石墨烯自問世以來,被業界普遍看好其發展,國內優秀的新材料企業也越來越重視對行業市場的研究,以期在未來競爭中能占據有利地位。
石墨烯是一種由碳原子組成的二維材料,具有優異的光學、電學、力學特性,被譽為“新材料之王”。其在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景。
石墨是制備石墨烯的主要原材料,其質量和供應量直接影響到石墨烯的產量和質量。中國是全球石墨資源最為豐富的國家之一,石墨礦床主要分布于華北地塊、揚子地塊周緣、天山—興蒙造山帶和秦祁昆造山帶,儲量相對集中于少數成礦最有利的地區。近年來,隨著新能源汽車和儲能等領域的發展,對石墨的需求也在不斷增加。
根據中研普華產業研究院發布的《2024-2029年中國石墨烯行業市場深度調研及投資策略預測報告》顯示:
石墨烯產業最大的瓶頸在于還沒有形成完整的產業鏈,目前仍沒有一種可以應用石墨烯的產品能夠規模化生產。對石墨烯最大的需求仍然是各大院校及科研機構的研究使用。
石墨烯自2004年被發現以來,迅速成為科研和產業界的熱點。隨著制備技術的不斷進步,石墨烯的產業化應用步伐正在加快。
據報告,2023年全球石墨烯市場銷售額達到了7.9億美元,預計到2030年,全球石墨烯市場規模將達到5.5億美元至48.4億美元不等,年復合增長率(CAGR)在38.6%至43.64%之間,顯示出強勁的增長潛力。
石墨烯在國內市場上從研發到應用的時間需要5-10年,需達到成熟的產業規模時間則會更長。而國內目前并沒有上市公司的主營業務生產石墨烯,只有幾家生產碳纖維產品的公司正在進行石墨烯產品的研制,目前都沒有大規模量產的能力。
在國家及地方政府的支持下,近幾年我國石墨烯產業化快速發展,初步構建起以石墨烯原材料、研發、制備、應用為主體的產業鏈。東南沿海地區憑借其優越的地理位置、便利的交通條件以及雄厚的經濟實力涌現出一批具有規模效應的石墨烯企業,其中長三角地區石墨烯產業化帶尤為突出。
中國是全球石墨烯產業的重要參與者,市場規模持續擴大。從2019年的163億元增長至2022年的約335億元,年均增長率顯著。預計未來幾年,中國石墨烯產業規模將繼續保持快速增長,進一步鞏固其在全球石墨烯產業中的領先地位。
在地方政府層面,目前中國正處于經濟換擋期,各級政府也將石墨烯產業作為地方產業升級換代的突破口,紛紛成立石墨烯相關產業園區或企業聯盟。無錫、重慶、南京、青島、常州已建立起石墨烯產業示范基地,地方政府的相關財政資金也有望在未來幾年達到千億規模(合計)。
目前,我國石墨烯產業已經有超過50家的制備及相關應用開發企業,目前市場競爭也主要集中在石墨烯規模化制備技術以及與下游商業化應用對接兩方面。經過前期的積累,國內大型石墨烯企業(年產石墨烯粉體50噸以上)已經初步掌握了國際相對主流的石墨烯制備方法,大部分指標足以滿足低端應用需求。此外,少數企業已經具備了規模化生產的優勢,產能擴建也在進行之中。
目前國內的石墨烯企業多為處于創業成長期的中小企業,雖然企業數量初具規模,但龍頭企業數量不多,規模也相對較小,較難帶動整體產業鏈的發展和完善。
從石墨烯相關企業聚集區域分布看,國內直接從事石墨烯生產、銷售和應用開發的企業主要集中在東部地區,其中江蘇省是石墨烯企業聚集程度最高的省份。目前僅常州一個市便擁有石墨烯原料制備及應用領域規模以上工業企業33家,高新技術企業16家。
按照業內的劃分,石墨烯的應用分三種。第一種屬于初級應用,領域主要是消費電子類產品;第二種屬于中高級應用,領域主要是超高頻率發射器等器件產品;第三種屬于高級應用,領域主要是芯片等。石墨烯領域的技術龍頭三星公司在晶體管、柔性透明電極、觸摸面板等領域均有核心技術。
根據中研普華產業研究院發布的《2024-2029年中國石墨烯行業市場深度調研及投資策略預測報告》顯示:
目前已知的應用領域包括電子器件領域、能源領域、環保領域以及金屬制品的電磁防護、防腐涂料、油墨等等。
石墨烯的研究在2009年以來顯示出強勁的發展勢頭,不僅眾多的研究團隊蜂擁而上,很多國家和地區的決策領導機構也積極為石墨烯的研究提供政策和資金等方面的支持。建議我國在國家、中科院或者地方層面出臺支持石墨烯研究發展的專項計劃和資金,輔助相關研究機構在業已取得的研究成果的基礎上,進一步開展工作,提升我國在石墨烯領域的國際競爭力。
石墨烯屬于新材料領域快速發展的前沿研究方向。石墨烯的化學性質研究目前仍舊顯得比較薄弱。這不僅需要材料化學領域的研究人員積極投身石墨烯的研究,還需要國家加強相關領域的人才培養與扶持力度,在參加國內外學術會議、專業進修等方面給予更多的支持。
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