石墨烯产业化“破局”之路

木工雕刻机 | 2021-01-09

s10世界总决赛比赛下注平台-石墨烯作为一种“通用材料”,在电子、航空航天和军事工业、新能源、新材料等领域有着巨大的潜在应用。近年来,受到学术界、政府和资本的高度尊重和欢迎。

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石墨烯于2004年首次从石墨中分离出来。在过去的十年里,发达国家大大加强了对石墨烯研究的反对。

据科技部消息,英国近期将投资6000万英镑正式成立石墨烯工程创新中心(GEIC)。在此之前,英国已经投资6100万英镑建立了国家石墨烯研究所。中国对石墨烯技术的投资也很高。2007年至2012年,国家自然科学基金委共资助石墨烯项目3.3亿多元,科技部和中科院分别资助石墨烯项目5915万多元和4605万元。

地方政府对石墨烯产业越来越感兴趣,宁波、常州、无锡、青岛、重庆都在争相建立石墨烯工业园区。宁波市政府自三年前成立以来,累计财政资金9000万元,反对石墨烯产业的初步发展。石墨烯已经发表了十年,目前国内石墨烯产业前景和产业化进程中存在的问题得到了识别。

21世纪宏观研究院指出,其工业化道路仍处于引进阶段,尚未建成量产。主要问题在于制造技术的局限性和应用领域的市场需求不足。

石墨烯是一种含有碳原子的单层层状结构的新材料,是世界上未知的最厚、最柔软的纳米材料。石墨烯以其优异的韧性、导电性和导热性,在复合材料、触摸屏、电子器件、储能电池、显示器、传感器、半导体、航空航天、军事工业、生物医学等领域具有广阔的发展空间。就目前的情况来看,未来触摸屏、柔性电子器件等领域将会有所突破。

随着石墨烯在各个领域的广泛应用,一旦产业化建立,下游应用领域的产业规模基础将使石墨烯产业快速成长,全面开花。据2012年石墨烯直播会议预测,到2018年,全球石墨烯规模将达到329亿美元左右,其中储能122亿美元,柔性半透明电极和柔性线打印机83亿美元,风扇管64亿美元,太阳能薄膜46亿美元,生物医学和催化剂14亿美元。仅计算产业链市场规模,石墨烯未来将超过万亿美元的产能。

当华为创始人任拒绝接受媒体专访时,他声称这个时代的下一个政治宣传是石墨烯时代政治宣传的硅时代。石墨烯未来将超越半导体行业流传的摩尔定律,即芯片集成度每18个月到2年翻一番,即加工线宽增加一半。

目前标准化材料硅的加工无穷大一般为10 nm线长,而石墨烯尺寸更小,导电性更好,电子迁移率更高。由于集成电路的技术水平和发展规模已经成为一个国家产业竞争力和综合国力的最重要标志之一,石墨烯产业的发展在国家战略层面具有根本性的意义。目前,在石墨烯研究领域,新兴经济体和发达国家都在向费尔南多阿隆索靠拢。

从专利申请数量来看,中国在科技创新方面也有很大优势。一旦抓住机遇,中国将在未来石墨烯产业化进程中领先其他国家,甚至引领这场技术革命,不利于中国从生产大国向生产强国的转型。

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根据中国知识产权网(CNIPR)的数据,截至2014年7月,中国石墨烯专利申请量为5442件,居世界首位,是第二位美国申请人(2196件)的近2.5倍。目前,石墨烯的制备还不能大规模生产,已经超过了工业废弃量 其中,化学气相沉积法被认为是工业化生产石墨烯薄膜最没有潜力的方法。这种方法的生产原料一般是不存在的烃类(甲烷、乙醇等)。

)。三星已经成功通过CVD法获得了对角线长度为30英寸的单层石墨烯。但是目前用化学气相沉积法提取的石墨烯厚度无法控制,产量无法保证。此外,化学气相沉积法的原料虽然便宜,但设备价格高(价格在30-100万美元/套之间),对于一个仍处于工业化早期的领域来说,这是一个很大的成本。

21世纪宏观研究院指出,石墨烯的“产业化困境”在于,一方面,由于制备过程中成本高、质量低,石墨烯没有大规模生产;另一方面,产业链下游的应用领域没有突破,仍然没有大规模的市场需求。目前,我国石墨烯产品主要在科研机构和企业R&D部门生产和销售。科研机构与企业之间的准入顺畅,R&D机构与下游企业之间缺乏沟通,石墨烯的研发重基础、重实用,导致石墨烯应用领域的市场需求不进,没有哪个领域可以搭建石墨烯的大规模应用。根据硅材料行业20年的成熟期来看,石墨烯产业化的成熟期大约需要5-10年,未来10年如何“破局”至关重要。

政策影响无疑将是工业化进程的“强心剂”,其重点不应放在政策导向和财税反对上。工信部公布的《新材料产业“十二五”重点产品目录》列入400重点产品,但没有石墨烯。

但石墨烯材料未来将重新加入十三五新材料规划。除了政策提示,政府还可以通过正式设立产业基金、反对财税等方式来调动企业和市场的积极性,煽动更多的社会资本投资石墨烯产业。同时,必须警惕资本市场的非理性繁荣,加强行业规范的引导。

石墨烯正在成为资本市场的热门概念,但十多家拥有石墨烯概念股的上市公司中,很少有主要从事石墨烯的。“石墨烯粉”常被视为与石墨烯相提并论。石墨烯粉末其实是从收缩石墨和水解石墨的技术路线发展而来的。是石墨微芯片的升级产品,层数小于10个碳原子。

根据中国石墨烯标准化委员会发布并于2014年开始实施的中国石墨烯标准1号《石墨烯材料的术语与定义》,石墨烯材料一般是指石墨烯中包含不少于10个碳原子的二维碳材料。产业链上游企业鱼龙混杂,不仅容易导致资本市场的欺诈和繁荣,还会巩固企业对国产石墨烯质量的信任。在这方面,迫切需要政府和行业协会加强和充分发挥行业标准规范和反向引导的作用。21世纪宏观研究院指出,处于商业化关键点的石墨烯产业,要充分整合产业链上下游资源,尊重R&D成果的技术转移,不要给R&D以市场需求。

石墨烯将是未来第一个在触摸屏等应用领域取得突破的材料。一旦石墨烯成功连接到R&D和移动终端用于企业,石墨烯将在未来进入巨大的市场需求缺口。“一分钟电池”、“倾斜触摸屏”等概念,让人对石墨烯的应用前景充满信心。在工业化进程中,不应为了促进商业化而加强企业与R&D机构之间的对话。

在政府和行业协会的指导下,我希望下游应用能够应用到拥有企业股权的石墨烯R&D企业,市场需求将真正钳制供应。同时,我们要加强产学研结合,希望R&D的机构和应用能在-s10世界总决赛比赛下注平台。

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