一、 产品特性
石墨烯被誉为“新材料之王”,在导电、导热、透光度等方面具有强大的优势。一是力导电性,石墨烯电子迁移率超过15000cm2/V·s,比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约为10-6Ω·cm,是世上电阻率最小的材料;二是导热性,导热系数高达5300W/m·K,高于碳纳米管和金刚石;三是透光性,石墨烯几乎是完全透明的,透光率高达97.4%。
二、 发展现状
石墨烯市场规模发展迅猛,最具发展前景。2017年,我国石墨烯产业规模达70亿元,较2015年增长10倍之多,2018年中国石墨烯市场规模为280亿元,未来五年年均复合增长率约为70.48%,发展前景好。代表企业包括青岛昊鑫、东莞鸿纳、东旭光电、宝泰隆、美都能源、金路集团、南通烯晟、江苏尚瑞、苏州高通等。
我国具备发展石墨烯产业两大优势,一是原材料优势,具有价格话语权。石墨烯制备需要石墨做原料,我国是世界第一大石墨生产国、出口国和消费国,掌控全球石墨资源供应,石墨产量约占全球65%;二是产业集群优势,核心产业集群已形成,江苏是我国较早发展石墨烯产业的省份之一,在国内石墨烯产业占有重要一极。目前,江苏已形成以常州、无锡、南通等地为核心,相互之间分工协作的产业集群,且保持持续高速增长态势。2018年,江苏石墨烯企业数量占国内总数的12.3%,位居全国第二。其中,较早布局的常州市已集聚各类石墨烯企业超140家,石墨烯龙头企业数占全省80%以上,在石墨烯应用上创造了十多项“全球第一”。
石墨烯产业发展主要问题有四方面,第一,行业集中度较低,基本上仍处于完全竞争的阶段,产业规模不及预期。第二,完整产业链未形成,石墨烯企业数量多,但龙头企业数量不多,规模也相对较小。第三,关键性技术待突破,石墨烯应用仍待突破诸多共性关键技术问题,如石墨烯微片的分散、复合,石墨烯薄膜的表面功能化、器件加工等。第四,质量和成本问题制约石墨烯产业化发展。
三、 发展趋势
目前,我国对石墨烯的研究主要集中在纳米研究领域,其项目数量占石墨烯项目总数的1/3以上,并且呈现持续增长的趋势。未来,石墨烯研究还涉及到一些其他热点研究领域如:先进的能源技术、生物和医疗技术、测试和分析仪器技术。
四、 投资机遇
石墨烯应用于高科技领域是重要的原材料,目前5G技术和产品日趋成熟,系统、芯片、终端等产业链主要环节已基本达到商用水平,未来投资将集中于三大领域:
1、一代半导体材料
石墨烯的独特性能在固态气敏传感器、微纳器件、分子电子学器件等领域有着重要的应用前景,尤其是二维物理结构和高载流子迁移率,高导热率,有望成为新一代半导体材料,最终取代硅得到更为广泛的应用。
2、电磁屏蔽或微波吸收材料
石墨烯作为一种新型碳材料,有望与碳纳米管一样成为一种电磁屏蔽或微波吸收材料。
3、5G手机散热材料
石墨烯热辐射贴片是一种超薄散热材料,由于具有轻量化优势,不会产生额外电磁波干扰,可实现大面积快速传热和散热,能消除单点高温的现象,更适合5G手机散热要求。