乃至制造业实现弯道超车的突破口。中国经济信息社在常州发布的《2018-2019中国石墨烯发展年度报告》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年的41亿元同比增长58%。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,建成后将成为国内第二大石墨烯膜生产线。目前中国石墨烯行业正处于市场导入期,产品尚未成熟,行业利润率较低,但市场增长率较高。预计石墨烯产业2020年进入快速成长期,2021年市场规模可达200亿元,2025年有望达到1000亿元占世界市场规模超过一半,成为全球最大的石墨烯消费国家。区域格局——多地分布式发展 长三角展露峥嵘目前中国已经基本形成以长三角、珠三角和京津冀鲁区域为聚合区,多地分布式发展的石墨烯产业格局。我国石墨烯产业化势头强劲,多个具有石墨烯特色的产业创新中心已露雏形。尤其是长三角地区,“东方碳谷”常州因其石墨烯相关产业的高度集聚而备受关注,宁波有中科院宁波材料所作为支撑,外加上海高校与科研院扎实的科研能力,三地之间协同发展、优势互补,石墨烯生产制备技术不断取得突破,应用产业化步伐迅速。企业格局——应用类企业较多从产业链环节来看,石墨烯行业企业涵盖研发、设备、制备、销售、应用、投资、检测、技术服务主要产业链环节,经CGIA Research筛选实际开展石墨烯业务的单位约2600余家,其中,应用类企业数量最多,占比高达39%,竞争最为激烈;此外,制备、研发、技术服务环节的企业数量占比也较大,均在10%以上;而销售、投资、设备、检测环节的企业则相对较少。目前,我国石墨烯产业已经有多家石墨烯制备及相关应用开发企业,目前市场竞争也主要集中在石墨烯规模化制备技术以及与下游商业化应用对接两方面。经过前期的积累,国内大型石墨烯企业已经初步掌握了国际相对主流的石墨烯制备方法,大部分指标足以满足低端应用需求。此外,少数企业已经具备了规模化生产的优势,产能扩建也在进行之中。应用前景——制备技术或将突破 应用领域或再扩展石墨烯产业目前的细分产品主要是石墨烯粉体和石墨烯薄膜。其中,石墨烯粉体材料制备工艺类化工属性,以添加剂的形式提升产品性能。从制备工艺来看,石墨烯粉体制备工艺更多表现为类化工生产线的特点。短期内大规模制备石墨烯的工艺有望得到突破。以粉体应用为主的行业包括防腐涂料、锂电池、超级电容、导热塑料、消费电子散热片等。未来,石墨烯粉体或将在这些领域以添加剂的形式与传统产品混合,结合石墨烯特殊的物理化学特性生产具备更多功能、更高性能的新产品。而石墨烯薄膜可以应用在导热膜上,发挥其优异的导热性能,用于智能手机、平板电脑等设备的散热层;或利用石墨烯的导电透光以及高度柔性,可以用来制作柔性显示屏、可穿戴设备等。石墨烯巨大的比表面积以及优异的电子传输性能,使得传感器领域成为石墨烯薄膜的一大目标市场;此外,石墨烯对硅的替代有望带来半导体领域颠覆性的革命,成为下一代集成电路、超级计算机的基础材料。综合来看,未来石墨烯的应用前景将会在光电领域、能源技术领域、功能复合材料领域、微电子器件领域、生物医药及传感器领域等五大领域。未来石墨烯的应用领域将会继续拓展,产业发展前景极佳。更多数据请参考前瞻产业研究院《中国石墨烯行业深度市场调研与投资战略规划分析报告》,同时前瞻产业研究院提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资等解决方案。
中商情报网讯:近年来,石墨烯概念受到追捧。石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,是新材料产业的先导,带动传统制造业转型升级。据悉,中国是世界第二大石墨资源国,主要分布在黑龙江、内蒙古和山东等省区。石墨烯产业前景广阔,市场规模持续增长。据数据显示,2018年中国石墨烯市场规模飞涨突破百亿元,约达280亿元。预计2019年,石墨烯产业规模进一步扩大,市场规模将超670亿元。到2021年,石墨烯市场规模过将达2000亿元。数据来源:中商产业研究院整理具体来看,目前在石墨烯产业中,涉及应用方面的企业最多,占比近四成。其次为研发领域,占比19%。技术服务、制备领域的企业数量各占14%。数据来源:中商产业研究院整理虽然目前石墨烯企业数量增长快速,涉及的产业链多个方面,但整体的经营规模较小,中小型、初创型企业占比较大,中型、大型企业相对较少,相较于庞大的前景市场仍有很大的发展空间。未来,我国的石墨烯行业区域发展将呈现三大趋势:一是产业资源加速整合,东部沿海等石墨烯产业发展较快地区的资源要素将进一步汇聚,为产业发展提供更便利的环境。二是政策利好,未来石墨烯研究院、产业园的示范试点项目将陆续落实,石墨烯产业发展越来越受到重视。三是石墨烯产业将呈现“特色化、差异化”发展,区域分工格局更加明晰。更多资料请参考中商产业研究院发布的《2019-2024年石墨烯行业前景及投资机会研究报告》,同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业规划策划、产业园策划规划、产业招商引资等解决方案。
中新网消息,5月19日,《2017—2018年中国石墨烯发展年度报告》在江苏常州发布。据悉,中国多省市战略布局石墨烯产业,截至2017年底,已有20多个省市出台130余条相关政策。《报告》认为,随着低成本、高性能、规模化应用技术的突破,石墨烯将掀起一场席卷全球的产业革命。但目前,全球石墨烯仍处在产业化突破前期。2018年,全球石墨烯市场规模约1.95亿美元。据了解,目前,我国石墨烯在复合材料、锂电池、热管理等领域的应用已起步,触摸屏、加热膜、远红外理疗产品、防腐涂料等成为企业关注重点,柔性显示、传感器、超级电容器、半导体器件及生物医药等领域的应用仍在探索。另外,2017年以来,石墨烯在新能源汽车领域的应用引发广泛关注。
新京报快讯(记者 张璐)去年,十三届全国政协常委、北京石墨烯研究院院长、中科院院士刘忠范在全国做石墨烯产业调研,他考察了上百家企业,足迹遍及14个省份。他得出结论:虽然中国石墨烯产业规模引领全球,但仍存在盲目发展等问题。他建议产业要有长远规划,同时科技和经济要形成合力,使产学研有效结合。刘忠范曾表示,“不要走不出实验室的石墨烯”。日前,他在接受新京报记者专访时称,北京石墨烯研究院揭牌成立一年多,已经建成了一条生产示范线,使石墨烯产品走出了实验室。他透露,研究院正在布局石墨烯未来“撒手锏”级用途的研发,期待成为“颠覆性”的技术。与往年一样,今年他将把多个提案带上两会。“今年我会呼吁研究生复学问题,让处于停滞状态的研究工作尽快恢复。许多科研工作是争分夺秒的竞争,耽误半年甚至一年造成的损失不可估量,必须引起重视。”刘忠范。受访者供图谈提案建议研究生尽快复学新京报:今年疫情期间,你提出“研究生复学”建议,这是出于什么考虑?刘忠范:关于研究生复学问题,大家可能还没认识到它的严重性和迫切性。我手下有十几个研究生,他们到现在都没回来,已经4个多月了,而且似乎还看不到复学的具体前景。对于理工科的学生来说,他们需要做实验,而不是在家上网课就行了。事实上,研究生是科研工作的重要力量,研究生不回来就意味着我们的科研工作处于停顿状态。从全国来看,这是一件很严重的事情。许多科研工作是争分夺秒的竞争,耽误半年甚至一年所造成的损失是不可估量的,必须引起重视。所以我建议研究生迅速复学。其实研究生复学并不难,尽管他们来自全国各地,但是他们分散在各个导师门下,把好进口关,同时明确导师的责任,让更多的人担当起来,就能够规避风险,做到复学防疫两不误。今年两会上我还会呼吁这件事。新京报:今年两会期间,你还关注哪些问题?有何建议?刘忠范:一些提案正在撰写之中,其中一个提案是关于顺势而为,推动“线上政务”快速发展。因为疫情原因,大家不再集中面对面开会了,很多采取网络视频会议的形式。我建议,疫情过后应继续推广视频会议,让更多的会议是在线上跑,而不是在路上跑。包括很多非纯学术性的评审评估会议、年度汇报会议等,完全可以推广视频会议,这样可以节约大量的人力、物力、财力,这也是疫情防控常态化所必须考虑的举措。另外我还关注一件事。受疫情影响,今年的GDP会有一定的下降,我们应适时调整GDP预期,做好宣传工作。同时要预防疫后出现违背科学规律、提出一些不切实际的大干快上、把失去的时间夺回来的极端做法。要防患于未然,以免带来更大的损失。新京报:你以往的提案不局限于科技领域,还涉及文化和城市管理等方面,这些提案的进展情况如何?刘忠范:我的提案有些已经落地,有些正在推进中,让我很有成就感,包括关于军民融合、扫黑除恶等提案就是典型的实例。我的切身感受是,民主党派提的建议切中要害时,中央和有关主管部门会高度重视,并切实推动落地。刘忠范在厦门大学能源与石墨烯创新平台调研。受访者供图谈中国石墨烯产业规模上国际领先,但跑得有点快、有点盲目新京报:提到石墨烯,大家最先想到的是电池。此次疫情期间,又出现了石墨烯口罩。请介绍一下石墨烯材料的原理,未来跟大众最贴近的产品可能有哪些?刘忠范:石墨烯是一种纯碳材料,只有一个碳原子层,是最薄的、透明的轻质高强材料。石墨烯的导电性和导热性都是最好的。它的强度也特别大,理论上比钢高上百倍。石墨烯电池是个概念很糊涂的说法。目前在电池里面,石墨烯主要充当导电添加剂的角色,实际用量很少,不能称之为石墨烯电池。目前市场上炒得最热的石墨烯产品有“三大件”,一是石墨烯大健康和电热产品,如电热服和电暖画;二是石墨烯改性电池;三是防腐涂料。这“三大件”占据了当前石墨烯产品的大半江山,属于石墨烯材料的第一代产品。新冠疫情催生了石墨烯口罩,据说效果不错。原理上讲,石墨烯的超大比表面积会显示出强大的吸附性能,可吸附新冠病毒、雾霾颗粒物等。从性价比上讲,是否比传统的活性炭吸附剂更有竞争力,尚需市场检验。新京报:你经常提到石墨烯需要“撒手锏”应用,未来可能出现在哪个行业领域?刘忠范:“撒手锏”应用指的是“非它不可”,没有石墨烯不行。这是一个循序渐进的过程,不可能一蹴而就。石墨烯具有很多优异的“特性”,如果未来这些“特性”能在实际的石墨烯材料和产品中很好地展示出来,必将产生“撒手锏”技术。可以想象,石墨烯作为透明导电薄膜材料,将来有望做出可自由折叠的手机来,这是传统的ITO导电玻璃无法实现的。当然,石墨烯真正的“撒手锏”用途究竟是什么,现在还不好说,这也是科学家们正在研究的内容,大家都充满期待。新京报:你如何评价中国石墨烯产业化的发展?目前还面临哪些挑战?如何突破?刘忠范:2019年,我花了近半年时间,在全国做石墨烯产业调研。今年3月31日,我给有关部门提交了一份石墨烯产业调研报告,上半年也会正式出版“中国石墨烯产业研究报告”。我实地考察了上百家石墨烯企业和研发机构,走了十几个省份和近30个城市。有代表性的企业,我几乎都去现场看过。总体上讲,中国的石墨烯企业规模在国际上独占鳌头。最新的统计数据显示,目前国内有近1.5万家号称做石墨烯业务的企业。从石墨烯材料的规模化生产能力来看,粉体材料年产能达到5100吨,CVD薄膜年产能达650万平方米,国外产能加到一起也没中国多。这是我们的优势,也是挑战所在。我们跑得有点快,有点盲目,在产业还没有完全发展起来的时候,产能就接近过剩了。还有一个问题就是只关注现在、不重视未来。大家关注的都是现在能卖钱的产品,内衣内裤、口罩、护腰、面膜等。而对于涉及产业核心竞争力的技术,我们关注得非常少。也就是说,我们的关注点跟国外不在一个频道上。尤其需要强调的是,一万多家企业绝大多数都是小微企业,而且大都是为石墨烯而成立的初创型企业,可持续发展能力非常有限。这次疫情对许多石墨烯企业打击很大,甚至面临着生死存亡的压力。如何突破这种窘境?我建议在“政产学研用”协同创新机制上下功夫,要把我们庞大的科研大军和产业大军有机结合起来,形成合力,从政策上引导解决科技与经济“两张皮”的现象。另外,我们不能操之过急,尤其不能急功近利。在这一点上,政府还有许多事情可做,我们的制度优势还没有发挥出来。在石墨烯高科技领域,既需要强大的市场需求牵引,也需要国家意志引领的面向未来的战略规划和布局。超级石墨烯玻璃。受访者供图谈北京石墨烯研究院已建成生产示范线,布局“撒手锏”级技术新京报:2018年10月,北京石墨烯研究院揭牌。在一年半的时间里,研究院开展了哪些工作?发展情况如何?刘忠范:从一个课题组变成一个研究院,这是一个巨大的飞跃。尽管时间很短,研究院发展迅速,目前已有近220人规模,并且以每年新增100人的速度快速扩张,各方面工作已全面展开。过去一年多来,我们最大的成绩是建成了石墨烯薄膜材料生产示范线,实现了从实验室样品,到产品乃至商品的跨越。我们还成立了市场部,负责向外营销,终于能够把实验室的东西变成商品,拿到市场上去参与全球竞争。未来的石墨烯产业,核心还是材料问题。如果能把最好的材料制备技术和制备工艺掌握在自己手里,就掌握了核心竞争力。材料生产不仅是技术和工艺,最后还体现在装备制造能力上。我们成立了装备研发中心,目前团队已经组建起来,吸引了多位资深装备制造专家,并且正在筹建装备生产基地。新京报:石墨烯研究院取得了一系列国际领先的研究成果。能否列举一二?介绍一下它们的特点和应用?刘忠范:尽管还不能说立刻产业化,但在布局未来可能的“撒手锏”级技术方面,我们做了很多努力,也取得了诸多突破。比如我们发明了超级石墨烯玻璃。玻璃是透明的,一般不导电。我们成功地在高温条件下,让石墨烯薄膜“长”在玻璃上。这种石墨烯玻璃具有良好的导电性和导热性。实际上,它还解决了一个石墨烯薄膜应用的难题——转移问题。石墨烯太薄了,不能单独存在,必须依附在什么东西上。通常在铜箔上生长出来的石墨烯需要剥离下来转移到支撑衬底上。我们的石墨烯玻璃完全回避了这个难题,直接拿去用即可。超级石墨烯玻璃能做什么用呢?由于它的导电导热性能特别好,已经展示出广阔的应用前景,可以用做智能窗和透明加热片,除霜除雾并具有电暖器功能。我们更期待它能够替代传统的ITO导电玻璃,用作手机触摸屏等。新京报:石墨烯被称为“将带来颠覆性的材料革命”,在这方面,研究院还有哪些探索?刘忠范:与超级石墨烯玻璃类似,我们还发明了石墨烯玻璃纤维,其导热性和导电性非常好,加上十伏左右的电压,一分钟左右就可以升温四五百摄氏度,电热转换效率远高于传统的电阻丝。我们期待它能完全改变传统的电加热系统和技术。或许这就是一项颠覆性的技术,改变传统电加热领域的游戏规则,成为石墨烯的“撒手锏”级应用。诸如此类,我们正在探索中的未来技术还很多,比如石墨烯光纤技术、石墨烯透明天线等。谈“研发代工”由市场需求牵引,解决科技经济“两张皮”问题新京报:你之前提出试点“研发代工”,解决科技经济“两张皮”问题。这是怎样一种模式?刘忠范:在研究院运行机制探索上,我们下了非常大的决心,希望把技术研发和市场需求高效地结合起来。我们提出了一个理念叫“研发代工”,这是一个全新的产学研协同创新模式。简单地说,就是给企业“打工”做研发,针对企业和市场的实际需求,开展“定制化”的研发工作。“研发代工”针对企业的需求,成立专门的研发团队,用企业的钱、做企业的事、到企业去落地,与企业共享利益,共同打造“品牌”产品,是一种“一对一”的合作模式。这种模式一方面解决企业和市场的需求,因为企业常常缺少研发团队和研发能力,普通的项目制合作很难可持续发展;另一方面,也可以避免“教授办企业”带来的诸多挑战,各司其职,充分发挥各自的优势。新京报:“研发代工”目前试点情况如何?刘忠范:试点进展迅速,对企业产生很强的吸引力。以“粉体石墨烯规模化生产的研发代工合作”为例,我们的代工伙伴拥有百吨级的石墨烯生产线,我们在已有制备技术的基础上,成立专门研发团队,对接企业的技术升级需求,立即形成了产学研协同创新团队,共同打造引领世界的石墨烯粉体材料生产基地。这种结合的优势明显,我们不需要从零开始投资建设石墨烯生产线,而企业也不需要养一个专门的研发团队,实现优势互补、协同发展。我们已经布局了一批类似的“研发代工”平台,涵盖材料制备、航空轮胎、防腐涂料、导电添加剂、电加热、石墨烯天线、特种应用等。新京报记者 张璐编辑 白爽 校对 李立军
来源:金融界网站金融界网站讯 10月17日,在宝山举行的2019中欧长三角石墨烯创新高峰论坛上,国家新材料产业发展专家咨询委员会委员、中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春博士指出,中国石墨烯行业正处于市场导入期,预计石墨烯产业2020年进入快速成长期,2021年市场规模可达200亿元,2025年有望达到1000亿元。未来,石墨烯的“杀手锏”作用值得期待。 据悉,石墨烯是一种碳纳米材料,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“新材料之王”。 同时,中国对石墨烯产业的重视与日俱增。目前已有20多个省市在“十三五”规划等政策中对石墨烯进行了布局。截至2019年9月底,在中国工商、民政等部门注册的与石墨烯相关的单位数量达12228家。 但李义春认为,目前中国对石墨烯的开发利用多以“味精作用”为主,主要应用在新能源、大健康、电子信息、节能环保、化工、航空航天、农业等领域,对石墨烯品质要求较低,技术门槛也低,竞争激烈,渠道为王。正逐步向“维生素”作用迈进,主要产品包括叉车电池、医疗器械、手机散热膜、铝导线、纺织纤维等,对石墨烯品质要求较高,技术门槛较高。未来,石墨烯的“杀手锏”作用值得期待。 据了解,目前国内部分石墨烯行业领军企业已在上述方面进行拓展尝试。今年8月,国内石墨烯龙头企业东旭光电与英国曼彻斯特大学共同实现了悬浮石墨烯传感芯片技术落地。中国科学院院士、北京石墨烯研究院(BGI)院长刘忠范对此评价称,悬浮石墨烯传感器技术应用无论在学术界还是在产业界均属首例,是开启全球石墨烯产业化应用面向全新时代的标志性作品。 同时,东旭光电还在随后的9月发布了发布国内首款石墨烯基叉车锂离子电池产品。据悉,该公司目前已具备纯度达到99%的单层石墨烯材料制备技术。 李义春指出,对于未来发展,应避免缺乏原创和市场分析,一哄而上盲目开发产品。只有研发出高品质的石墨烯,才能开发出高品质的石墨烯产品;只有加强需求牵引和目标导向,才能打通石墨烯产业化的最后一公里。
来源:经济杂志为全面了解我国石墨烯产业发展现状,摸清行业发展脉络,为国家未来石墨烯战略规划和政策制定提供决策支撑,2019年2月由北京石墨烯研究院(BGI)牵头,刘忠范院士任组长,联合工信部赛迪研究院、《经济》杂志社、中关村石墨烯产业联盟、中国国际石墨烯资源产业联盟等单位组成全国石墨烯产业发展战略调研组。调研组历时5个月(2019.2.27-7.24)、实地考察了9个省市、18座城市,深入74家企业和相关机构(研发机构、生产企业、平台、检测机构等),通过召开座谈会、现场调研等形式,全面了解我国石墨烯产业的市场、技术、产品、企业等发展情况。我国石墨烯产业发展“喜忧参半”产业全球领先,总体规模不大。我国石墨烯产业化走在世界前列,初步形成了以新能源、涂料、大健康、节能环保、化工新材料、电子信息为主的六大应用领域,市场规模分别为65亿、8亿、6亿、6亿、5亿和4亿。技术专利增速放缓,核心技术尚未突破。我国的石墨烯相关专利申请始于2004年,至2010年后开始增长迅速。2014年-2019年,我国石墨烯相关的专利数量始终位居全球首位,2019年占到全球的70%以上。近两年虽然还保持快速增长态势,但增长速度明显放缓。2018年增速为7.4%,为历史最低。不仅如此,我国石墨烯相关的论文引用率、国际发明专利等方面与发达国家相比还存在大而不强、多而不优等问题,行业认可度、成果影响力等有待进一步提升,核心技术并没有取得突破性进展,石墨烯产业生态尚需由“量”到“质”逐渐转变。产品品种高度集中,同质化竞争严重。近八成下游产品集中在石墨烯加热器、石墨烯理疗产品、石墨烯可穿戴产品、石墨烯涂料、石墨烯导电添加剂等领域,技术门槛相对较低,同质化现象严重,产品附加值偏低,再加上石墨烯制备成本相比传统材料仍然偏高,目前的应用产品并没有市场竞争力,而且可替代性和同质性明显。不仅企业的名称上雷同,如企业名称冠以烯旺/烯望、烯碳、墨烯等的不少,而且产品大都是保健品(护膝护腰护眼、面膜、保暖服饰),散热器、地暖、电暖画,电池负极材料、导电浆料等。企业分化加剧,优胜劣汰的速度加快。近年来,石墨烯相关的企业、机构上万家,但规模都不大,主要以初创期的中小微企业为主,尚未形成自我造血功能,也难以统计。截至2019年4月,在工商部门注册,涉及石墨烯相关业务的企业及单位数量达到10474家。但实际开展业务的仅3000多家。2015年开始石墨烯相关企业死亡率上升,2018年接近3.03%,死亡企业中有一半以上存活时间不足2年。我国石墨烯产业化全球领先,但是在标准制定方面仅仅是跟随。目前正在制定国标7项,地方标准5项,行业/企业标准近40项,参与了2项国际标准的制定;标准制定牵头单位包括冶金标准研究院、中国建材规划院、国家纳米中心、石墨烯相关联盟等,力量分散,缺乏统筹,各自为阵;相关的检测机构也不少,既有国家批准的国家石墨烯检测中心,也有各类正规的质检机构等,但由于产业整体规模不大,真正的检测需求并不多。已经发布的两项石墨烯相关标准还受到质疑,认为是翻译了ISO的。集聚态势初现,集群优势不突出。我国石墨烯产业初步形成“一核两带多点”的总体空间格局。“一核”是指以北京为核心,打造国内石墨烯技术研发的重要引擎,主要有BGI、BGTI、清华、北大、中科院、北理、北化等研发机构。“两带”是指东部沿海地区(山东、江苏、上海、浙江、福建、广东等)及内蒙古-黑龙江地区,主要利用资源、产业、人才、市场优势,促进产业聚集。“多点”是指四川、重庆、湖南、陕西、广西等的一些地区依托其资源、人才优势,发展石墨烯产业。通过调研,调研组对主要省市的石墨烯产业发展状况进行了概括。根据Gartner技术成熟度曲线来看,我国石墨烯产业发展整体上仍然处于产业化初期阶段,在这一阶段,需要政府的支持、企业远见与不懈坚持以及加强资源整合。虽然石墨烯产业的发展并不乐观,但是经过10多年的发展,我们也看到了一些可“喜”的地方:一是不论企业、研究机构、投资机构,都开始趋于理性。经过多年的发展和大浪淘沙,留下一些真心想做石墨烯、在持之以恒地做石墨烯的企业和机构,这是产业发展的宝贵资源,有助于产业健康持续发展。石墨烯企业开始调整产品结构,缩减利润低的业务和方向,不断升级、优化产品系列。如第六元素缩减了石墨烯触摸传感器业务,剥离了石墨烯加热膜业务,聚焦主业石墨烯粉体;一些蹭热点的企业退出石墨烯行业。从事石墨烯的研究机构数量也在减少,有的退出石墨烯研究。从投资机构来说,2018年投资并购金额仅15.32亿元,相比2017年的42.9亿元,大幅下降。二是涌现出了一批坚持不懈的研究者、企业家。一些研究人员(包括院士)、企业家坚持10多年,持之以恒地在推动,初步凸显工匠精神。三是更加注重协作。各地纷纷成立创新中心,由企业、科研院所和高等院校等各类创新主体自主结合,开展协同创新;专利合作也不断加强,如清华大学有29%的专利是与其他企业合作申请的,合作的企业不仅有国家电网等大型国企,也包括宁波墨西、杭州高烯等中小型企业。在调研中,我们也看到了一些值得忧虑的地方:一是至今仍未能找到真正体现石墨烯特性的应用,石墨烯的高性能和价值难以体现;二是绝大多数企业迟迟没有收入,能坚持多久,有多少能坚持下来,是一个很大的问题;三是以初创型的中小微企业为主,缺乏龙头企业,特别是下游龙头企业的参与,难以得到市场的认可,应用市场难以打开;四是产业发展环境有待优化。同质化、低水平重复现象突出、产业园区盲目建设、检测标准尚未建立,市场产品鱼龙混杂,经费投入分散且严重不足,缺少整体布局和统筹规划。发展石墨烯产业的3点建议做好材料,避免成为资源和初级原材料的供应国。目前很多石墨烯企业陷入传统产业的发展套路:使劲地拼价格,降低成本,而材料的品质没有真正做好。用心做好材料的企业和研究机构不多,大都在开发应用产品,企图替代原有已经很成熟的材料,或者拼价格。一些企业成为其他国家企业和研发机构初级产品的供应商。加强资源整合,包括跨区域和产业链上下游整合同其他新材料一样,石墨烯也面临着推广应用难的问题。工信部在石墨烯“一条龙”应用计划中,也提出要立足石墨烯材料的独特性能,针对战略性新兴产业发展需要,引导生产、应用企业和终端用户跨行业联合验证功能齐备、可靠性好、性价比优的各类石墨烯应用产品。按照工信部《制造业2025》的部署,建立1个国家级石墨烯制造业创新中心。解决高品质石墨烯粉体与石墨烯薄膜的可控与规模化制备共性技术难题,设计研发规模化制备关键设备,打造不低于5个石墨烯示范应用产业链。但是,目前各方提出的建设方案对国家建设制造业创新中心的意图理解不到位、资源整合力度不够,下游应用企业参与积极性不高、运作机制不明晰。加快突破关键技术,推行“石墨烯+”目前制约石墨烯产业快速发展仍然是技术问题,包括大规模低成本宏量制备技术、分散技术、复合技术和应用技术等,需要整合资源,加大攻关。同时,充分发挥石墨烯材料的独特性能,与传统产业结合,推动“石墨烯+”,促进传统产业转型升级,培育新兴产业。此外,规范产业园区建设、完善标准体系、加强国际交流合作。文/工信部赛迪研究院 宋显珠 肖劲松
石墨烯是中国为数不多的位居世界发展前列的产业之一。随着近一年来下游应用“全面开花”之势的出现,二级市场资金频频对石墨烯概念“高举高打”,宝泰隆、碳元科技、方大炭素、华丽家族等相关概念股股价近期创出今年甚至历史新高。证券时报·e公司记者调研发现,经历长期滞缓阶段之后,石墨烯产业化已经走过从概念到产品的初级阶段,今年开始出现从产品到量产的新趋势。在此过程中,上游的石墨烯制备工艺趋于完备,中游的石墨烯粉体与薄膜产品越来越遭遇类似“过剩”的状态,而下游的石墨烯终端应用则“多点开花”与高低端应用的“金字塔”结构并存,同时部分成功契合市场需求点的企业终于实现或开始趋向盈利。整体来看,我国的石墨烯产业已快速起步,但产业链依然相对脆弱,石墨烯产业化的暖春时点仍未到来。反观A股超过50家石墨烯概念类上市公司,在产业化推进方面的进展并不相同,这也可以看作整个行业步调与和节奏不一的一种折射。多位业内人士接受证券时报记者采访时指出,要想尽快推进石墨烯形成一个完整产业,还需要多重合力抱团式的共振来破局。“工业味精”效用充分高端应用尚待补位“石墨烯的下游应用,前些年绝大多数只是概念,近年来不少企业已经可以能够拿出产品, 预计2年左右时间之后,应用类企业就有能力拿出量产产品了 。”哈尔滨工程大学教授、博士生导师曹殿学得出这样的结论。石墨烯走完从概念到产品之路,正式向量产之路迈进的新趋势,今年以来表现尤其明显。作为石墨烯产业化应用的典型公司,东旭光电(000413)继去年发布全球首款石墨烯基锂离子电池产品之后,公司在2017年9月24日的中国国际石墨烯创新大会上,又发布了石墨烯散热大功率LED照明系列新品;小型动力电池产品也同步亮相,在共享电单车产品上实现应用,正式切入共享单车产业链。民用消费领域的石墨烯应用也取得快速进展。以杭州白熊科技有限公司为例,该公司去年获得6600万元天使轮投资,目前估值已经接近5亿元。公司CEO向联合对记者介绍说,白熊科技先后在石墨烯取暖建材、大健康产品和石墨烯智慧农业三大板块进行石墨烯下游应用布局,今年将发力全国铺设百家经销店推广相关产品。向联合说:“此前经过4、5年的时间,石墨烯下游应用从概念走向产品;这两年内,石墨烯产品量产陆续出现;未来2-3年,将是石墨烯产品量产将进入加速阶段,其推进速度可能会大大快于预期。”“经过多年的产业积累,依靠‘烯’的作用而非‘石墨’的作用生产出来的产品已经越来越多。” 中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春对 证券时报·e公司记者 表示 ,从下游应用角度看,锂离子电池电极材料、传感器、半导体器件、触摸屏、防腐涂料、海水淡化、水污染治理以及军工装备等领域都已开始应用石墨烯。其中,工业行业借助石墨烯材料的添加以求提升传统产品性能,从而重新建立行业技术壁垒,推进产业升级;民用消费领域也实现了大幅拓展。“解决其他材料无法办到的事情,是石墨烯的真正使命。”对于工业应用和民用消费领域的差异,向联合分析指出,销往工业B端客户的石墨烯产品通常为中间产品,民用石墨烯产品则是名副其实的商品。在其看来,随着中产阶层“概览型社会”的演进,后者的市场空间相对更为广阔。一个值得注意的现象是,虽然石墨烯应用“多点开花”,但高端应用依然缺位。哈尔滨工程大学教授曹殿学举例说,虽然早有企业生产出石墨烯手机屏,但是依然难于量产;而利用石墨烯应用于高端电路等领域的企业在中国也还没有出现。“低端应用可以发挥石墨烯‘工业味精’的作用,这将对传统产业升级产生积极影响;我们更希望通过10年左右时间,实现石墨烯在高端应用领域有所突破。”既然石墨烯下游应用和产业化在加速推进,为什么高端应用却持续缺位呢?“这并非是石墨烯本身的性能不行,而是技术还没有达到这一阶段。”曹殿学分析,“目前从事石墨烯下游应用的多数为中小民营企业,对于它们来说,生存还是第一问题。受制于高端应用的长期高投入及高风险,中小型民营企业在高端领域少有布局,实力雄厚的大型国企对石墨烯这一新材料也缺乏积极性。”李义春对此指出,“与国外相比,中国企业在石墨烯高端应用上的投入差距巨大,相关的高端研发技术落后三年,研发成果已落后五年。”但他同时表示,前期研发投入资金量大且周期长,是新材料产业发展的规律。产业发展是一个渐进的过程,从一开始的初级产品到以后的高端产品,需要经过一定的阶段。民用消费应用市场空间巨大、工业化应用快速推进、高端应用相对缺位,这使中国石墨烯产业化的推进呈现出类“金字塔”结构。虽然整体来看下游应用市场发展迅速,但依然没有石墨烯制备企业想象中来得快。9月26日,传统煤化工公司宝泰隆(601011)股价涨停。公司近年来确立了以石墨烯为核心的石墨及石墨深加工业务方向,目前拥有150吨的石墨烯制备生产线,产品最优程度已经可以达到1-3层。公司董事长焦云对证券时报·e公司记者坦陈,公司石墨烯产品虽然已经达到量产,但在销售方面还是缺乏市场,所以尚未大规模生产。“石墨烯如果生产出来很长时间不用,就会出现“团聚”现象、粘在一起。”而对于公司产品价格,焦云透露,目前1-3层的石墨烯产品仅为每克20元左右。曹殿学因为高校工作原因,接触了更多的石墨烯制备企业。他介绍说,目前的石墨烯产品,从5元一克到300元一克的都有,价格差异主要取决于制备方法、所需要的大小尺度、所需产品批量等。整体来看,物理法要比化学法每克便宜约5元。石墨烯粉体成为石墨烯产品价格下降的典型代表。根据公开资料,国内主要石墨烯生产厂家数年前刚钢制备出石墨烯时,每克最高售价高达3000元-5000元,到2015年售价为每吨300万元,同等级产品2016年已降到56万元/吨,合0.56元/克。与石墨烯的价格下滑形成鲜明对比的是,一些“外延产业”价格飞涨。以石墨电极为例,方大炭素由于产品价格大涨使公司今年上半年净利润增幅超过26倍,股价也在7月到8月之间飙升3倍。但业内指出,“石墨烯与石墨电极相差甚远,生产石墨电极的企业今年大多赚得盆满钵满,而石墨烯企业却全部处于亏损之中。”为什么前些年价比黄金,这两年却出现了明显下跌呢?这与市面上石墨烯生产商数量的增加、企业批量化生产能力的提高、生产技术及工艺的升级等都有密切联系,但与下游应用“空有产量,没有市场”导致的石墨烯存量累积也密切相关。多位业内人士认为,下游应用尚未全面铺开,使石墨烯制备产能出现一种类似“过剩”的特征。“但这并非真正意义上的过剩。”焦云分析说,由于石墨烯是新的材料之王,还处于适应、研发、推广阶段。所有应用都不是简单加入石墨烯进去就可以,还需要看功效是否能发挥出来。因此,这还需要给行业发展一定的时间。如何利用下游产业化应用的快速推进,来助力制备企业的健康运营和整个产业链的良性发展,已经成为摆在业界面前的新课题。向联合认为,石墨烯应用端的作用非常重要。“先有市场,后有工厂。只有解决了应用端,才能推动上游原材料产业的发展,从而带动整个石墨烯产业链进入良性循环。”但原料价格的下跌也对下游的产业化推进带来积极影响。在李义春看来,这种上游“过剩”和下游产业化尚未铺开,其实是符合产业规律的。“产业必须现有原料为基础,然后才能进行下游的产业化过程。这种‘过剩’是一个正常的产业发展过程。”“幼稚产业”盈利难题待解产业化提速或推动行业洗牌石墨烯产业化仍处于初级阶段,但呈现加速推进趋势,在“概念-产品-量产”的三部曲中,已经逐步走入下半程,这可以视为中国石墨烯产业化目前阶段的概括。如果从盈利角度考量,石墨烯产业链公司距离“走出深巷”还有差距,绝大多数企业一直处于亏损状态。从这个角度说,石墨烯产业化的春天还尚未到来。二级市场中的石墨烯概念龙头公司华丽家族(600503)旗下拥有重庆墨希和宁波墨西等相关石墨烯材料及下游衍生品开发研制销售业务的平台,虽然公司已经筹备了多年转型,但是2017年半年报显示,房产建筑营收规模仍然占到公司总营收的98%以上;宁波墨西和重庆墨希上半年则分别亏损840万元和223万元。华丽家族坦承,因为受市场需求影响,公司尚未广泛与下游产业链建立长期稳定的合作关系,未达到预计的销售规模,同时也涉及到资金等因素的影响,故尚未形成盈利。新三板石墨烯类挂牌公司也同样遭遇业绩遇冷。根据wind统计数据,目前挂牌新三板的企业中,主营业务与石墨烯相关的企业超过20家,且3家企业融资金额突破亿元。然而,超过半成企业仍是亏损,且3家企业亏损额超过千万元。多位业内专家都把石墨烯称为“幼稚产业”。有研究人士表示,从整体产业链的布局来看,目前大多数企业布局在上游(石墨烯制备)及中游(石墨烯粉体、石墨烯薄膜),下游应用则尚未完善,导致石墨烯相关业务难以盈利,目前石墨烯概念上市公司呈亏损状态,加上未来下游应用技术研发的不确定性,相关公司在石墨烯产业上的成长性有待商榷。那么,石墨烯下游企业实现盈利的难点到底在哪里呢?经过数年的石墨烯产业布局,东旭光电副总经理、明朔科技董事长王忠辉认为,市场推广方面的考验最大。“石墨烯产业化的推动实际上是很累很苦,如果没有恒心和实力,很难做起来。尤其在市场推广方面,客户通常都非常谨慎,作为新技术,需要逐渐导入,这使公司产品不能快速放量。”他举例说,石墨烯基锂离子电池产品在大批量导入之前,都会涉及到客户的尝试和了解;石墨烯散热大功率LED照明产品在推广时也面临同样问题,通常需要先在几条马路上做起来,客户跟踪一段时间以观察效果。这导致无论免费模式还是收费模式,前期的量都不大。推广应用阻力重重,已经成为几乎所有石墨烯产业链企业的感受。有石墨烯涂料制造企业负责人对记者表示,虽然石墨烯涂料的寿命会比普通涂料提高3倍,但是和国际涂料巨头产品20多年的应用检验相比,石墨烯涂料的应用时间明显不够,高铁等制造商不敢轻易采购。“这使石墨烯产品的推广更像一种‘囚徒困境’——没有应用,就无法证明自己的产品有效,而不能证明自己的产品有效,就无法在市场上得到进一步应用。”对于石墨烯业务板块短期盈利不高的深层原因,王忠辉对证券时报 ·e公司 记者分析,“公司其实也可以布局某些可以快速实现收入和盈利的下游应用,但我们认为,企业最应该做的,是进行前瞻性培育,而业务板块布局需要服务于企业的战略性安排。”王忠辉举例说,新能源汽车产业已经上升为国家战略,而具备快充功能的石墨烯基锂离子电池有望对整个新能源汽车产业带来重大影响,解决中国新能源汽车产业发展中的核心掣肘因素,这才是东旭光电最值得做的事情。因此公司近年通过投资并购等形式不断切入新能源汽车产业链。“进行新能源汽车及石墨烯产业布局,可以使东旭光电实现远近结合、错位发展。”曹殿学也分析指出,整体来看,石墨烯下游面临“低端应用推广困难,高端应用研发薄弱”的双重尴尬。“但从某种意义上说,石墨烯下游应用能否打开,商业化应用能否提速,将决定着石墨烯企业,乃至整个产业的未来。”由于石墨烯下游应用业务短期难于盈利,多数上市公司采取的办法是,利用其他产业反哺石墨烯板块。以华丽家族为例,虽然公司确立了以科技投资为发展方向,但也以金融投资为利润平衡器,以熨平科技项目的利润波动。业内的普遍观点是,应该给新兴产业盈利以一定的时间周期。王忠辉认为,石墨烯产业化应用的困难折射出新兴产业发展的必然规律。“我们需要留出足够的时间进行培育,而不是拔苗助长,否则会把产业搞得一团糟。东旭光电对此的做法是,把石墨烯产业化推进看作一个长期工作,通过生态方式加速产业化进程。”国家纳米科学中心主任刘鸣华也分析,从同与碳元素相关的碳纤维的产业化过程来看,1961年日本就发现了碳纤维,1971年开始进行小规模工业化生产,但一直到了21世纪碳纤维产业才真正发展起来。“在碳纤维真正盈利之前,日本投入了1400亿日元,相当于100亿人民币,之前一直在亏损,40多年之后才真正盈利。但如今来看,全球碳纤维产量已经实现了扩张迅猛,目前已经达到30万吨左右。”从中观来看,石墨烯产业链企业距离整体盈利还有差距,但记者调研发现,随着石墨烯产业化的快速推进,盈利难的坚冰已经出现松动。李义春向记者证实,尽管短期难以盈利仍是多数企业的常态,但是也确实开始出现部分企业逐步实现赚钱,或者已经处于盈利的边缘。“带来这种差别的主要原因是,需要企业找准市场,并及时进入。”白熊科技CEO向联合预计,在下游产业链耕耘三年后,该公司有望明年下半年实现扭亏为盈。“在石墨烯建材和大健康产品平稳发展的基础上,公司最为看好石墨烯智慧农业业务板块对业绩的拉动作用,这与中国城镇化发展到一定阶段后中产阶级对健康、环保的重视程度提高密切相关。”这种盈利状况的分化,有望给刚刚兴起的石墨烯行业带来洗牌。李义春认为,随着产业化的推进,部分石墨烯企业必然面临出局,包括被并购和被淘汰等多种形式。“我个人的初步判断是,出局企业的比例或为三分之一左右,这个比例与互联网产业相比已经非常低了。”产业链条整体脆弱多维度抱团式破局虽然石墨烯产业化整体仍面临诸多障碍,但并没有妨碍业内对这种新材料及其应用市场的乐观预期。华丽家族在2017年半年报中明确表示,石墨烯材料在中国已经形成初步研发成果,中国各地方政府相继推出创新联盟、产业基地等形式扶持石墨烯产业的发展。在这一背景下,虽然石墨烯应用下游市场尚未完全打开,未来石墨烯行业有望迎来高速发展。而面对未来乐观预期与现实诸多掣肘因素的对立,上下游企业之间的“抱团式”前行已经成为一种典型路径。通过利益捆绑,将多方动能最大化,以借此破解石墨烯产业化瓶颈。产学研结合成为可行路径之一。宝泰隆9月26日发布公告,与中科院苏州纳米所南昌研究院签订合作协议,双方拟各自出资1000万元共建石墨烯应用技术联合工程中心。公司认为,合作协议的签署有利于公司加强石墨烯领域下游产品的开发、生产及市场开拓,推动公司转型升级及石墨烯产业高效快速发展。借助融资优势进行外延式投资并购也是一种典型方式。焦云指出,宝泰隆目前的石墨烯产品还处于产品开发阶段,销售较少,只有数十万销售额,且不少是送给客户做实验,但从长远来看可以助力石墨烯产业的发展。“公司经过数年的准备和祭奠,如果某个企业即将实现石墨烯产业化,宝泰隆可以缺钱给钱,缺石墨烯给石墨烯。”第六元素也已参股了十数家下游企业,以拓展石墨烯应用。公司人士表示,参股后,可以更好了解客户对产品的需求、价格承受、应用领域等,从而加深与下游客户的合作,协助推出基于石墨烯材料的新型产品。东旭光电更是在石墨烯领域动作频频,近年来先后收购了明朔科技等多家石墨烯应用企业,并成立了相关产业基金。“东旭光电可以看作业内在石墨烯领域最舍得投资的企业。”王忠辉介绍说,公司的石墨烯业务是采用“内生+外延”双轮驱动的方式。“与主业关联度高的通过控股方式进入,与主业关联性不强的项目则依靠石墨烯投融资平台参与进去。这种多点布局的方式,不仅可以分担风险,还可以加快整个石墨烯产业化的进程。”并购的最终目的是打造闭环生态。王忠辉表示,“从石墨烯材料到石墨烯基锂离子电池,最终到新能源汽车,公司希望闭环生态来推动整个产业的发展。”据悉,为整体推进旗下平台的产业化,公司不排除未来成立东旭石墨烯研究院,进一步整合现有资源。川财证券相关分析师认为,对于石墨烯这种新材料产业而言,最好的商业模式是可以将石墨烯粉体、薄膜生产以及石墨烯应用相结合的模式,在形成闭环的同时,还可以控制石墨烯质量。在石墨烯产业化破局的关键时期,除了以企业为主导进行上下游产业链的连接之外,中外优势的连接和互补也被业内看作破解产业化困局的有效路径。李义春说,“相比与中国的商业化产品而言,国外很多都还只是实验室阶段的样品或者小批量产品。但整体来看,包括日韩和欧洲地区的部分国家在内,由于财政支持力度很大,这些国家在研发方面比中国更为细化,因此,有必要建立全球石墨烯产业发展共同体,强强联合,优势互补——中国有市场,其他优势国家有技术,采用联合方式,可以更好推动石墨烯产业的发展。”为此,中国石墨烯产业创新联盟已经做出近期的业务主线部署。其一,联合各地政府,搭建产业化应用平台,建立应用示范基地。其二,是借助“一带一路”的契机,推动包括国外在内的技术汇聚在中国。除了“合力效应”之外,顶层设计层面的努力也在有序推进。记者从知情人士处获悉,工信部正在酝酿成立石墨烯行业协会,以统筹整个产业的健康发展。有业内人士建议,我国的石墨烯产业应该在上游原材料的开发部署、石墨烯加工和应用领域的市场引导、石墨烯技术研发等三方面做好规划,优化产业政策设计,突破产业制约瓶颈,构建良好的市场发展秩序环境,推动石墨烯应用开发和产业化的真正破局。(编辑:刘骏)戳这里,下载e公司APP锁定上市公司实时资讯!