2014-2017年中國石墨烯行業(yè)快速增長 未來投資看好【圖】

    石墨烯（Graphene）是由碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體。石墨烯目前最有潛力的應(yīng)用是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產(chǎn)未來的超級計算機。用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會快數(shù)百倍。作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“黑金”，是“新材料之王”，科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀”，極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。

    一、石墨烯的分類及特性

石墨烯的分類

資料來源：智研咨詢整理

    1、單層石墨烯

    單層石墨烯（Graphene）：指由一層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子構(gòu)成的一種二維碳材料。

    2、雙層石墨烯

    雙層石墨烯（Bilayerordouble-layergraphene）：指由兩層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括AB堆垛，AA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料。

    3、少層石墨烯

    少層石墨烯（Few-layer）：指由3-10層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料。

    4、多層或厚層石墨烯

    多層或厚層石墨烯（multi-layergraphene）：指厚度在10層以上10nm以下苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料。

    二、石墨烯行業(yè)發(fā)展情況

    智研咨詢發(fā)布的《2018-2024年中國石墨烯市場專項調(diào)研及投資方向研究報告》指出：2016年我國石墨烯市場總體規(guī)模突破40億元，是2015年石墨烯市場規(guī)模的近10倍，石墨烯相關(guān)產(chǎn)品的銷售額達30億元左右。根據(jù)中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CGIA）測算，2017年我國石墨烯市場規(guī)模將快速擴大，突破100億元。

2014-2017年中國石墨烯產(chǎn)業(yè)總體市場規(guī)模

資料來源：中國經(jīng)濟信息社

    三、石墨烯投資機會總體概述

    1、政策利好

    2015年11月30日，工信部、發(fā)改委和科技部等三部委發(fā)布了《關(guān)于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》，欲在2020年形成完善的石墨烯產(chǎn)業(yè)體系，實現(xiàn)石墨烯材料標準化、系列化和低成本化，在多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。

    2、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

    石墨烯是一種碳基新材料，具有非常好的導(dǎo)熱性、電導(dǎo)性、透光性，而且具有高強度、超輕薄、超大比表面積等特性，廣泛應(yīng)用于鋰離子電池電極材料、太陽能電池電極材料、薄膜晶體管制備、傳感器、半導(dǎo)體器件、復(fù)合材料制備、透明顯示觸摸屏、透明電極等方面。石墨烯在電子信息、新材料、新能源、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域也顯現(xiàn)廣闊的應(yīng)用前景。

    3、性能優(yōu)勢

    由于碳原子之間化學(xué)鍵的特性，使得石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強度最高的材料。而因為只有一層原子，電子的運動被限制在一個平面上，為它帶來了全新的電學(xué)屬性。石墨烯在可見光下透明，但不透氣。這些特征使得它非常適合作為保護層和透明電子產(chǎn)品的原料。

    4、硅的替代材料

    硅基材料集成電路主頻越高，熱量也隨之提高，并最終撞上功耗墻。目前硅基芯片最高的頻率是在液氮環(huán)境下實現(xiàn)的8.4G，日常使用的桌面芯片主頻基本在3G到4G，筆記本電腦為了控制CPU功耗，主頻普遍控制在2G到3G之間。

    相對于現(xiàn)在普遍使用的硅基材料，石墨烯在室溫下?lián)碛?0倍的高載流子遷移率，同時具有非常好的導(dǎo)熱性能，芯片的主頻理論上可以達到300G，并且有比硅基芯片更低的功耗。早在幾年前，IBM在實驗室中的石墨烯場效應(yīng)晶體管主頻達155G。石墨烯是替代硅的理想材料。

    5、產(chǎn)業(yè)集群逐步擴大

    在政策的扶持鼓勵下，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)近年迎來大發(fā)展，常州石墨烯產(chǎn)業(yè)園、無錫石墨烯產(chǎn)業(yè)應(yīng)用示范基地、青島石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新示范基地等相繼成立。隨著產(chǎn)業(yè)化的提速，石墨烯產(chǎn)業(yè)集群持續(xù)壯大。

石墨烯投資機會總體概述

資料來源：智研咨詢整理

    從專利的主攻方向來看，制備高品質(zhì)的單層及多層石墨烯是當(dāng)前石墨烯制備技術(shù)中的重點和難點，同時未來最有可能產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用的領(lǐng)域?qū)⑹请娮有袠I(yè)，包括觸摸屏、透明電極和晶體管等。

    也就是說，近五至十年，甚至更長一段時間內(nèi)，上述領(lǐng)域是石墨烯有希望最先產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)域，也是石墨烯最具投資機會的領(lǐng)域。