石墨烯制造技术研究

中国芯片发展其实中国对芯片的研发从很早就已经开始了，为此我国曾投入了大量的财力人力，只不过由于最近美国的大肆打压，才让原本地下工作的科技人员们浮出水面。就华为来说，任正非曾公开讲过，华为虽作为一家民营企业，坚持每年都将收入的10%甚至以上都投入到研发费用中去，近年更是提高到了15%之多。作为我国最高的学术机构中科院，更是投入不计其数的资金来进行科技研发。近10年华为累计投入的研发费用超过4800亿元人民币。截至2018年年底，华为仅在5G的研发上就已投入超过20亿美元，这一数字超过了欧美国家主要设备供应商5G研发投资的总和。所以华为知识产权之多、5G、6G专利数之强悍，并不只是嘴上说说而已。有坚持就有收获，从目前来看，国内在芯片设计方面的技术水平已经走在了世界的前列。华为海思自主研发的麒麟芯片就是一个响当当的招牌，最新的5nm麒麟9000芯片安装的Mate40手机一经发售，就收获了大量的好评。虽然我国在芯片技术研发的道路上是领先于世界上大部分国家的，但在芯片制造上却是只能依赖于国外代加工，由此才会被美国抓住软肋。可是芯片制造的复杂程度太大了，虽然我国坚持研究了好几十年，但是未能有太大的突破。我国最好的芯片制造公司中芯国际目前最好也只能实现7nm芯片加工，而且还不能量产。世界顶尖的芯片制造公司台积电目前已经能实现5nm的量产，并且还在向3nm、2nm的路上前进。而我国大多数的芯片制造公司却还停留在14nm的阶段上徘徊。中国芯片新希望不过，最近我国科技龙头中科院已宣布实现了8英寸石墨烯晶圆的成功制造，可以说是在芯片制造业上实现了换道超车，已经领先了世界一大水平。石墨烯晶圆就是碳基芯片的重要材料，目前全世界都是用的硅基芯片，需要用光刻机来制造，碳基芯片虽早已提出，但也由于难度超乎寻常之大，碳基芯片在国外并未被注重起来，并且由于碳基芯片的制造不需要用到光刻机，所以此次我国宣布8英寸石墨烯晶圆的成功制造，无疑是给了美国及其盟友们当头一棒！虽然碳基芯片已经被提了出来，但是想要真正的取代硅基芯片，还是没有那么简单的，因为目前碳经济管没有办法量长，碳元素太过活泼，而且介电常数比较低，所以我们目前的技术存在着一定的技术障碍，除了技术障碍之外，成本以及成本率的问题，目前同样难以克服。尽管我们国家在碳基芯片技术方面已经走在世界的前列，但要想真正实现换道超车，还有很大一段路要走！石墨烯造福全人类其实石墨烯这种材料，并不仅仅只是用来作为芯片的制作材料那么简单，以下简短列举几个：超级计算机 中国成为继美国、日本之后第三个能独立设计和研制超级计算机的国家。在2019年11月TOP500组织发布的最新一期世界超级计算机500强榜单中，中国占据了227个，神威·太湖之光超级计算机位居榜单第三位，天河二号超级计算机位居第四位。石墨烯是目前已知导电性能最好的材料，这种特性尤其适合于高频电路，可以使我国未来的超级计算机速度更快、能耗更低。制造医用消毒品和食品包装 中国科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长，而人类细胞却不会受损。利用石墨烯的这一特性可以制作绷带，食品包装，也可生产抗菌服装、床上用品等，当今世界新冠疫情横行，我国若是将这一技术造福，那么全世界的疫情都会有所改善。制造新一代太阳能电池 石墨烯透明导电膜对于包括中远红外线在内的所有红外线的高透明性，是转换效率非常高的新一代太阳能电池最理想材料。等等……笔者认为，此次中国宣布在石墨烯的研究技术上取得突破，它的意义并不只是让中国的芯片换道超车那么简单，而是在向世界证明，中国已经是世界科技强国之一，中国有能力造福世界，而美国政府一意孤行的撇下中国这艘大船，只会自食苦果，对此你们怎么看呢？

我们许多人都知道，石墨烯是一种二维的由单层碳原子以格子阵状组合而成的片状结构的材料。石墨烯，尤其是高质量的、称为电子级石墨烯（electronic-grade graphene），具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、超导、生物医学等领域都具有重要的应用前景，被认为是一种具有未来革命性的材料。石墨烯在我们的日常生活中也将有广泛的应用。它的强度是钢的100倍，却比铝轻5倍，所以现在应用于航空航天领域。比如，一个由石墨烯材料所做成的自行车框架，它的重量仅仅只有350克。如此轻巧而又坚固的自行车，你一定会很心动，真想有这样一部自行车。且慢，这样的自行车的价格现在高达16,000欧元，相当于一部汽车的价格，约12万多人民币。石墨烯之所以是具有革命性的材料，不仅是因为它具有广泛的应用前景，而且是因为石墨烯是碳的同元素异形体。而碳原材料处处皆是，可以从非常廉价的石墨矿石中得到。石墨烯实际上就存在于自然界，问题是难以剥离出单层结构。石墨是石墨烯一层层叠起来的，1毫米厚的石墨约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层石墨烯。所以，虽然石墨烯材料很便利，可是要生成出非常非常薄的石墨烯产品可不那么容易。在过去的20年中，石墨烯的生产成本已经从每公斤数十万美元大幅下降到不到50美元。但是还不够，还可以降。利用石墨烯的电子特性对石墨烯晶体质量提出了更高的要求，石墨烯的晶界、缺陷和位错都会影响材料的电子性能。因此，高质量的电子级石墨烯的价格仍然很高。想象一下，如果不是过去五十年来高质量单晶硅晶片的成本指数级地下降，你今天所用的许多电子产品，包括如你的手机、电脑等，不会有如此越来越高的性能、同时价格又越来越低。同样地，如果单晶石墨烯的制造成本也呈指数级地地下降，又会怎么样呢？简言之，它将会塑造我们新的社会生活。所以，科学技术人员现在努力在寻求如何制造出价廉物美的高质量石墨烯的生产方法。化学气相沉积是生产优质石墨烯的最流行方法之一，但缺陷是石墨烯的晶体增长需要很长时间，成本很高。其它方法包括为简短时间在单晶催化基底上生长，但是这些催化基底更昂贵，又增加了成本。韩国成均馆大学（韩语：／成均館大學校、英语：Sungkyunkwan University，简称成大或SKKU，韩国历史上最悠久的大学）高级纳米技术研究所，和亚洲大学（朝语：／亞洲大學校；英语：Ajou University）的科学家，最近开发出了一种新的生产大面积电子级石墨烯的便宜方法。他们的这一最新研究成果发表在最近一期的《纳米》科学月刊上。他们是如何开发出了这种新的生产大面积电子级石墨烯的便宜方法呢？简单的来说就是将单晶石墨烯的生成转移到了多晶衬底上。他们在研究报告中表明，在多晶金属上生长碎片可以使它们结合在一起。 因为它们都是从同一样品中转移的，所以每片晶格都朝着相同的方向取向。研究人员解释说：“如果假设合成温度、所用气体等相似，则可以将热预算和基板价格降低到只有四分之一。”研究人员通过文献调查研究，从石墨烯种子的边缘生长石墨烯所需的能量，在理论上低于使新石墨烯种子成核所需的能量，从而提出了这个想法。研究人员过去在大面积单晶单层石墨烯的生长中已经具有相当经验。他们需要的是，一种能够将对齐的石墨烯种子干净地转移到多晶衬底上仔细间隔和对齐位置的技术。幸运的是，他们在单晶锗的特定表面上生长石墨烯-锗时，在石墨烯与衬底之间的界面处会形成一个氢层，从而使其更易于转移。为确定哪种种子尺寸和间距最合适，研究人员计算了所用温度和前体浓度的扩散长度。从原始的单晶石墨烯样品中切出10微米宽的“种子”，并将其转移到相距50微米的多晶铂中。在此生长出单晶石墨烯，覆盖了2厘米x 2厘米的面积。这种实验室方法还可以推广到工业化大型催化剂基材生长到更大的尺寸。多晶铂不仅便宜得多，而且它们可以在不损害所得单晶石墨烯质量的情况下回收衬底，这样每平方厘米衬底的价格仅约为原来价格的5%。如果在多晶铜或铝箔上种植转移的种子，则将能进一步削减成本。实际上，这种方法不仅用于仅由一种碳原子构成的石墨烯的生长，还可以推广应用于其它二维材料。如果使用一种顺序，使一种前驱物和另一种前驱物反应的工艺，例如原子层沉积（ALD）工艺，则可以生长出一种由各种二维材料制成的单晶层膜。参考文章：“价廉的大面积电子级石墨烯”登载刊物：《 纳米》DOI: 10.1021/acsnano.9b08305量子认知 | 最新科技知识介绍，敬请关注

科技的迅猛发展，导致摩尔定律正逐渐超出并且失效。在2005年，国际半导体技术路线图组织(ITRS)提出了“后摩尔定律”，多重技术创新应用共同发展，硅基和非硅基等技术相结合，以应对和满足未来市场的需求。硅基半导体材料的发展已经达到了物理极限；而非硅基半导体材料则成为半导体材料未来的发展的重要方向。2012年，美国电气和电子工程协会撰写了《超越摩尔》。其中讲到，未来半导体工业可能将从“硅时代”进入“碳时代”。碳纳米材料石墨烯将可能在未来代替原来的硅基材料。石墨烯发现于2004年，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材料。二维材料，是指电子仅可在两个维度的非纳米尺度（1-100nm）上平面运动的材料。石墨烯是目前已知最薄最轻，强度最高，韧性最好，导电、导热性最佳，透光率最高的材料，可用于新能源电池、晶体管、柔性显示屏、传感器、电容器、感光元件等许多方面，被认为是一种未来革命性的材料，被称为“世界最强晶体”“材料之王”。2014年，全球芯片制造巨头美国IBM公司推出了世界首个多级石墨烯射频接收器，是迄今为止最先进的全功能石墨烯芯片，其传输速度是硅制芯片的千倍；同年7月，IBM宣布将在未来五年内，对石墨烯碳芯片技术投资30亿美元的研发资金。其后，韩国三星、LG集团也在柔性显示器、触控屏等领域与高校合作研发出了成果，相较于目前市场上最成熟的透明导电薄膜材料氧化铟锡（ITO），石墨烯的成本更低，柔韧性更佳，在柔性电子器件及可穿戴设备等应用十分具有发展潜力。2017年2月，央视新闻频道播出了专题节目《神奇的石墨烯》，节目中提到，石墨烯有望替代硅，成为下一代芯片的主要材料。利用石墨烯制造新一代器件，有望让我国的芯片制造业实现弯道超车，达到国际先进水平。但是，石墨烯在中国发展已经六年有余了，而中国在石墨烯的应用上还处于初级阶段。国内以石墨烯作为辅助材料推出了石墨烯内衣裤、U形枕、轮胎、涂料、加热片、移动电源、保健用品等产品。由于技术的欠缺，石墨烯在中国沦为了“工业味精”。石墨烯是中国芯片在后摩尔时代实现弯道超车的希望。希望国内不断发展新的半导体技术，在石墨烯的应用上快速实现升级，最终实现中国芯片制造的崛起。

新华社北京4月25日新媒体专电;美媒称，麻省理工学院的工程师已成功制造出长条状高质量石墨烯，如果实现大规模工业化制造，可能会给科技和医疗设备的生产带来突破性变革。据美国科技时代网4月22日报道，石墨烯是六角形的纯碳薄片。它通常应用于电池、航空航天和风能技术中使用的聚合物、传感器、机械心瓣膜和癌症治疗以及涂料。然而，石墨烯的生产成本很高，因此只能小批量地生产。一项发表在美国《应用材料与界面》杂志上的突破性研究表明，石墨烯可通过卷对卷的方式以超薄薄膜的形式大量生产。报道称，按照这种生产方法，研究人员先将两个卷轴连接到穿过热炉的输送带上，然后采用被称作“化学气相沉积”的工艺制造石墨烯。他们对铜箔进行加热，然后加入碳和其他气体的组合。石墨烯是一种不可渗透的材料，即使是像氦这样小的原子也不能渗透。麻省理工学院副教授、制造实验室主任约翰·哈特说：“你永远无法通过小批量生产来制造足够多的石墨烯，而且商业上使用的薄膜必须面积大——有些大到需要将海报宽的薄片送入生产薄膜的热炉。”报道称，该团队能够在4小时内生产10米长的石墨烯。研究人员在制造过程中还采用不同的速度和不同比例的甲烷和氢气，以决定石墨烯的质量。哈特说：“现在我们已经证明，这个过程可以扩大规模，我们希望这能够提升人们对石墨烯薄膜技术的信心和兴趣，并提供商业化的途径。”专家认为，对石墨烯的利用可能会开辟新的可能性，甚至取代现有技术。英国曼彻斯特大学的科学家提出，石墨烯可使核能更环保、更廉价。他们在英国《自然·通讯》杂志发表研究报告称，石墨烯每年可将重水生产过程中释放的二氧化碳排放量减少100万吨。

文/陈根我们知道，一个负极、一个正极和一些电解质就构成了最简单的电池。带负电荷的电子通过电解质从负极流向正极，就形成了电流。负极通常使用锂金属氧化物制造，带有这种负极的就被称为锂离子电池。锂离子电池之所以最常用，是因为它们能量容纳率最高，能够放进手机这么小的空间里。在充电和放电时，锂离子电池的能量密度是传统可充电电池的3倍。不管是笔记本电脑还是手机，我们每天总要用到好几个锂离子电池。自从上世纪90年代上市以来，这些可充电电池让我们的电脑和电子设备变成可移动的，包括汽车。但锂离子电池并非十全十美，世界上的锂供应量是有限的，企业和消费者对电池的安全性、寿命、容量的需求不断提升，也催生了新一代电池的开发，而其中，被誉为“新材料之王”的石墨烯备受关注。石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电性能最强的材料。自2004年，英国曼切斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖诺夫首次发表“在二维石墨烯材料的开创性实验”，发展至今已经10余年。在此期间，石墨烯的制备方法逐渐成熟、性能逐步优化，应用也越来越成熟与广泛。石墨烯电池就是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的超高电子迁移率而开发的一种电池，并不是简单的石墨烯+电池。石墨烯用于储能和计算的纳米带一直是科学家的研究热点，但生产这些超薄石墨烯条已经被证明是一项艰巨的任务。但日前，来自德国马丁路德·哈勒维腾贝格大学(MLU)的科学家们声称它们在这一领域取得了突破性进展，他们发明了一种首次能直接在半导体表面高效生产出石墨烯纳米带的方法。跟生产石墨烯的蜂窝状碳原子片不同的是，石墨烯纳米带由只有几个原子宽的薄条带组成。这种材料具有巨大的潜力，它可以用作硅晶体管更便宜、更小的替代品——其运行速度更快、耗电量更少，或作为电池的电极——只需5分钟就能充好。 研究人员表示，这种直接在半导体表面上生产可定制石墨烯纳米带的新能力不需要金属表面来中和它们的能力，这将开启一些令人兴奋的可能性。它将不仅能为包括数据存储在内的应用使用，而且还可能成为先进电子设备包括量子计算机的高效半导体。学界也正致力并仍长期致力石墨烯的研究。

据2015年国际机构测算，世界能源的30%-50%消耗于摩擦磨损，润滑不良造成的材料磨损占60%以上。与此同时，50%以上的机械装备恶性事故大都源于润滑失效造成的过度磨损。因此，先进的润滑技术在机械装备产业链的各个环节都有着关键性的作用。2019年，中国润滑油需求量已达约680万吨，润滑油在军工、航空航天等国家核心领域扮演着重要角色。然而，目前欧美品牌在中国高端润滑油市场的占有率高达86%。为防止国外品牌对中国进行产品封锁，国内亟需攻克高端装备润滑油技术。36氪近期接触到的「华墨」，正是一款针对当前行业痛点问题的石墨烯润滑油产品。图片来自企业官方核心技术石墨烯作为21世纪最伟大的新材料之一，在润滑油领域有着巨大的应用潜力。然而，石墨烯在润滑油中团聚、沉淀的问题长年没有得到很好的解决，导致石墨烯润滑油口碑不尽如人意，市场反应平淡。而无锡烯创科技有限公司通过其核心研发团队多年技术积累，与北京石墨烯技术研究院共同研发出了「华墨」石墨烯改性二元复方超油剂及系列特种润滑材料。该产品利用公司独创的石墨烯改性二元复方组合材料，实现了石墨烯晶体在润滑油中的均匀分布，达到了超耐磨与润滑兼具的效果，同时具备减少油耗，减震降噪，并提升发动机动力等功能特点。通过增加石墨烯覆膜层和石墨烯润滑特性，机械设备可减少金属表面直接磨损，大幅延长使用寿命和齿轮承载能力。根据清华大学高端装备研究院，国家摩擦磨损检测中心出具的检测报告，「华墨」石墨烯润滑油在各项检测中均有较强的性能优势。此外，围绕「华墨」石墨烯润滑油，公司申请了三十余项发明专利以及实用新型专利，构筑了专利壁垒。目前，「华墨」石墨烯润滑油已实现“研发-生产-销售”的商业闭环，产品由无锡烯创科技有限公司研发，北京中石油润滑油有限公司生产，并进行线上京东自营店和线下直营门店的同步销售。「华墨」前期以军工及大型央企为主要客户群体。在今年七月、八月的试销阶段，「华墨」销售团队完成了高达两百多万的试销业绩，市场反应良好。图片来自企业官方核心团队「华墨」的核心团队由专家顾问团队和核心运营团队组成。专家顾问团队成员包括中国国际石墨烯资源产业联盟常任副理事长阮汝祥，北京石墨烯技术研究院院长王旭东，清华大学高端装备研究院国家摩擦磨损实验室技术总监谢滨，北京先进碳材料产业促进会副理事长兼秘书长刘玮，钛基润滑脂发明专利持有人、哈尔滨工业大学博士尹继辉。核心运营团队成员包括无锡烯创科技有限公司创始人勾学军，石墨烯改性润滑材料生产工艺技术顾问于贵，八年互联网创业经验、互联网创业导师孙鑫，中远集团原董事、财务总监刘洋，跨境投资领域专家，法务专家牛凤国律师，聚婚品创始人、寻拍VP市场总监郭威，海军航空大学原副院长、大客户渠道总监李玉龙，具有丰富实践经验的石墨烯润滑油销售渠道总监韩勐等。此外，公司还与北京中石油润滑油有限公司、北京石墨烯技术研究院，清华大学高端装备研究院国家摩擦磨损检测中心等机构达成战略合作，能够持续维持较高的知识产权壁垒。公司计划2021年在专注车用润滑油的基础上进入工业润滑油市场，目前已与相关企业机构开展合作。2022年，公司将开拓海外市场，首先组建马来西亚和阿曼子公司，并逐步推进产品走向海外更多国家和地区。此前，无锡烯创科技有限公司完成了1000万元人民币种子轮融资。目前公司正式启动Pre-A轮融资，所募集资金主要用于市场拓展、团队建设与技术研发三方面。

石墨烯以其卓越的电子、机械和热学性能而闻名，但是工业生产高质量的石墨烯非常困难。荷兰代尔夫特理工大学的研究小组开发出一个数学模型，该模型可用于指导大规模生产这些超薄碳层。研究成果发表在本周的《The Journal of Chemical Physics》上。“我们的模型是第一个详细介绍使用高能流体混合从普通石墨生产石墨烯时在微米和纳米尺度上发生的情况的模型，”代尔夫特大学工艺与能源系研究员Lorenzo Botto博士说。“该模型将有助于大规模生产过程的设计，为将石墨烯纳入从储能设备到生物医学的商业应用铺平道路。”石墨和石墨烯石墨烯可以由石墨制成，石墨是纯碳的结晶形式，广泛用于铅笔和润滑剂中。组成石墨的单层称为石墨烯，由以六边形结构排列的碳原子组成。这些极薄的碳层具有出色的电、机械、光学和热性能。单层石墨烯比相同厚度的最坚固钢强约100倍。它能非常高效地传导热和电，几乎无任何损耗。如果可以开发出可大规模生产的可扩展方法，石墨烯本质上也非常便宜。在过去的十年中，石墨烯作为在电子、能源生产和存储以及生物医学等各种领域中应用的候选材料吸引了很多关注。在不久的将来，石墨烯电缆可能会代替房屋中的铜线电缆，还可能会出现使用石墨烯作为主要构件的全碳电池。然而，以工业规模和低成本制造高质量石墨烯仍然是挑战。代尔夫特理工大学（TU Delft）开发的新的理论和计算模型可解决这一挑战。石墨烯的生产由石墨生产石墨烯的最有前途的技术之一是所谓的液相剥离。在该技术中，石墨在液态环境中被剪切，直到石墨烯层从块状材料上脱离。液体会使石墨烯层缓慢分离，这对于获得高质量的石墨烯很重要。该方法已经成功地在实验室中生产石墨烯，并且在反复试验的基础上进行了较大规模的生产。它具有以工业规模生产大量材料的潜力。但是，为了增加石墨烯的生产规模，研究人员需要了解使剥离有效地发挥作用而又不损坏石墨烯片的工艺参数。Lorenzo Botto博士领导的TU Delft的研究小组现已开发出第一个经过严格推导和验证的数学模型来确定这些参数。该模型可以嵌入大型工业过程优化软件中，或者由从业人员用来选择工艺参数。“去角质过程很难建模，” Botto解释说。“石墨烯层之间的粘附力不容易量化，液体在石墨上施加的流体动力很敏感地取决于表面性质和几何形状。” 团队成员Catherine Kamal和Simone Gravelle针对分子动力学模拟开发并测试了该模型，并证明它是准确的。该模型成功的关键是要包括液体的流体滑移，该流体滑向石墨表面，以及流体在石墨烯边缘上的作用力。Botto说：“该模型构成了在任何规模上更好地控制该技术的基础。我们希望它将为大规模生产适用于各种有用应用的石墨烯铺平道路。流体力可用于生产和加工石墨烯达到市场应用所需的规模，但是，要想进入市场，我们就需要控制质量和工艺，通过揭示潜在的流体力学原理，我希望对我们大规模生产二维碳纳米材料的能力产生深远影响。”论文标题为《Liquid exfoliation of multilayer graphene in sheared solvents: A molecular dynamics investigation》。

随着芯片技术的不断进步，传统硅基芯片的工艺制程也即将到达摩尔极限，未来想要在硅基芯片领域再次获得技术突破将会难上加难。但是，鉴于芯片在如今科技发展中的独特地位和不可替代性，世界芯片强国为了维持自身在芯片半导体领域的技术领先优势，大多数很早就已经开始了新的半导体材料研究。而在众多新的半导体材料研究中，科学家们最终成功锁定石墨烯材料，认为其是替代传统硅基材料，成为制造芯片基础材料的最佳选择。相比于传统硅基芯片，以石墨烯材料制成的芯片则被称之为碳基芯片。碳基芯片因其基底材料石墨烯具有高硬度、高导热性以及高导电性等独特的优势特性，使得碳基芯片的稳定性和性能都要比传统硅基芯片好上数十倍以上。独特的性能优势让碳基芯片的研究开始进入常态化状态，世界各国也很早就开始在该领域布局探索。中国是最早布局研究碳基芯片的国家之一，虽然我国在硅基芯片领域的研究起步较晚，且已处于落后状态，但我们在碳基芯片领域的研究却并不落后，甚至还颇有建树，处于国际领先水平。前段时间，在上海举行的国际石墨烯创新大会上，中国中科院就向世界展示了最新研制的8英寸石墨烯单晶晶圆。该团队表示：“无论是在产品尺寸，还是性能方面该产品均处于国际领先地位”，并且可以实现稳定的小批量生产。晶圆是生产芯片的前提，国产石墨烯单晶晶圆的成功问世标志着我国碳基芯片的研制将引来重大突破。我们知道，传统硅基芯片领域我国一直处于被技术封锁状态，因缺乏芯片设计、制造、封装测试等完整的产业链环节，使得我国在该领域长期处于被“卡脖子”的状态。但碳基芯片与硅基芯片不同，碳基芯片的制备难度并不大，关键碳基芯片并不依赖光刻机等高尖端设备，这对于现阶段缺乏高端光刻技术的我国来说，无疑是全新的芯片发展方向。国产8英寸石墨烯单晶晶圆的成功问世，表明中国在该领域的研究已经处于世界领先位置，因为在众多芯片研发强国之中，目前只有中国能够研制出8英寸石墨烯晶圆，而这与中国在该领域的技术研发优势密不可分。早在2000年，北大彭练矛团队就开始研究用碳纳米管材料制备集成电路的方法；2017年彭练矛团队研制出高性能5nm碳纳米管，并成为当时世界上最小的高性能晶体管；2020年彭练矛团队则研发出全新的提纯和自组装方法，可以制备出高密度、高纯度半导体阵列的碳纳米管材料。石墨烯被称为世界上最轻、最强、最薄的材料，目前的碳纳米管制作就是通过石墨烯卷曲而成。而在石墨烯领域的技术研究，我国同样处于世界第一梯队。在该领域我国不仅申请的专利总数世界第一，而且我国的石墨烯年产量也已经突破300顿，意味着石墨烯的制备技术瓶颈对我国来说已不是难事，而这一切都很契合中国发展碳基芯片的需求。国产8英寸石墨烯单晶晶圆的亮相是我国在芯片产业发展过程中探索出的一条新的破冰发展之旅，是突破西方芯片技术封锁、自主创新，实现弯道超车的一条崭新的科技创新之路。一旦碳基芯片技术成熟且可以实现量产，势必会导致半导体领域重新洗牌，届时整个芯片生产技术将会被推倒重建，无论之前的差距有多大，一切都将从头开始。而中科院相关团队的后续任务也很明确，就是进一步研究如何从石墨烯晶圆开始到实现碳基芯片的量产，一旦实现这个预期目标，中国在芯片领域将会获得全新的地位，打破传统硅基芯片的垄断地位，从被动接收者摇身一变成为规则制定者。

报告摘要1 中国石墨烯行业综述1.1 中国石墨烯定义及分类石墨烯是指由碳原子按六边形进行排布、并相互连接所形成的二维碳材料。石墨烯具有高硬度、高导热性和导电性、高弹性等性能，根据层数可分为单层、双层和多层石墨烯（见图 2-1）。单层石墨烯是指由一层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子所构成的二维碳材料；双层石墨烯是指由两层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式所构成的二维碳材料；多层石墨烯是指由三到十层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式所构成的二维碳材料。1.2 中国石墨烯行业发展历程及现状中国石墨烯行业起步较晚，行业发展至今主要经历了以下三个阶段（见图2-2）：材料发现阶段（2004-2012年）：2004年英国曼彻斯特大学的物理学家康斯坦丁·诺沃肖洛夫和安德烈·海姆利用机械剥离法，首次成功制备出能稳定存在的石墨烯。随后，石墨烯作为碳质新材料逐渐被科学家们所接受。2007年起，中国开始涉足石墨烯领域研究。据头豹数据显示，在2007-2012年间，中国国家自然基金委员会对中国石墨烯项目累计投资超过3亿元，在资金的支持下，中国逐渐出现了小规模的石墨烯产业，但石墨烯材料的整体市场化和产业化尚未成熟，行业下游的应用尚未实现商用。产业形成阶段（2013-2016年）：中国石墨烯产业自2013年以来逐步形成，中国国家自然基金委员会、中国科技部、中国科学院等国家机构相继出台了一系列法规政策以支持石墨烯行业的发展，中国政府在“十二五”规划、“十三五”规划等重要指导性文件中也将石墨烯纳入了新材料领域。这一时期中国石墨烯研究迅速发展，具体表现在中国石墨烯专利申请数量的迅速增长，截至2014年，中国石墨烯专利数已超过 4,000 项。研究突破阶段（2017年-至今）：自2017年以来，中国在石墨烯材料的研究领域不断取得突破，如在实验室内制备出了最小尺寸的纳米通道以及生产出了首款石墨烯基锂离子电池充电宝等。得益于中国政府政策的支持和产业资金的持续投入，中国石墨烯研发水平逐步提高，已进入研发技术突破阶段，中国石墨烯相下游中高端产品的种类在这一时期也呈现增长态势，石墨烯超级电容、石墨烯电子器件以及石墨烯柔性膜等产品相继问世。当下，中国石墨烯行业整体发展形势良好。在企业数量方面，中国石墨烯行业新增企业数量逐年增加。根据头豹数据显示，中国石墨烯行业新增企业数量由 2014年的362家增长至2018年的1,143家，年复合增长率为33.3%；在技术研究方面，石墨烯行业发展至成熟商用期至少需要20年时间，中国石墨烯行业仍整体处于以研究为主的阶段，大部分产品并未实现大规模的市场应用；在产业链方面，石墨烯行业相应的下游应用和应用产品的技术规范和市场准入制度并未设立，下游市场尚未进入成熟阶段。1.3 中国石墨烯行业产业链中国石墨烯行业上游是石墨烯原材料供应行业；中游是石墨烯生产行业；行业下游为石墨烯主要应用行业，主要包括储能材料行业、防腐涂料行业、压力传感器行业、柔性触控屏行业和发热膜行业等（见图 2-3）。1.3.1 产业上游分析中国石墨烯行业上游是石墨烯原材料供应行业。石墨是石墨烯生产的主要原材料之一，作为一种无机非金属材料，石墨被广泛用于节能环保、新能源和新一代信息技术产业中。中国石墨资源储量大，根据中国自然资源部历年发布的《中国矿业资源报告》和头豹数据显示（见图 2-4），中国已查明石墨资源储量由2014年的2.2亿吨增长至2018年4.2亿吨，年复合增长率为17.5%。中国石墨资源分布较为广泛，其中主要集中在黑龙江、内蒙古、四川、山西、山东和河南六个省份，该六省份的石墨已查明资源储量占中国石墨已查明资源总储量的 44.2%。中国石墨烯行业上游原料储备充分，石墨成本较低，整体上游议价能力弱，对中游的石墨烯生产行业影响较小。1.3.2 产业中游分析中国石墨烯产业链的中游即石墨烯生产行业。根据产品形态，石墨烯主要可分为石墨烯薄膜和石墨烯粉体两种类型，二者在制备方法和所需原材料方面具有较大差别（见图 2-5）。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。1.3.3 产业下游分析中国石墨烯产业链的下游是石墨烯应用行业，主要包括储能材料、防腐涂料、压力传感器、柔性触控屏和发热膜五大行业。储能材料石墨烯作为储能材料主要用于锂电池中。锂电池的正常工作是通过锂离子在正负极之间相互移动实现的，因此，锂电池正负极材料的性能将直接影响到锂电池的功率性能。石墨烯因具有优异的电子导电性能，能够提高锂电子在电池的正负极间的传导速率，起到增加锂电池功率性能的作用，因此常被用来制作锂电池的正极材料。中国石墨烯在锂电池领域的应用占据了行业下游应用的绝大部分市场，石墨烯作为储能材料在中国已实现商用。防腐涂料石墨烯在涂料方面的应用也逐步凸显成效。因石墨烯具有良好的导电性，在涂料中添加石墨烯有利于形成稳定的导电网络。除此之外，添加石墨烯后的涂层可在金属表面形成组隔层，减缓活性介质对金属的腐蚀。2015年中国国务院发布的《中国制造2025》中也指出在海洋工程中使用石墨烯作为防腐涂料，相较传统防腐蚀涂料，设备寿命可提高一倍以上。中国石墨烯防腐涂料已投入大规模生产，制备工艺相对完善。柔性触控屏现在电子产品的触控屏导电膜的主要采用氧化铟锡膜，但由于氧化铟锡膜透光率较差，弯曲性也较为受限，在智能移动终端需求不断扩大的情况下，氧化铟锡膜对应用场景的满足程度将不断下降。在这一形势下，石墨烯由于具有较好的柔性，在柔性电子领域的发展优势将逐步凸显，其性价比将超过氧化铟锡膜。2016年重庆墨希科技推出了全球首款石墨烯柔性可弯曲智能手机，该款手机可弯曲成一圆环。石墨烯在柔性触控屏应用方面仍存在较大发展空间，当前仍处于以研究为主的阶段。1.4 中国石墨烯行业市场规模石墨烯因自身优良的电学性能、力学性能、热性能、光学性能而被称为“改变21世纪的神奇材料”。石墨烯行业在中国发展较晚，2013 年中国初步实现了石墨烯对传统材料的替代，下游市场逐步打开，主要应用于锂电池和涂料等领域。石墨烯应用技术的进步丰富了下游应用市场，中国石墨烯行业市场规模也随之不断扩大。据头豹数据显示（见图 2-6），中国石墨烯市场规模由2014年的1.4亿元快速增长至2018年的274.5亿元，年复合增长率为274.2%。除已实现商用的锂电池储能和防腐涂料领域，中国石墨烯行业正逐步在柔性控制屏和压力传感领域布局，石墨烯产业将进一步完善。下游新兴领域的发展将直接促进中游制造市场的增长，中国石墨烯市场规模在未来五年将以67.9%的年复合增长率持续增长，据头豹预计，中国石墨烯行业市场规模在 2023年有望突破3,700亿元。图 2-6 中国石墨烯市场规模，2014-2023 年预测2 中国石墨烯行业驱动与制约因素2.1 驱动因素2.1.1 利好政策推动石墨烯发展2014年11月中国发改委发布《关键材料升级换代工程实施方案》，提到要支持高性能、低成本石墨烯粉体及高性能薄膜的规模生产，并加大石墨烯在新型显示、先进电池等领域的应用。2015年9月中国国务院发布《中国制造2025》，明确了未来10年中国石墨烯产业的发展路径，将石墨烯定为主导未来高科技竞争的超级材料；到2020年，积累一批前沿新材料核心技术专利，部分产品实现量产；到2025年完成前沿新材料技术、标准等有效布局。前沿新材料取得重要突破并实现规模化应用，部分领域达到世界领先水平。2015年 11月，中国工信部、科技部和发改委联合发布《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》，指出到2020年形成完善的石墨烯产业体系，实现石墨烯材料标准化、系列化和低成本化，培养若干家具有核心竞争力的石墨烯企业。2016年5月，中国工信部发布《建材工业鼓励推广应用的技术和产品目录（2016-2017年本）》，在这些鼓励推广的建材中涉及到了2项石墨烯材料，分别是石墨烯粉体和石墨烯防腐涂料。2016年8月，中国国务院发布《“十三五”国家创新规划》，提到要重点发展以石墨烯为代表的先进碳材料。2017年5月，中国科技部发布《“十三五”材料领域科技创新专项规划》，指出要重点发展石墨烯等纳米技术，带动战略新兴产业生长点的形成，切实促进市场前景广阔、资源消耗低、带动系数大、就业机会多、综合效益好的材料产业发展。由此看来，中国已将石墨烯行业列为重点发展行业，积极进行产品研发。这一系列利好政策将有助于实现石墨烯材料的标准化、系列化和低成本化，使石墨烯产品能够在多领域实现规模化应用，从而推进产业进步（见图 3-1）。2.1.2 世界各国不断加大石墨烯研究投入自2004年石墨烯在实验室中问世以来，全球范围内和石墨烯相关的研究和产业应用持续增多，中国、英国、日本、韩国等国家不断加大在石墨烯方面的研究投入。中国2013年中国成立石墨烯产业技术创新战略联盟，目的在于加快中国石墨烯项目产业化。中国江苏、浙江、上海、山东等省份与中科院等机构合作，加强技术创新，这一趋势对于石墨烯下游产品的创新资源优化起到重要带动作用。2013年中国中科院重庆绿色智能技术研究院与上海南江集团签下协议，力争在一年之内形成1,000万片石墨烯的生产能力，标志着中国石墨烯行业的产业化进程大大提高。2014年清华大学化工系教授成功制备出一种具有自分散、不堆叠特性的柱撑石墨烯。该特殊石墨烯材料具有突起结构，石墨烯特殊的层状和突起结构使其吸附能力增强，因此与商用锂电子正极材料相比具有更为优良的性能。柱撑石墨烯方面的技术研究将有望扩大石墨烯在储能设备、电子产品中的应用。英国2011年英国将石墨烯定为重点发展的四项新兴技术之一。2011年英国政府联合多所大学和研究机构在曼彻斯特大学建立了石墨烯研究院，对石墨烯材料下游应用的商业化起到了加速作用，该研究院已成为全球领先石墨烯研究中心之一。2012年英国在石墨烯下游商用的研究领域投入2,150万英镑，资金的持续投入将成为石墨烯产业发展的重要推动力。日本2007年日本学术振兴机构开始资助石墨烯硅材料器件项目。2013年，日本东北大学多元物质科学研究所和昭和电工一同合作研制出量产石墨烯片的技术，这一技术的研制成功将极大地加快石墨烯在汽车电池材料及高强度结构材料方面的应用进程。石墨烯具有超薄、超轻、超高强度、超强导电性和结构稳定等特点，被各个国家归为新型技术产业的关键材料。在政府的支持下，石墨烯的研发力度不断加大，石墨烯行业取得了快速发展，实现了规模化生产，并在创新应用方面取得了一系列突破，各国技术研发的投入将持续推进石墨烯行业向前发展。2.1.3 中国石墨烯研究领域不断突破2015年到2017年期间，中国石墨烯行业在下游应用领域不断取得突破（见图 3-2）。2015年1月，青岛储能产业技术研究院将石墨烯锂电子电容器成功应用在电动自行车领域，提升了电容器的容量，使得电容器在放电10,000次后容量仍可保持在 94.7%左右。2015年3月，重庆墨希科技有限公司和深圳市嘉乐派科技有限公司共同协作，并发布了全球首批量产石墨烯手机。石墨烯手机的研发主要利用了石墨烯超轻、超强导电性的特性，在手机中加入石墨烯可以提升电池的能量密度，同时也在一定程度上解决了手机电池发烫的现象。2015年11月，深圳贝特莱电子科技股份有限公司将石墨烯压力传感器应用到压力触控领域，并推出了全球首款石墨烯材料3D触控解决方案，开启了石墨烯在压力传感领域的产业布局。2016年10月，中国科学技术大学中科院与诺贝尔物理奖得主、英国曼彻斯特大学安德烈·海姆教授研究团队合作，研究提出了一种构筑纳米通道的新方法，在石墨烯纳米通道水输运方面取得突破。这一石墨烯纳米通道是由大小不同的石墨烯堆垛起来形成的纳米量级的管道，是现阶段在实验室中可制备的最小纳米通道。2017年4月，东旭光电的“烯王”系列的石墨烯基锂离子电池已应用于共享电单车领域，这一产品升级大大缩短了单台电动车的充电时长，充电时间由4-6小时逐步降至 20分钟左右。2017年5月，上海微系统与信息技术研究所发现，用锗薄膜作为催化剂所制备的石墨烯品质较高，同时也避免了因使用其他金属催化剂而引起的金属玷污的问题。因此锗薄膜在石墨烯制备过程中的应用将直接提升产品性能，增强产品市场竞争力，扩大应用市场。在技术不断提升的发展背景下，中国石墨烯行业的发展速度逐步加快。石墨烯行业下游应用领域的技术提升将直接提升石墨烯产品的特性，提高下游应用的效能，扩大石墨烯产品的应用范围并丰富应用场景，进而带动石墨烯行业的发展。2.2 制约因素2.2.1 缺乏大规模的石墨烯制备技术传统的石墨烯制备方法主要包括机械剥离法、液相剥离法、氧化还原和气相沉淀法，这些传统制备方法普遍存在一定的缺点，如利用机械剥离法生产所得石墨烯的产率不稳定且不能实现工业化大量生产；液相剥离法由于产出纯度较低，因此石墨烯粉体质量较差；氧化还原法获得的石墨烯粉体同样纯度较低，不适宜大规模生产；气相沉淀法通过甲烷、乙烯等气体作为碳源获得的石墨烯质量较高，制成的石墨烯薄膜的柔性也较好。该方法可实现石墨烯产品的规模化生产，但由于制成的石墨烯薄膜需从衬底金属薄片上移除，因此生产成本较高。要想大规模获取高质量的石墨烯材料，中国石墨烯行业在制备技术上仍有所欠缺，致使石墨烯行业发展缓慢，部分新型领域规模占比较小。石墨烯制备技术的制约直接影响中游石墨烯的生产效率，在耗费同等生产设备时，由于产量较少，每单位的石墨烯生产成本提高，将影响企业生产经营和企业利润。2.2.2 石墨烯下游领域应用技术尚未成熟近三年来，全球范围内石墨烯的专利申请数量不断攀升。据头豹数据显示，截至 2018年，中国石墨烯专利数量在全球的占比超过58.6%。然而，中国申请专利的石墨烯项目多集中在已实现规模化生产的领域，例如防腐涂料、储能材料领域，在柔性触控屏、压力传感器等附加值较高的领域涉及则较少。据头豹数据显示（见图 3-3），2018年中国石墨烯各应用领域的专利占比中，防腐涂料占比为47.3%，储能材料占比为25.6%，电子器件、水处理和其他领域占比分别为19.4%、5.2%和 2.5%。新兴发展领域概念较为新颖，现阶段许多技术工艺仍处于实验室研发阶段，未实现显著的技术突破。例如在柔性触控屏方面，中国仅有少数企业可实现石墨烯薄膜在手机显示屏的应用，并未达到量产阶段。中国石墨烯创新技术尚未普及，创新技术在石墨烯下游应用产品的生产中参与程度低，这一技术发展的限制将影响石墨烯的产业化进程。2.2.3 石墨烯产业配套设施不完善石墨烯的新兴应用领域正处于不断发展的阶段，各科研机构和院校将持续实现技术突破，不断加大石墨烯在电子学（柔性电子材料、高频晶体管、高速电子器件等）、光子学（光学偏振器、光电探测器等）、复合材料、传感器和生物医学等领域的产业布局，并实现石墨烯新兴领域产品的产业化。在应用场景不断扩大的发展趋势下，中国石墨烯产业相应配套设施的缺乏将严重制约行业的发展。石墨烯产品相应配套设施主要包括石墨烯下游产品的制造设备，例如柔性电子制造设备、光学偏振器和光电探测器等生产设备等，下游产品性能的提升将对相应设备提出更高的要求。以光电探测器领域为例，石墨烯光电探测器是将石墨烯材料两端放置两个金属电极，以实现光电流信号的输出，石墨烯的粉体的质量将直接决定光电信号传输的效率，因此这一领域对石墨烯粉体的质量要求更高，相应地对其生产设备的要求也更高。中国石墨烯相应配套设备在政策规范和技术指标两方面的尚未形成相应的标准，已成为制约石墨烯产业化进程的重要影响因素。3 中国石墨烯行业市场趋势3.1 石墨烯下游柔性触控屏领域的应用将进一步扩大在石墨烯下游的产业应用中，除锂电池领域已实现量产外，石墨烯在柔性触控屏也将逐步达到规模化应用级别。2013年中国石墨烯行业开始向柔性触控屏领域渗透，以石墨烯为原材料研制的柔性触控屏可在不规则的设备表面实现多点触控的功能。在全球市场中，三星在2011年美国电子消费展上展示4.5英寸柔性屏幕，并在2013年展出5.5英寸柔性屏幕。在中国市场中，2013年12月中国重庆墨希科技有限公司建成全球首条100万平方米石墨烯薄膜生产线，并在2015年推出首批石墨烯触控屏手机，一定程度上推进了中国石墨烯在柔性触控屏领域的应用探索。在触控屏方面，非曲面LCD和OLED等显示屏幕多采用氧化铟锡（ITO）作为触控层材料。但 ITO 材料材质较为脆弱，不适合做大曲率且可随意弯曲的柔性触控层。因具有强导电性，且碳原子间的连接十分柔韧，石墨烯将逐步取代 ITO 材质，成为柔性控制屏制造的重要原材料之一。重庆墨希科技已推出首款的石墨烯柔性可弯曲智能手机，该款手机采用了5.2 英寸的触控屏，可弯曲成圆环状。这一产品的发布推进了石墨烯在柔性控制屏领域的布局，也加速了石墨烯行业下游在柔性触控屏的应用。3.2 石墨烯行业将布局可穿戴设备领域在可穿戴设备的发展过程中，可佩戴性是产品研制需要攻克的一大问题。石墨烯由于具有超薄性、高柔韧性和坚固性等性能，使材料本身也具有了较强的佩戴便利性。石墨烯在可穿戴设备中的应用主要是指将石墨烯用于电子元器件中，并将电子元器件直接整合到面料中形成新的纺织穿戴设备，不需要再使用额外材料的电极和电线。石墨烯超高的导热系数、高达99%的电热转换效能使得石墨烯在可穿戴设备领域得以应用。如爱家科技根据石墨烯超高的导热系数，先后研发了护膝、护腰、护肩等多种石墨烯可穿戴产品。2017 年爱家科技在新材料峰会上推出新型石墨烯织物“艾弗”，“艾弗”是目前唯一以纺织物形态存在的石墨烯材料，该新型材料具有发热、能量转换等效能，开启了石墨烯在可穿戴设备的产业布局。除隔热保温之外，企业和研究机构在石墨烯的压力、心率传感方面的研究正进一步加深，传感技术的提升将实现设备对体温和压力的数据采集，进一步推进石墨烯在可穿戴设备这一应用领域的发展。3.3 石墨烯制备原材料呈现多样化发展趋势石墨烯的制备方法大致可分为物理或化学法、气相沉淀法两种。物理和化学法是指以石墨为原料，采用物理或化学的方法将石墨剥离成单层或多层的石墨烯的方法，主要包括机械剥离、液相剥离和氧化还原法等；气相沉淀法是以含碳气体或固态化合物为原料，通过化学方法利用碳原子制备石墨烯。近三年来，石墨烯原料开始呈现出多样化的发展趋势。除传统的石墨原料外，还出现了生物质原料，如玉米芯、大豆油等。2017年8月，济南圣泉集团股份有限公司和黑龙江大学长江学者团队联合开发石墨烯制备的新工艺，并在此工艺基础上实现了生物质石墨烯的制备。这一合作研究团队利用含碳材料—玉米芯中的纤维素完成石墨烯的提取，并运用“基因配对组装”工艺完成了生物质石墨烯的制备。除此之外，2017年1月，澳大利亚研究人员将大豆油置于炉中加热，并将加热后的大豆油在金属箔表面迅速冷却得到石墨烯薄膜。由此可见，采用低成本类原料（如玉米芯和大豆油等）完成石墨烯的制备，将直接降低石墨烯的生产成本，加快石墨烯的规模化生产进程，现已成为行业的发展趋势之一。4 中国石墨烯行业竞争格局分析4.1 中国石墨烯行业竞争格局概述从中国石墨烯产业整体发展来看，在政策鼓励、应用领域扩张的推动下，中国涉足石墨烯行业的企业数量逐年增加，在地域上呈现出了产业聚集现象，主要分布在长江三角洲、珠江三角洲和山东省三大片区（见图 5-1）。中国长江三角洲具有良好的产业发展平台，是石墨烯产业发展较早的地区，在石墨烯制备、新能源、复合材料等领域均有布局；珠江三角洲地区聚集了众多高新技术，在石墨烯下游应用领域发展较快，主要布局新能源、健康和电加热领域；山东省在石墨烯原材料方面发展较快，正不断加大在防腐涂料、复合材料和石墨烯水处理材料等方面的产业布局。长江三角洲地区的石墨烯代表企业有常州第六元素材料科技股份有限公司（以下简称：第六元素）、常州二维碳素科技有限公司（以下简称：二维碳素）。第六元素主要从事石墨烯及其他新型碳材料的研究、开发、生产和销售，二维碳素侧重大面积石墨烯透明导电薄膜的生产制备；珠江三角洲地区的石墨烯企业主要以深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司（以下简称：贝特瑞）为代表。贝特瑞是一家锂电池正负极材料解决方案提供商，主要从事锂离子二次电池正、负极材料的专业化生产；山东省份内主要的石墨烯企业是青岛华高能源科技有限公司（以下简称：青岛华高能源）。青岛华高能源专注于从事高品质石墨烯产品的研发、生产及销售，产品主要面向海洋与军工两大领域，研究方向涉及石墨烯复合材料、安全防护等技术与产品开发。4.2 中国石墨烯行业典型企业分析4.2.1 宝泰隆新材料股份有限公司4.2.1.1 企业概况宝泰隆新材料股份有限公司（以下简称：宝泰隆）成立于 2009年，2011年于上海证券交易所上市，股票代码为：601011。宝泰隆是中国东北地区产业链较完整的独立焦化企业，同时也是较大的甲醇生产企业，也是中国石墨烯行业的领先企业之一。宝泰隆的主要经营范围涉及煤炭开采、炼焦、化工、发电、石墨烯和针状焦等产品的销售以及技术研发和服务，产品的销售范围主要集中在黑龙江省、吉林省和辽宁省。4.2.1.2 主要经营模式宝泰隆的经营模式主要体现在循环经济产业链、产品升级和产业转型两方面（见图5-2）。循环经济产业链：宝泰隆开采和采购的原煤进入洗煤工序进行洗选加工，主产品精煤供给焦化工序炼焦，副产品煤泥、煤矸石等供给干熄焦电厂；焦化工序生产的焦炭主要供给东北三省的钢铁厂用户，副产品煤焦油、粗苯等继续深加工或者直接外销；焦炭生产采用干法熄焦，回收的余热用于干熄焦电厂发电和生产蒸汽，电力和蒸汽主要供给宝泰隆内部使用，剩余电量上网销售；电厂余热用于宝泰隆生产生活区和周边多个小区供暖。产品升级和产业转型：宝泰隆推进“转型升级”战略实施，即产业由煤化工向新材料转型，推进石墨烯及中间相炭微球、针状焦等新材料产业项目。相应地，宝泰隆产品逐步由传统煤化工向煤基清洁能源升级，推进实施轻烃项目和芳烃项目。4.2.2 新疆中泰化学股份有限公司4.2.2.1 企业概况新疆中泰化学股份有限公司（以下简称：中泰化学）成立于 2001 年，2006 年于深圳证券交易所上市，股票代码为：002092。中泰化学依托中国新疆地区的煤炭、原盐和石灰石等自然资源，主要发展氯碱化工、纺织工业和供应链贸易三大业务板块，其中包括聚氯乙烯树脂（PVC）、离子膜烧碱、粘胶纤维和粘胶纱四大产品。依托自身资源优势，中泰化学已开始布局石墨烯领域。在布局初期，中泰化学通过投资厦门凯纳石墨烯技术有限公司，对石墨烯技术开发、应用及其衍生品领域进行研究，重点研究石墨烯与 PVC 产品的结合。现阶段，中泰化学正致力于围绕现代贸易、现代物流和供应链管理打造绿色化工智能制造生产企业。同时，中泰化学通过利用新疆乌鲁木齐“一带一路”新丝绸之路经济带核心区的区位优势，围绕产业链开展“+贸易”模式，进一步提高中泰化学的整体收益。请您关注，每日发布最新行业研报，感谢！报告内容属于原作者，仅供学习！作者：头豹研究院 庄林楠 贾欣莹更多最新行业研报来自：【远瞻智库官网】