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國內石墨烯產業發展現狀以及未來盈利突破點分析

2019-10-25 13:33 作者:chengyang 來源:金智創新 瀏覽:

摘要:國內石墨烯產業發展現狀以及未來盈利突破點分析 石墨烯作為新材料之王,從誕生之日起就備受矚目,經過了近十年的發展,國內石墨烯產業似乎進入了毀譽參半的尷尬境地,當前國內石墨烯產業發展現狀如何?存在哪些問題?未來發展路徑如何? 石墨烯,是一種由碳原子以sp雜化軌道組成六角

 國內石墨烯產業發展現狀以及未來盈利突破點分析

石墨烯作為新材料之王,從誕生之日起就備受矚目,經過了近十年的發展,國內石墨烯產業似乎進入了毀譽參半的尷尬境地,當前國內石墨烯產業發展現狀如何?存在哪些問題?未來發展路徑如何?

國內石墨烯產業發展現狀以及未來盈利突破點分析

 

石墨烯,是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。石墨烯完美的結構賦予其良好的電學、熱學、光學、力學等特性,在化工、儲能、電子器件、生物醫藥、航空航天等領域廣泛應用。自2010年石墨烯的發現者獲得諾貝爾獎之后,全球掀起了石墨烯研發熱潮。2015年底,國家發改委、科技部、工信部三部委聯合出臺了《關于加快石墨烯產業創新發展的若干意見》,明確要重點發展石墨烯產業,《中國制造 2025》、《新材料產業發展指南》等文件也多次提到石墨烯,石墨烯已經成為新材料產業發展的重中之重。

國內石墨烯產業現狀

國內石墨烯產業從2010年開始興起,2014-2016年達到高速發展期,2017-2018年擴張速度逐漸回落,據《中國石墨烯產業發展年度報告2016-2017》統計,截止2017年2月,全國工商注冊的涉及石墨烯業務的企業已達兩千多家,其中實際從事石墨烯業務的有200多家。

全國30多個省市除新疆、西藏、青海、海南外,其它省市均成立了石墨烯產業園、研究院或有石墨烯項目落地。目前石墨烯產業最為集聚的地區為江蘇常州、無錫、浙江寧波、山東青島、廣東深圳等,此外,四川、福建、廣西、內蒙古、黑龍江也是目前石墨烯產業比較活躍的區域。北京是國內石墨烯科研實力最強的地區,依托于清華、北大等眾多高校和中科院各個院所等眾多頂尖科研機構,目前國內最頂尖的石墨烯研發機構北京石墨烯研究院就坐落在北京。

2016年全球石墨烯市場總體規模755萬美元,2017年約2000萬美元,2020年后市場規模可能會爆發,2025年全球石墨烯市場規模有望達到21.03億美元。

 國內石墨烯產業當前面臨的問題

石墨烯自2004年首次被發現,如今已經走過了十幾個年頭。從2017年至今,資本對于石墨烯的熱情已經消退,石墨烯專利、論文的發表數量也大幅下降,這些充分說明石墨烯已經走過了概念導入期,人們對石墨烯的期望開始回落,已經將注意力逐漸轉移到實實在在的產品上。

與此同時,由于資本退潮,下游應用還未突破,政府補貼逐漸減少,國內很多石墨烯企業陷入經營困境。當前國內石墨烯產業主要面臨如下問題

(1)生產應用方面的研發落后

目前,國內從事石墨烯生產和應用開發的企業多為小微企業,很多上市公司只是通過參股或控股參與石墨烯產業,并未作為主營業務有實質性投入。小企業雖然經營靈活,但綜合實力弱,大部分都沒有自己的研發團隊,只能采取合作或委托研發的模式,關注的也是一些投入小、產出快的領域,比如電加熱、大健康、復合材料等,反觀發達國家,涉足石墨烯的都是三星、IBM、巴斯夫等行業巨頭,研發投入巨大,關注的都是相對來講比較高端、前沿的領域,如可穿戴技術、芯片、生物醫藥領域等,這也是造成國內外石墨烯行業差異巨大的原因之一。

(2)關鍵性技術還未獲得實質性突破

目前國內石墨烯粉體雖然已經突破了規模化量產的瓶頸,但是不同的技術路線生產出的石墨烯粉體質量參差不齊,批次均一性難以把握。市場上石墨烯產品魚目混珠、質量參差不齊的現象非常嚴重。薄膜方面,大面積單晶石墨烯薄膜的制備和生長技術仍未突破,這也大大阻礙了石墨烯在芯片、柔性顯示、傳感器等高端領域應用的推動。

(3)市場需求尚未全面打開

據公開報道統計,目前全國石墨烯粉體理論產能已達7000多噸,但實際產品只有一兩百噸,造成這個問題的主要原因就是石墨烯下游應用尚未突破,很多應用領域目前仍處于實驗室階段或市場驗證階段,另外,石墨烯質量的參差不齊在一定程度上也限制了下游企業采購石墨烯的信心。

(4)國家層面缺乏統一規劃、引導

國家政策的引導和諾貝爾獎光環的加持,很多地方政府盲目上馬石墨烯項目,目前全國興建的石墨烯產業園、石墨烯研究院、石墨烯產業聯盟已有數十家。全國掀起了轟轟烈烈的“造烯運動”, 但是其中大部分項目都未經過嚴密的科學論證,同質化建設非常嚴重,技術水平層次不齊,不能和當地原有產業充分結合,造成了極大的資源浪費。

部分下游應用領域已形成突破

雖然國內石墨烯產業仍面臨很多困難和問題,但是經過近十年的發展,國內已經有一些企業在一些石墨烯下游應用領域取得了突破。新能源鋰電池導電劑是目前石墨烯下游應用最先打開的市場。據統計,國內目前已有8家企業生產的石墨烯導電劑打入了新能源汽車市場。以青島昊鑫、國軒高科、東莞鴻納為代表的企業的石墨烯導電劑產品已經成功在比亞迪、國軒高科等企業的電池上應用,產值近億元。

此外,電能替代正成為石墨烯應用的一大熱點。借著國家“煤改電”政策的東風,目前全國已有26個城市出臺了相關的扶持政策。相比傳統電熱材料,石墨烯電熱膜是具有加熱均勻、升溫更快、壽命更長的特點,并且低碳節能環保。隨著國家清潔能源政策的推動,石墨烯電加熱行業迎來了高速發展期。

石墨烯防腐涂料是石墨烯另一個有望大規模應用的領域。就在不久以前,位于浙江舟山的世界最高輸電鐵塔就披上了石墨烯的“防腐外衣”。據統計,我國防腐涂料市場規模每年達2000億元,其中重防腐涂料需求年均增速超過20%,目前大部分市場份額被國外涂料品牌壟斷,如今國產石墨烯防腐研制成功,有望打破我國重防腐涂料被國外產品壟斷。

除此之外,石墨烯加熱理療產品、石墨烯改性紡織品等應用也正在慢慢成熟,中國已經成為全球石墨烯應用開發最熱市場最大的地區之一。

 展望未來 任重道遠

雖然國內石墨烯產業已經取得了一些發展和進步,但是也有不少隱憂。石墨烯行業知名專家、中國科學院院士、北京大學教授劉忠范表示目前石墨烯產業僅僅是產業化初級階段,群眾運動式的發展方式并不可取。我們不僅要關注當前的石墨烯市場,更要關注未來的石墨烯技術,只有掌握了核心技術,才有可能在未來和歐美等發達國家分庭抗禮。

對于石墨烯產業未來發展,筆者有如下幾點建議:

在國家層面,應該制定我國石墨烯產業發展總體規劃,統籌國內石墨烯產業園、創新中心建設,合理規劃、科學布局,避免重復建設。另外,要重點加強在芯片、集成電路、柔性顯示、傳感器、生物醫藥等領域的科技研發投入。

在企業層面,加強對于初創型科技企業的扶持,充分發揮政策和資金的引導作用,鼓勵社會資本參與,培養一批綜合實力比較強的龍頭企業,促進人才、資源、資金等向優勢企業集中。

在行業層面,要盡快建立規范的標準體系。根據石墨烯產業發展的實際情況,研究制定一批國家標準和行業標準,尤其對下游應用較為成熟的復合材料、涂料、鋰電池等應用領域,盡快完善相關產品定義、檢測和使用標準。加快研究制定石墨烯行業規范條件,從產業布局、生產工藝與裝備、清潔生產、質量管理等方面加以規范。



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(責任編輯:chengyang)
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