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石墨烯产业链

石墨烯

——2020年02月03日

自我介绍

自由投资人

教育部首批万名创业导师

中国技术创业协会创新创业专家工作委员会 常务专家委员

中国“互联网+”创新创业大赛 国赛评委

“创青春”创业大赛 国赛评委

“青春创客” 决赛评委

多省及高校创业指导 专家

石墨烯材料具备优异的导电性、出色的机械性能、极高的导热性、超大比表面积、优异的阻隔性能等,在锂电池导电浆料、涂料涂层、导热膜、柔性显示以及传感器方面都有应用,目前下游各类产品的开发方兴未艾,市场基数小,潜力巨大,预计到 2020 年石墨烯的市场规模将从目前的 120 亿元达

到 230 亿元左右。

目前国内相关产品多以粉体为主,有望率先获得规模化应用。

石墨烯产品可以分为薄膜和粉体两类。由于粉体制备技术相对成熟、应用技术障碍小,目前国内企业产 品主要以粉体为主,用于电池导电剂、锂电材料以及特种涂料等,以提升该类产品性能。随着石墨烯生产成本曲线的不断下移,预计在下游材料应用的渗透率也将持续提升,我们预计粉体产品的市场规模未来两年平均增速可达 40%左右。

纳米级的石墨烯薄膜可转移到柔性衬底上,未来在柔性显示及可穿戴设备方面都有丰富的应用场景,目前已有上市公司投入研发石墨烯柔性触控屏,在医疗、教育、运动等消费行业的产品中也有广阔的开发潜力,或为相关产品带来革命性

的发展。

石墨烯相关上市公司(部分)

石墨烯等碳材料微观结构示意图

石墨烯可运用的领域十分广阔

石墨烯可运用的领域十分广阔,主要集中在能源、环境、电子、化工等行业,尤其是在电子行业的锂电池材料、超级电容器、OLED、柔性屏、传感器、芯片等领域,以及化工行业的涂料、吸附、淡化等领域。

石墨烯产业链

政策文件对石墨烯的发展要求

我国石墨烯企业数量及同比增速

上游石墨:国内资源储量丰富,原料质量有竞争力

石墨是制备石墨烯的重要原料之一,根据美国地质调查局(USGS)的统计,2017年全球石墨储量 2.7 亿吨,土耳其、巴西和中国资源最为丰富,分别占全球总量的 33%、26%和 21%,合计占比达到 80%。尽管土耳其石墨储量世界第一,但资源以隐晶质石墨为主,主要应用于中低端产品,而巴西和中国以晶质石墨为主,资源战略地位高于隐晶质石墨。产量方面,近十年来我国石墨产量稳居全球第一,目前国内年产量稳定在 80 万吨左右,大幅领先第二名巴西产量 9.5 万吨,在全球产量占比中基本保持在 65%~70%,可以

说中国掌控着全球石墨资源的供应。

全球石墨资源储量分布

中国及全球石墨产量走势(单位:千吨)

国内分区域来看,以 2016 年数据为基准,我国晶质石墨保有资源储量约 2 亿吨,主

要分布在黑龙江(43%)、内蒙古(27%)、四川(7%)、山西(6.5%)、山东(5.4%),5省市储量合计占比约89%。隐晶质石墨资源储量约6485万吨,主要分布在内蒙古(58%)、湖南(14.7%)、吉林(13.7%)、广东(5.9%),4 省区储量合计约占全国的 92%。

中游制备:粉体技术领先于薄膜

石墨烯产品可以分为薄膜和粉体两类:石墨烯粉体多掺杂在其他材料中使用,多应用于涂料和锂离子电池领域;石墨烯薄膜则因透明、导电、柔性好等优点,在电子、光子及光电设备领域的应用十分广泛,极具发展前景。

目前,比较主流的石墨烯制备方法有氧化还原法、化学气相沉积法、液相剥离法和外延生长法,不同制备方法获得的石墨烯在品质和成本上差别较大,相应产品的适用领域也有差异。决定量产的关键因素首先是技术成熟度,其次是制造成本和产业应用障碍。

石墨烯制备方法比较

我国主要石墨烯企业梳理

下游应用:集中应用于新能源领域

近年来,我国石墨烯产业化应用取得了一定进展,上下游产业链已初步打通、下游应用领域不断拓展。

根据 CGIA Research 统计,石墨烯市场规模从 2015 年的 6 亿元,增长至 2017 年的 70 亿元,其中石墨烯在新能源领域的市场规模达到 50 亿元,石墨烯涂料市场规模达到 8 亿元,复合材料和大健康产业均达到 5 亿元,节能环保和电子信息领域均达到 1 亿元。

材料界一哥—— 石墨烯(五大应用领域)

材料界“网红一哥”——石墨烯 5大应用领域,产业浪潮开启看点:应用领域不断拓展,石墨烯大规模产业化即将开始。 石墨烯属于二维碳纳米材料,具有优秀的力学特性和超强导电性导热性等出色的材料特性,其下游应用主要涵盖基础学科、新能源电池、柔性显示屏、传感器及复合材料等领域。石墨烯的大规模商业应用方向主要分为粉体和薄膜,其中石墨烯粉体目前主要用于新能源、防腐涂料等领域,石墨烯薄膜主要应用于柔性显示和传感器等领域,其中来自新能源的需求超过 70%。 全球石墨烯行业市场规模呈稳步增长态势。预计到 2020 年末,全球和国内石墨烯行业市场规模分别为 95 亿美元和 200 亿元,中国石墨烯市场规模约占全球石墨烯总市场规模的 30%,并有逐年提高的趋势。 本期的智能内参,我们推荐国信证券的研究报告,揭秘石墨烯的性能特点、产业链概况、下游需求和国内外行业现状。 本期内参来源:国信证券

1性能强大的新材料之王 石墨烯是 2004 年用微机械剥离法从石墨中分离出的一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,英文名为 Graphene,为一层碳原子构成的二维晶体。石墨烯与其他有机高分子材料相比,有比较独特的原子结构和力学特性。石墨烯的理论杨氏模量达 1.0TPa,固有的拉伸强度为 130Gpa,是已知强度最高的材料之一,同时还具有很好的韧性,且可以弯曲,被誉为“新材料之王”、“黑金”。 ▲典型的石墨烯结构图

▲ 单层石墨烯是其他碳材料的基本元素 石墨烯按照层数可分为单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯和多层石墨烯。按照功能化形式可以分为氧化石墨烯、氢化石墨烯、氟化石墨烯等。按照外在形态、又可分为片、膜、量子点、纳米带或三维状等。 ▲石墨烯分类 石墨烯具有超强导电性、良好的热传导性、良好的透光性、溶解性、渗透率、高柔性和高强度等出色的材料特性。它的的应用领域非常广泛,主要集中在基础学科、新能源电池、柔性显示屏、传感器及复合材料等领域。

石墨行业现状

石墨行业现状 石墨是碳元素的结晶矿物之一,具有耐高、抗腐蚀、抗热震、强度大、韧性好、自润滑强度高、导热、导电、可塑性、涂敷性性能等特有的物理化学性能,广泛应用于冶金、机械、电子、化工、轻工、军工、国防、航天及耐火材料等行业,是当今高新技术发展必不可少的非金属材料。石墨分为人造石墨和天然石墨,其中天然石墨根据结晶形态不同的石墨矿物,具有不同的工业价值和用途,将天然石墨分为三类:致密结晶状石墨、晶质(鳞片)石墨和隐晶质(土状)石墨。 一、石墨的特性及用途 1、石墨特殊性质 1)耐高温性:石墨熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。 2)导电、导热性:石墨导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。 3)润滑性:石墨润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。 4)化学稳定性:石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。 5)可塑性:石墨的韧性好,可碾成很薄的薄片。

6)抗热震性:石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。 7)高传导透明性:碳原子构成的单层片状结构二维晶体--石墨烯,导电导热透明,无与伦比。 2、石墨的主要用途 1)、耐火材料:石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质,冶金工业上主要用来制造石墨坩埚,炼钢上常用石墨作钢锭之保护剂,冶金炉的内衬。 2)、导电材料:在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极,石墨垫圈、电话零件,电视机显像管的涂层等。 3)、耐磨润滑材料:润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用,而石墨耐磨材料可在200-2000 ℃温度及很高滑动速度下,代替润滑油工作。许多输送腐蚀介质的设备,广泛采用石墨材料制成活塞杯,密封圈和轴承,它们运转时勿需加入润滑油。石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好的润滑剂。 4)、良好的化学稳定性:经特殊加工的石墨,具有耐腐蚀、导热性好,渗透率低等特点,大量用于制作热交换器,反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵设备。广泛应用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门,可节省大量的金属材料。 5)、铸造、翻砂、压模及高温冶金材料:因石墨的热膨胀系数小,且能耐急冷急热的变化,可作为玻璃器的铸模,使用石墨后黑色金属得到铸件尺寸精确,表面光洁成品率高,不经加工或稍作加工就可使用,因而节省了大量金属。生产硬质合金等粉末冶金工艺,通常用石墨材料制成压模和烧结用的瓷舟。单晶硅的晶体生长坩埚,区域精炼容器,支架夹具,感应加热器等都是用高纯石墨加工而

石墨烯介绍

1石墨烯概述-结构及性质 1.1 石墨烯的结构 石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化连接形成的单原子层二维晶体,碳原子规整的排列于蜂窝状点阵结构单元之中,如图1所示。每个碳原子除了以σ键与其他三个碳原子相连之外,剩余的π电子与其他碳原子的π电子形成离域大π键,电子可在此区域内自由移动,从而使石墨烯具有优异的导电性能。同时,这种紧密堆积的蜂窝状结构也是构造其他碳材料的基本单元,如图2所示,单原子层的石墨烯可以包裹形成零维的富勒烯,单层或者多层的石墨烯可以卷曲形成单壁或者多壁的碳纳米管。 图1 石墨烯的结构示意图 图2石墨烯:其他石墨结构碳材料的基本构造单元,可包裹形成零维富勒烯,卷曲形成一维 碳纳米管,也可堆叠形成三维的石墨 1.2石墨烯的性质 石墨烯独特的单原子层结构,决定了其拥有许多优异的物理性质。如前所述,石墨烯中的每个碳原子都有一个未成键的π 电子,这些电子可形成与平面垂直的π轨道,π 电子可在这种长程π 轨道中自由移动,从而赋予了石墨烯出色的导电性能。研究表明室温下载流子在石墨烯中的迁移率可达到15000cm2/(V·s),相当于光速的1/300,在特定条件,如液氦的温度下,更是可达到250000cm2/(V·s),远远超过其他半导体材料,如锑化铟、砷化镓、硅半

导体等。这使得石墨烯中的电子的性质和相对论性的中微子非常相似。并且电子在晶格中的移动是无障碍的,不会发生散射,使其具有优良的电子传输性质。同时,石墨烯独特的电子结构还使其表现出许多奇特的电学性质,比如室温量子霍尔效应等。由于石墨烯中的每个碳原子均与相邻的三个碳原子结合成很强的σ 键,因此石墨烯同样表现出优异的力学性能。最近,哥伦比亚大学科学家利用原子力显微镜直接测试了单层石墨烯的力学性能,发现石墨烯的杨氏模量约为1100GPa,断裂强度更是达到了130GPa,比最好的钢铁还要高100 倍。石墨烯同样是一种优良的热导体。因为在未掺杂石墨中载流子密度较低,因此石墨烯的传热主要是靠声子的传递,而电子运动对石墨烯的导热可以忽略不计。其导热系数高达5000W/(m·K), 优于碳纳米管,更是比一些常见金属,如金、银、铜等高10 倍以上。除了优异的传导性能及力学性能之外,石墨烯还具有一些其他新奇的性质。由于石墨烯边缘及缺陷处有孤对电子,使石墨烯具有铁磁性等磁性能。由于石墨烯单原子层的特殊结构,使石墨烯的理论比表面积高达2630m2/g。石墨烯也具备独特的光学性能,单层石墨烯在可见光区的透过率达97%以上。这些特性使石墨烯在纳米器件、传感器、储氢材料、复合材料、场发射材料等重要领域有着广泛的应用前景。 图3石墨烯的应用 2石墨烯聚酯复合材料的制备方法 由于石墨烯优异的性质以及低的成本,石墨烯作为聚合物纳米填料被广泛报道。为了获得优异性能的聚合物/石墨烯复合材料,首先要保证石墨烯在聚合物基体中均匀分散。石墨烯的分散与制备方法、石墨烯表面化学、橡胶种类以及石墨烯-橡胶界面有着密切关系。聚合物/石墨烯复合材料的制备方法主要有溶液共混、熔体加工、原位聚合和乳液共混四种方法。 2.1 溶液共混法 溶液共混法主要是采用聚合物本身聚合体系的有机溶剂,充分分散石墨烯于体系中,随着体系聚合反应进行,最后石墨烯均匀分散并充分结合于聚合物基体中,得到石墨烯/聚合物复合材料的一种方法。通常先制备氧化石墨烯作为前驱体,对其进行功能化改性使之能在聚合体系溶剂中分散,还原后与聚合物进行溶液共混,从而制备石墨烯/聚合物复合材料。通过溶液共混制备复合材料的关键是将石墨烯及其衍生物均匀分散在能溶解聚合物的溶剂中。

2021石墨烯行业研究分析报告

2021年石墨烯行业研究 分析报告

目录 1.石墨烯行业现状 (4) 1.1石墨烯行业定义及产业链分析 (4) 1.2石墨烯市场规模分析 (5) 2.石墨烯行业前景趋势 (6) 2.1石墨烯的应用领域十分广泛 (6) 2.2行业进入快速发展期 (6) 2.3产业集群逐步扩大 (7) 2.4用户体验提升成为趋势 (8) 2.5行业协同整合成为趋势 (8) 3.石墨烯行业存在的问题 (8) 3.1技术问题 (8) 3.2市场问题 (9) 3.3成本问题 (9) 3.4关键技术有待突破 (9) 3.5应用市场有待拓展 (10) 3.6标准体系有待完善 (10) 3.7产业结构调整进展缓慢 (11) 3.8供给不足,产业化程度较低 (11) 4.石墨烯行业政策环境分析 (13) 4.1石墨烯行业政策环境分析 (13)

4.2石墨烯行业经济环境分析 (13) 4.3石墨烯行业社会环境分析 (13) 4.4石墨烯行业技术环境分析 (14) 5.石墨烯行业竞争分析 (15) 5.1石墨烯行业竞争分析 (15) 5.1.1对上游议价能力分析 (15) 5.1.2对下游议价能力分析 (15) 5.1.3潜在进入者分析 (16) 5.1.4替代品或替代服务分析 (16) 5.2中国石墨烯行业品牌竞争格局分析 (17) 5.3中国石墨烯行业竞争强度分析 (17) 6.石墨烯产业投资分析 (18) 6.1中国石墨烯技术投资趋势分析 (18) 6.2中国石墨烯行业投资风险 (18) 6.3中国石墨烯行业投资收益 (19)

1.石墨烯行业现状 1.1石墨烯行业定义及产业链分析 石墨烯行业是指从事石墨烯相关性质的生产、服务的单位或个体的组织结构体系的总称。深刻认知石墨烯行业定义,对预测并引导石墨烯行业前景,指导行业投资方向至关重要。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。 我国石墨烯行业在经过短暂的结构调整后,淘汰掉落后产能、筛选掉不合格企业,并且随着居民消费观念的转变和消费需求的

关于石墨资源开发利用及产业发展的调研报告

关于石墨资源开发利用及产业发展的调研报告 发布日期:2009-07-01来源:平度市国土资源局 为准确把握平度市石墨资源开发利用状况,制定正确的产业政策,有效保护、合理利用石墨资源,平度市国土资源局对我市石墨资源开发利用情况进行了全面调研,提出了今后工作思路,现将有关情况报告如下: 一、平度市石墨资源情况及资源地位 平度及莱西石墨矿田是我国石墨资源三大主要产地之一。据不完全统计,近年来,平度石墨年产量折合纯碳约15万吨左右,约占全国石墨总产量的1/3。从资源储量看,我市累计探明储量(矿物量)1381.5万吨,截止2006年末保有储量(矿物量)701万吨,预计远景资源储量4600万吨。石墨开采保证程度较高。 在石墨品质方面,平度石墨具有其它产地不可比拟的优势。我市石墨矿石品位一般在2.5%—3.5%,个别矿山达到5%—8%,以结晶质鳞片石墨矿物为主,结晶程度高,鳞片粒度大,质量好,在采取精、深加工技术生产高品质、高赋加值产品方面,平度市石墨资源质量优势明显。 石墨作为非金属矿物,兼有金属矿物的性状,尤其在耐高温、耐酸、耐碱、润滑、导电、柔韧性等方面具有独特的理化性质,广泛应用于钢铁冶炼、航空、航天等多个领域。特别是在近年来蓬勃兴起的电子工业、汽车工业领域占有其他矿产品不可替代的地位。历来被材料行业看作是不可或缺的战略物资。 石墨是平度市不可多得的珍贵资源,全面把握,正确认识平度石墨的特殊地位和目前的危机形势,研究制定有效保护,合理利用的方法措施,非常重要。 二、平度市石墨资源开发利用历史简述 平度市石墨资源开发利用经历了从粗放、零星、低水平到相对科学、集约、深加工、高产值的曲折过程。自上世纪70年代末平度市石墨采、选业产生至今,矿山采选工艺技术,生产规模,产品档次,经营方式发生了质的飞跃。由早期的遍地开花、人工采掘、单体石墨小槽式水料生产,转化为现在比较规范的全机械化采掘、运输,中、高碳石墨流水生产作业,产品向深加工,精加工档次转变。出现了黑龙石墨公司、高尔富石墨公司为代表的集团化龙头生产企业和中外合资企业。 到2007年初,各类石墨采选企业40家,其中独立选矿加工企业13家,采选一体企业27家,据不完全统计2007年生产各类石墨产品约15万吨,实现销售收入约2.5亿元。生产销售中高碳及深加工企业28家;有5家企业年销售收入超过1000万元,23家企业销售收入超过500万元。固定资产超过1000万元的矿山4家,500万元以上的矿山11家。 石墨经济迅速发展的同时,也出现了一系列急需解决的问题,直接阻碍了石墨经济的进一步发展。主要表现在:一是矿山布局混乱,大矿小开、粗放式管理、没有科学的生产规划。小规模粗放经营,随意选择排尾场地,不仅大幅增加了采选成本,而且因为相互争矿,无序占压耕地,引发了许多社会问题。随着采深的增加,尾沙库的增高扩大,该类问题更显突出;二是初级选矿技术粗糙,资源浪费严重。矿山在没有取得足够的生产许可时限以前,要获取最大的利益回报,不可能靠增加投入、改善选矿技术水平来提高选矿回收率、增加企业收益,目前普遍存在的靠增加采矿量增加产量的现象也就成为必然。其结果是增加了企业的石墨产量,提高了企业的经济收益,但同时降低了石墨的回收率,大量石墨资源鳞片进入尾矿,

石墨烯基础知识简介

1.石墨烯(Graphene)的结构 石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢状晶格的平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的二维材料。如图1.1所示,石墨烯的原胞由晶格矢量a1和a2定义每个原胞内有两个原子,分别位于A和B的晶格上。C原子外层3个电子通过sp2杂化形成强σ键(蓝),相邻两个键之间的夹角120°,第4个电子为公共,形成弱π键(紫)。石墨烯的碳-碳键长约为0.142nm,每个晶格内有三个σ键,所有碳原子的p轨道均与sp2杂化平面垂直,且以肩并肩的方式形成一个离域π键,其贯穿整个石墨烯。 如图1.2所示,石墨烯是富勒烯(0维)、碳纳米管(1维)、石墨(3维)的基本组成单元,可以被视为无限大的芳香族分子。形象来说,石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成的二维蜂巢状的晶格结构,看上去就像由六边形网格构成的平面。每个碳原子通过sp2杂化与周围碳原子构成正六边形,每一个六边形单元实际上类似一个苯环,每一个碳原子都贡献一个未成键的电子,单层石墨烯的厚度仅为0.335nm,约为头发丝直径的二十万分之一。 图 1.1(a)石墨烯中碳原子的成键形式(b)石墨烯的晶体结构。 图1.2石墨烯原子结构图及它形成富勒烯、碳纳米管和石墨示意图石墨烯按照层数划分,大致可分为单层、双层和少数层石墨烯。前两类具有

相似的电子谱,均为零带隙结构半导体(价带和导带相较于一点的半金属),具有空穴和电子两种形式的载流子。双层石墨烯又可分为对称双层和不对称双层石墨烯,前者的价带和导带微接触,并没有改变其零带隙结构;而对于后者,其两片石墨烯之间会产生明显的带隙,但是通过设计双栅结构,能使其晶体管呈示出明显的关态。 单层石墨烯(Graphene):指由一层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料。 双层石墨烯(Bilayer or double-layer graphene):指由两层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括AB堆垛,AA堆垛,AA‘堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。 少层石墨烯(Few-layer or multi-layer graphene):指由3-10层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括ABC 堆垛,ABA堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。 石墨烯(Graphenes):是一种二维碳材料,是单层石墨烯、双层石墨烯和少层石墨烯的统称。 由于二维晶体在热力学上的不稳定性,所以不管是以自由状态存在或是沉积在基底上的石墨烯都不是完全平整,而是在表面存在本征的微观尺度的褶皱,蒙特卡洛模拟和透射电子显微镜都证明了这一点。这种微观褶皱在横向上的尺度在8~10nm 范围内,纵向尺度大概为 0.7~1.0nm。这种三维的变化可引起静电的产生,所以使石墨单层容易聚集。同时,褶皱大小不同,石墨烯所表现出来的电学及光学性质也不同。 图1.3 单层石墨烯的典型构象 除了表面褶皱之外,在实际中石墨烯也不是完美存在的,而是会有各种形式的缺陷,包括形貌上的缺陷(如五元环,七元环等)、空洞、边缘、裂纹、杂原子等。这些缺陷会影响石墨烯的本征性能,如电学性能、力学性能等。但是通过一些人为的方法,如高能射线照射,化学处理等引入缺陷,却能有意的改变石墨烯的本征性能,从而制备出不同性能要求的石墨烯器件。 2.石墨烯的性质 2.1 力学特性

一份低调的电炉钢石墨电极产业链深度报告,请您斧正!

一份低调的电炉钢石墨电极产业链深度报告,请您斧正! 钢铁行业2017年中期策略报告:后钢铁时代,电炉钢和石墨电极全面崛起不止是钢货6月14日 【备注:本文节选自光大证券钢铁王招华/杨华/王凯/沈继富团队今日发布的深度报告,未获当事人授权、不保证内容的准确性;如需本报告的PDF版全文,请转发本微信文章、并获得20个点赞后,发送截屏至微信号“1842204974”,我们将在24小时内发送给您,谢谢!】 石墨电极产业链12家企业调研:四、五月份已显著消耗掉前期库存,供求更紧张的日子很快就会来到 1)后钢铁时代板块难有大的投资机会。从人均钢产量和钢铁积蓄量等多个维度来看,中国的钢铁消费峰值在2013年已经达到;参考美国和日本的经验,钢铁峰值过后的10年内,市场化的兼并重组并没有展开,产销量降20%-50%,从业人口减半,整个板块几无大的投资机会。我们认为供给侧改革有助于改善中国钢铁板块的投资机会,但不能改变大趋势;中国钢铁板块的大机会只能寻找结构性的细分领域。 2)电炉钢产业链的战略机遇已到:市场和政策双重共振。2016年10月开始的轰轰烈烈清零地条钢的供给侧改革使得废钢价格大跌,进而引发电炉钢和高炉-转炉钢经济效益的

比较出现了拐点,我们认为这一红利能持续1-2年,随后中国步入废钢折旧周期,将继续推动电炉钢步入一个新的更长的成长周期。电炉钢相对于高炉-转炉钢更加节能、环保和低碳,预计其占整个钢产量的比重有望由2016年的6%提升至2030年的30%。 3)石墨电极行业迎来供给和需求双重驱动的景气趋势。一方面,全国石墨电极46%的产能受到“2+26”大气污染防治强化督查影响,产能利用率难有提升甚至面临下降,21%的产能则受制于常年亏损和资金匮乏影响,复产之路漫长;另一方面,石墨电极55%用在电炉钢,而电炉钢产量今年有望增长70%,未来10-20年有望翻4番以上。在目前高利润驱使下电炉钢复产成趋势,而石墨电极全产业低库存、生产周期4.5个月,新建产能周期2-3年,因此行业的景气趋势有望继续。 4)主要原材料针状焦的供求紧张局面有望逐步趋缓。一方面,虽然针状焦价格年内已涨77%,但并没有阻碍石墨电极盈利的改善,以500mm超高功率石墨电极为例,1-5月价格累计上涨2.23万元(涨幅150%),而税前利润则上涨 1.90万元;另一方面,在针状焦国产化已有55%的背景下,2017年6月开始,11万吨(相当于2016年全年全国表观消费量的76%)针状焦将步入逐步投产期,有助于缓解供不应求的局面。

石墨烯

1.石墨烯(Graphene)的结构石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢状晶格的平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的二维材料。如图1.1所示,石墨烯的原胞由晶格矢量a1和a2定义每个原胞内有两个原子,分别位于A和B的晶格上。C原子外层3个电子通过sp2杂化形成强σ键(蓝),相邻两个键之间的夹角120°,第4个电子为公共,形成弱π键(紫)。石墨烯的碳-碳键长约为0.142nm,每个晶格内有三个σ键,所有碳原子的p轨道均与sp2杂化平面垂直,且以肩并肩的方式形成一个离域π键,其贯穿整个石墨烯。 如图1.2所示,石墨烯是富勒烯(0维)、碳纳米管(1维)、石墨(3维)的基本组成单元,可以被视为无限大的芳香族分子。形象来说,石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成的二维蜂巢状的晶格结构,看上去就像由六边形网格构成的平面。每个碳原子通过sp2杂化与周围碳原子构成正六边形,每一个六边形单元实际上类似一个苯环,每一个碳原子都贡献一个未成键的电子,单层石墨烯的厚度仅为0.335nm,约为头发丝直径的二十万分之一。 图 1.1(a)石墨烯中碳原子的成键形式(b)石墨烯的晶体结构。

图1.2石墨烯原子结构图及它形成富勒烯、碳纳米管和石墨示意图石墨烯按照层数划分,大致可分为单层、双层和少数层石墨烯。前两类具有相似的电子谱,均为零带隙结构半导体(价带和导带相较于一点的半金属),具有空穴和电子两种形式的载流子。双层石墨烯又可分为对称双层和不对称双层石墨烯,前者的价带和导带微接触,并没有改变其零带隙结构;而对于后者,其两片石墨烯之间会产生明显的带隙,但是通过设计双栅结构,能使其晶体管呈示出明显的关态。单层石墨烯(Graphene):指由一层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料。双层石墨烯 (Bilayer or double-layer graphene):指由两层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括AB堆垛,AA堆垛,AA‘堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。少层石墨烯 (Few-layer or multi-layer graphene):指由3-10层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括ABC堆垛,ABA 堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。 石墨烯(Graphenes):是一种二维碳材料,是单层石墨烯、双层石墨烯和少层石墨烯的统称。由于二维晶体在热力学上的不稳定性,所以不管是以自由状态存在或是沉积在基底上的石墨烯都不是完全平整,而是在表面存在本征的微观尺度的褶皱,蒙特卡洛模拟和透射电子显微镜都证明了这一点。这种微观褶皱在横向上的尺度在8~10nm 范围内,纵向尺度大概为0.7~1.0nm。这种三维

2018年石墨烯产业发展现状分析报告

2018年石墨烯产业发展现状分析报告

目录 一 产业概况 (一)产业规模 (二)产业链分析 1. 产业链上游 2. 产业链中游 3. 产业链下游 (三)石墨烯产业区域分布 1. 石墨烯产业全球分布 2. 我国石墨烯产业区域分布 (四)国内外重点企业动态 二 产业技术进展 (一)国外技术进展 (二)国内技术进展 三 产业发展问题及对策建议 (一)石墨烯产业发展存在的问题 (二)政策建议 图表目录 表1 石墨烯制备方法 表2 石墨烯应用产品及相关企业 表3 我国石墨烯主要产区企业分布 表4 国内主要石墨烯企业动态 表5 各国石墨烯技术动态 表6 我国石墨烯技术动态 图1 2011-2017年我国石墨烯企业增长情况 图2 石墨烯技术专利申请数量的年度分析 图3 我国受理的石墨烯专利公开数量年度变化趋势图4 全球石墨烯专利受理地区及机构分析 图5 我国新注册石墨烯企业地区分布

摘 要:一石墨烯作为最受关注的新材料,2017年产业化进程不断加快,但受制于制备技术工艺不成熟二应用市场缺少实质性产 品,石墨烯突破产业化瓶颈尚需时日三与此同时,我国石墨 烯产业在发展过程中逐渐显现出同质化发展的苗头三未来, 需要进一步优化石墨烯产业市场环境,加强政策支撑二服务 支撑二产业支撑,提高石墨烯市场集中度和产业竞争力,以 推动石墨烯产业持续健康发展三 一 产业概况 总体来看,2017年石墨烯产业延续了近几年火热的势头,依然是社会关注度最高的新材料,产业规模不断扩大呈爆发式增长势头,技术专利数量快速增长,正在接近实现产业化三但是,从产业生命周期的角度看,石墨烯产业仍处在导入期:大量企业进入二中小企业为主二中上游产业发展速度相对较快二产业下游缺乏具有实质性应用产品,石墨烯产业化道路任重而道远三

石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料

新材料 石 墨 烯 石墨烯及其应用 石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,以sp2杂化轨道组成,六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的

二维材料。石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在,直至2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在,两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由,共同获得2010年诺贝尔物理学奖。 石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光";导热系数高达5300 W/m·K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15000 cm²/V·s,又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约10-6 Ω·cm,比铜或银更低,为目前世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低,电子迁移的速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。 石墨烯另一个特性,是能够在常温下观察到量子霍尔效应。 石墨烯的结构非常稳定,石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧,当施加外力于石墨烯时,碳原子面会弯曲变形,使得碳原子不必重新排列来适应外力,从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。 石墨烯是构成下列碳同素异形体的基本单元:石墨,木炭,碳纳米管和富勒烯。完美的石墨烯是二维的,它只包括六边形(等角六边形); 如果有五边形和七边形存在,则会构成石墨烯的缺陷。12个五角形石墨烯会共同形成富勒烯。石墨烯卷成圆桶形可以用为碳纳米管;

石墨坩埚分类以及主要用途

石墨坩埚分类以及主要用途 石墨具有独特的有限,在工业中被应用于不同的领域,就石墨坩埚来说,坩埚是以结晶形天然石墨为主体原料,可塑性耐火粘土作粘结剂,经与不同类型熟料配合而制成的主要应用于冶炼特种合金钢、熔化有色金属及其合金的耐火石墨坩埚。根据信瑞达石墨对石墨的了解,就产品的性能、用途而言,石墨坩埚分类以及主要用途 石墨具有独特的有限,在工业中被应用于不同的领域,就石墨坩埚来说,坩埚是以结晶形天然石墨为主体原料,可塑性耐火粘土作粘结剂,经与不同类型熟料配合而制成的主要应用于冶炼特种合金钢、熔化有色金属及其合金的耐火石墨坩埚。就产品的性能、用途而言,石墨坩埚是耐火材料的一个组成部分。 坩埚可分为石墨坩埚、粘土坩埚和金属坩埚三大类。在石墨坩埚中,又有普型石墨坩埚与异型石墨坩埚及高纯石墨坩埚三种。各种类型的石墨坩埚,由于性能、用途和使用条件不同,所用的原料、生产方法、工艺技术和产品型号规格也都有所区别。石墨坩埚的主体原料,是结晶形天然石墨。故它保持着天然右墨原有的各种理化特性。即:具有良好的热导性和耐高温性,在高温使用过程中,热膨胀系数小,对急热、急冷具有一定抗应变性能。对酸,碱性溶液的抗腐蚀性较强,具有优良的化学稳定性。 坩埚的型号规格较多,在应用时不受生产规模、批量大小和熔炼物质品种的限制,可任意选择,适用性较强,并可保证被熔炼物质的纯度。石墨坩埚,因具有以上优良的性能,所以在冶金、铸造、机械、化工等工业部门,被广泛用于合金工具钢的冶炼和有色金属及其合金的熔炼。并有着较好的技术经济效果。坩埚的种类大体分为三大类:第一类炼铜坩埚,其规格“号”,;第二类为炼铜合金坩埚,特圆形有100个号,圆形有100个号,第三种炼钢用的坩埚,有100个号。 坩埚规格(大小),通常是用顺序号大小表示的,1号坩埚具有能熔化1000g黄铜的容积,其重量为180g。坩埚在熔炼不同金属或合金时熔化量计算,可以坩埚的容重规格号,乘上相应金属和合金系数。坩埚的生产原料,可概括为三大类型。一是结晶质的天然石墨,二是可塑性的耐火粘土,三是经过煅烧的硬质高岭土类骨架熟料。近年来,开始采用耐高温的合成材料,如:碳化硅、氧化铝金刚砂及硅铁等做坩埚的骨架熟料。这种熟料对提高坩埚产品质量,增强坩埚密度和机械强度有着显著效果。坩埚的成型,有三种方法,较原始古老的成型方法是手塑成型。第二种是旋塑成型法第三种是压型成型法. 石墨坩埚系采用天然鳞片石墨、腊石、碳化硅等原料制成的高级耐火器皿,供冶炼、熔铸铜、铝、锌、铅、金、银以及各种稀有金属之用。 1、用后放置干燥处,切忌雨水侵入;使用前须缓慢烘烤到500摄氏度方可使用。 2、应根据坩埚容量加料,忌挤得太紧,以免金属发生热膨胀胀裂坩埚。 3、取出金属熔液时,最好用勺子舀出,尽量少用卡钳,若用卡钳等工具应与坩埚形状相符,避免局部受力过大而缩短使用寿命。

石墨烯:引领未来的新材料

石墨烯:引领未来的新材料-建筑论文 石墨烯:引领未来的新材料 文/ 梦莎 欧盟委员会曾宣布将石墨烯加入“未来新兴旗舰技术项目”,将在未来10 年投入10 亿欧元。石墨烯已在国内外资本市场抛起轩然大波。有专家预测石墨烯作为革命性的新材料,未来将撬动至少千亿级的产业链。 石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,是目前世上最纤薄、电阻率最小却也是最坚硬的纳米材料,是一种优秀的化学稳定剂,拥有高能量密度、高能效、阻燃效应。其厚度不超过单个碳原子,从任何方面讲都可以视为是二维结构。 纯石墨烯是透明的,这一特性可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于其二维特性,石墨烯拥有称为“分离电荷”的特性。这一特性对开发下一代电脑至为重要。它使量子电路和阴离子电路方面的发展成为可能。 随着石墨烯价值不断攀升,众多有前瞻性的企业加入到研发石墨烯的大潮中。济南墨希新材料科技有限公司就是其中的佼佼者。 济南墨希新材料科技有限公司是中国与西班牙的合资企业,注册资金1500 万元,公司致力于石墨烯产品的研发、实际应用与工业化生产,推动石墨烯产业的发展。济南墨希公司入股Graphenano S.L. 公司研发中心,共享其超强的科研实力与高水平的生产技术,在石墨烯应用的众多领域深入的研发,使科技成果转化产品。济南墨希公司已经在涂料、电缆、树脂和体育运动产品四大领域取得重大突破。

目前济南墨希与西班牙研发中心共同研发出全球首例石墨烯矿物涂料——Graphenstone 格芬石墨烯矿物涂料,它是在千年传统制作工艺的基础上,将西班牙独有天然矿物材料与最新纳米材料石墨烯结合,生产出的最新一代高端纳米涂料。与传统涂料相比,除具有传统涂料的优越特性外,更具备无机物特性,涂膜与基质相同,具有安全环保,防水透气、耐碱、耐污防火、耐候性佳,不褪色,抗菌防霉,不会造成二次污染等特性。 格芬石墨烯矿物涂料中添加的石墨烯纳米纤维会在涂料中形成纳米网状结构,赋予其天然成分所不具备的坚实性和牢固的骨架,涂料的附着力更加牢固,更具有超耐久性,使得涂料耐擦洗,抗裂纹;同时对损坏砂浆的大气侵蚀因素形成一道不可逾越的屏障,在极端条件下,依然可以发挥其优良的性能,不会产生龟裂;由于石墨烯为优良热导体,散射99% 红外线和85% 的紫外线,可以达到节能降耗、保温隔热的功能;因其独特的配方和纳米技术,还能减少声传播,起到降低噪音的效果,是古建筑修复、医院、酒店、学校、高档建筑、别墅等场所的最佳选择。 格芬石墨烯矿物涂料(内、外墙涂料,导电涂料)已经引进中国市场,石墨烯防腐涂料也进入了最后检测阶段,预计7 月份量产。 济南墨希公司常务副总高飞透露,在复合材料开发领域,石墨烯纳米纤维具备优异的机械性能和电导、热导特性。拥有石墨烯纳米纤维在塑料、橡胶等聚合物基体中均匀分散技术的济南墨希,使得石墨烯在复合材料方面的应用研究取得重大突破。比如该公司批量生产的添加石墨烯纳米纤维的橡胶防暴子弹,与传统防暴子弹相比,大大降低了热膨胀系数,同时有效提高其速度与精准度。 济南墨希还与西班牙CATLIKE 公司合作,生产新型石墨烯头盔。添加石

石墨烯结构

石墨烯结构 石墨烯不仅是已知材料中最薄的一种,还非常牢固坚硬; 作为单质,它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。 石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片 状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成 六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的 二维材料[1]。石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在[1],直至2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在,两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由,共同获得2010年诺贝尔物理学奖[2]。 石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料[3] ,它几乎是完全透明的,只吸收%的光"[4];导热系数高达5300 W/m·K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率*超过15000 cm2/V·s,又比纳米碳管或硅晶体*高,而电阻率只约10-6 Ω·cm,比铜或银更低,为目前世上电阻率最小的材料[1]。因为它的电阻率极低,电子迁移的速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。 石墨烯另一个特性,是能够在常温下观察到量子霍尔效应。 石墨烯的碳原子排列与石墨的单原子层雷同,是碳原子以sp2混成轨域呈蜂巢晶格(honeycomb crystal lattice)排列构成的单层二维晶体。石墨烯可想像为由碳原子和其共价键所形成的原子尺寸网。石墨烯的命名来自英文的graphite(石墨) + -ene(烯类结尾)。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。 石墨烯的结构非常稳定,碳碳键(carbon-carbon bond)仅为Å。石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧,当施加外力于石墨烯时,碳原子面会弯曲变形,使得碳原子不必重新排

【石墨产业】全球及中国石墨矿资源分布概况(最新、最全、最详细)

【石墨产业】全球及中国石墨矿资源分布概况(最新、最全、 最详细) 一、全球石墨矿资源概况 1、全球石墨资源储量 全球石墨资源分布既广泛又相对集中,据USGS资料显示,2013年全球石墨总储量约1.3亿吨矿物量。巴西、中国、印度和墨西哥的石墨储量合计占全球总储量的92.77%。中国石墨基础储量约占世界的33%,仅次于巴西(约占世界的38%)。巴西新发现的Almenara石墨矿为罕见的超大型石墨矿,使其石墨总储量由之前的36万吨增加到近5800万吨,位居世界首位。印度石墨矿储量为1100万吨,墨西哥石墨储量为310万吨。 2015年世界主要石墨国家基础储量对比图 2、国外石墨矿床类型 (1)石墨呈浸染鳞片状分布在火山岩、硅质沉积岩中,此类矿床石墨鳞片大,矿石质量高,有著名的马达加斯加大鳞片晶质石墨矿; (2)含石墨矿石呈脉状充填在断裂裂隙和洞穴中,此类矿床石墨品位高,典型的矿床是斯里兰卡的脉状石墨矿;(3)由中酸、酸性花岗岩侵入大理岩中形成热液交代接触变质矿床,此类矿床矿石质量较好,在俄罗斯和朝鲜等国家

有分布; (4)煤或富碳沉积物中的变质石墨矿床矿石中的石墨多为隐晶质,墨西哥、印度及澳大利亚的大部分石墨矿床均属此类型。 3、各国石墨资源概况 巴西 巴西石墨矿分布在MinasGerais、Ceara和Bahia地区,PedraAzul地区拥有巴西最好的鳞片石墨矿,石墨矿石储量已探明2.5亿吨,品位20-25%。新发现的奥门纳拉石墨矿石资源量近5700万吨,碳含量4-10%。 印度印度石墨矿床多为煤或富碳沉积物的变质石墨矿床,主要分布在奥瑞萨邦和拉贾斯坦邦,奥瑞萨邦的石墨矿床赋存于寒武纪地层中,有三个石墨矿带,即:博兰吉尔-桑巴尔普尔矿带、普尔巴尼-长拉汉迪矿带和登卡纳尔矿带,其中最大的矿床延伸达6.4-11.3公里,矿体厚120米。 墨西哥 墨西哥已发现的石墨矿床绝大多数为隐晶质石墨矿床。其石墨矿床主要分布在格雷罗州、索诺拉州和伊达尔戈州。世界上超大型的高质量的隐晶质石墨矿床就位于索诺拉州。该矿床矿体赋存在含煤的深灰红色石英岩之间,矿体厚7.3米,矿体的平均品位非常高,矿石一般品位为80%,最高品位可达95%。

海外石墨烯企业一览表

行业研究?新材料行业 表32 海外石墨烯企业一览表 序号公司国家主营业务石墨烯产业链环节主要产品及技术突破 1 Angstron Materials 美国石墨烯材料下游应用热控材料、能量存储材料 2 Applied Graphene Materials 英国石墨烯产品生产石墨烯粉末、石墨烯分散液 3 Asbury Carbon 美国碳产品综合石墨烯合成 4 Bluestone Global Tech 美国石墨烯综合石墨烯薄膜 5 Cientifica Plc 英国材料设备下游应用石墨烯纳米技术、生物技术 6 Grafoid 加拿大石墨烯综合高纯度的多层石墨烯 7 Granph Nanotech 西班牙石墨烯研发低电阻透明导电膜的单层石墨烯 能量存储设备,可印刷电子,新型复8 Graphene Devices 美国石墨烯设备下游应用 合材料 9 Graphene Laboratories 美国纳米材料综合石墨烯涂层 10 Graphene Square 韩国石墨烯生产30 英寸的石墨烯薄膜 11 Graphenea 西班牙石墨烯薄膜生产化学气相沉积的技术生产石墨烯薄膜 12 Haydale graphene industries 英国纳米材料综合石墨烯油墨、涂料 13 IBM, USA 美国电子设备综合石墨烯晶体管 14 Incubation Alliance 日本碳材料生产石墨烯花状材料 15 Lockheed Martin 美国军火业务综合低耗能薄膜(石墨烯)技术 16 Nanotek Instruments 美国能量存储设备制备石墨烯超级电容器 17 Nokia(已被收购)芬兰电子设备综合石墨烯光传感器 18 Samsung 韩国电子设备综合石墨烯晶体管、石墨烯电极薄膜 19 Showa Denko 日本电工综合量产优质石墨烯片 20 Sony 日本电子设备综合世界最长石墨烯膜 21 V orbeck Materials 美国石墨烯生产石墨烯掺杂电池 22 XG Sciences 美国纳米材料生产石墨烯片状纳米颗粒 资料来源:Graphene-Info, Research and Marke 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明

我国石墨产业链分析及发展建议

我国石墨产业链分析及发展建议 天然石墨具有金属和非金属双重特性,是重要的战略矿物资源,我国是世界上晶质石墨资源储量、产量、出口量第一大国,当前查明资源储量为1.84 亿吨。晶质石墨具有结晶完整,片薄、导电、润滑性能优异等多种特性,随着科学技术进步石墨产品开发与应用的技术水平不断提升,石墨产品种类繁多,其种类数量可以说成千上万。产品广泛应用于冶金、机械、化工、电子、纺织、汽车、医疗、航空航天、核能、国防军工等领域,石墨产业也由初级加工向精深加工发展,其产业链也不断拓展与向下游不断延伸。 针对石墨产品种类繁多,产业链不断拓展与延伸,从石墨产业为资源型产业、石墨产品分类等角度对石墨产业链的构建进行了分析,针对产业发展提出了相应对策,以便为石墨产业链的延伸与优化提供依据。 1 石墨产品分类 石墨产业是资源型产业,根据资源型产业自身发展的规律和深加工工艺特点,可将石墨产品纵向分为三大类。一是由石墨采、选业生产的“原料级石墨制品”,二是由石墨精深加工业生产的“材料级石墨产品”,三是由专用石墨产品开发商生产的“专用级石墨产品”。石墨产品及产业纵向分类见图1。 2 材料级石墨产品分类 原料级石墨产品加工成为材料级石墨产品,从加工技术要求来看,主要是进行提纯、细化和

改性等方面的加工。 以原料级石墨产品为原料,以提纯、细化、改性为技术主导方向可将当前主要的材料级石墨产品分为三大类11 种产品。第一类为提纯类产品,主要为高纯石墨;第二类为细化类产品,主要有球化石墨、石墨微粉、石墨乳;第三类为改性类产品,主要产品有氟化石墨、硅化石墨、可膨胀石墨、膨胀石墨、柔性石墨、天然石墨电极以及镁碳砖等。 3 石墨产业链分析 石墨产业是资源型产业,根据资源型产业发展的特点以及石墨产品的纵向分类,石墨产业链主要分为三大部分。一是石墨采、选产业;二是材料级石墨产品向专业级石墨产品延伸深精加工产业;三是石墨尾矿综合利用产业。 3.1 石墨采、选产业。 采、选产业是石墨产业的最上游产业,其主要是天然石墨矿石的开采与矿石的初选等,其主要产品为石墨精粉。采、选业作为深加工重要的基础产业,应科学规划、合理布局,依靠科技创新提高产品质量与生产效率。因此,石墨资源开发须在总体规划指导下,分期分批有序进行,正规设计、规模化开采、保护性开发,最大价值、最高效率地利用资源。3.2 精深加工产业。 材料级石墨产品向专业级石墨产品延伸深精加工产业链相对复杂。主要以产品分类、应用领域或某一特性为主线进行石墨加工产业链分析。随着科技创新的发展,满足下游领域对高性能、专业化石墨材料制成品需求将成为发展的主流,由石墨材料级产品向石墨专业级产品精深加工产业将成为石墨产业中高附加值产业部分,其方向发展趋势明显。 主要可分为以下几方面:一是新能源材料类石墨产业链。石墨是锂离子电池、燃料电池、动力电池等重要原材料类,可形成:球形石墨、锂离子电池负极材料、其他配套材料。二是高档石墨密封类材料产业链。根据相关产品具有优良的隔绝密封性能。大力发展满足石

美欧日韩石墨烯产业发展现状及启示

美欧日韩石墨烯产业发展现状及启示 美欧日韩石墨烯产业发展现状及启示 石墨烯是21世纪最具颠覆性的新材料,在锂离子电池、太阳能电池、超级电容器、传感器、生物医药、复合材料、环保、柔性显示、半导体行业等传统领域和新兴领域的应用都引起了巨大的变革。2004年,胶带剥离高定向石墨制备单晶石墨烯方法的出现,开启了石墨烯研究和产业化的新纪元。2008年以来,全球石墨烯相关论文和专利数量迅速增加。特别是2010年后,有关文章和专利数量更是呈井喷式增长。石墨烯具有卓越的性能、广阔的市场前景和潜在的巨大经济效益,吸引了众多科研机构、企业及投资机构进入。我国石墨烯产业发展几乎与国外发达国家同步,在某些领域甚至走在世界前列,但国内石墨烯产业链不成熟、下游应用环节未打通、市场需求有待培育、自主知识产权有待加强等制约产业发展的瓶颈问题突出。美国、日本、韩国、英国等国家的石墨烯产业发展各有特点,其研发和产业化的做法和经验对加速我国石墨烯产业发展值得借鉴。 一、全球石墨烯产业研发情况

(一)研发政策 新兴技术的发展离不开政策的支持与引导。在2010年石墨烯发现者获得诺贝尔物理奖后,全球科技界和工业界竞相关注,各国政府也加大了对石墨烯研发的支持力度,争抢石墨烯研发的竞争先机,抢占产业化制高点。在全球石墨烯大国中,美国、欧盟及其成员国、日本和韩国先后从国家战略高度开展相关部署,出台多项支持政策和研究扶持计划,处于全球石墨烯研究与产业化的前列。 表1:主要国家在石墨烯领域的相关政策及支持计划国际及支持机构 时间 相关政策及支持计划 支持领域 美国国家自然科学基金会 2002-2013年

资助石墨烯项目近500项,约3300万美元 研究石墨烯复合材料、电子器件、晶体管、连续制备工艺、生物传感器等 美国高级计划研究局 2008年7月 投资2200万元开发碳电子射频应用项目 开发新款石墨烯晶体管 美国国防部 2009年 投入750万美元开展多学科大学研究计划 研究空军石墨烯材料和器件、纳米结构石墨烯电子带隙裁剪

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