2018年中国石墨烯行业细分市场分析 粉体、薄膜已具备量产可能性

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20 黄天悦 • 2018-10-12 14:18:00  来源:前瞻产业研究院 E905G0

石墨烯粉体和石墨烯薄膜目前是石墨烯材料的两种主要形式,前者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。

石墨烯粉体发展分析

由于石墨烯在力学、热学、电学等方面都具有优异的性能,石墨烯粉体可应用在材料学的各个领域,比如导电剂、超级电容、特种涂料、高校催化剂等。石墨烯粉体主要是以添加剂的形式和别的材料形成混合或者复合材料(除了导热膜、超级电容器),让这些混合或者复合材料具备石墨烯的力学、电学、热学性能。

图表1:石墨烯粉体应用汇总

不过,石墨烯粉体的这些下游应用都是试图去替换一些已有的材料,比如导热膜是替换(人造)石墨,防腐涂料是替换锌粉,导电添加剂是替换炭黑/碳纳米管,超级电容器是替换活性炭等,并没有哪一种是自己独有的应用,这就要求石墨烯粉体具备高的性价比才能真正打败这些传统材料。

经过前期的积累,行业内已经在防腐涂料、导热膜等领域实现批量销售,导电添加剂、复合材料等领域也在积极推进。不过,受限于产能,石墨烯粉体短时间内在上述领域尚不具备大规模替代的可能。

目前,石墨烯粉体主要以中小型企业为主,且主要产品面向对于石墨烯产品质量要求不甚很高的中低端领域。其中,常州第六元素拥有1000吨年产能,道氏技术旗下的青岛昊鑫拥有500吨产能,华丽家族旗下的宁波墨西拥有300吨产能,在国内排位靠前。

图表2:部分公司石墨烯粉体产能汇总(单位:吨)

2015年石墨烯粉体市场规模不到3亿元,行业增长空间巨大,未来在政策、技术以及石墨烯粉体性价比提高的推动下,行业将不断扩容。预计到2020年我国石墨烯粉体产能有望突破20万吨,假设届时石墨烯粉体能如预期般下降至10万元/吨,则市场规模将突破200亿元。

石墨烯薄膜发展分析

石墨烯薄膜可以应用在导热膜上,发挥其优异的导热性能,用于智能手机、平板电脑等设备的散热层;利用石墨烯的导电透光以及高度柔性,可以用来制作柔性显示屏、可穿戴设备等;石墨烯巨大的比表面积以及优异的电子传输性能,是的传感器领域成为石墨烯薄膜的一大目标市场;此外,石墨烯对硅的替代有望带来半导体领域颠覆性的革命,成为下一代集成电路、超级计算机的基础材料。

图表3:石墨烯薄膜应用汇总

不过,与粉体相比,薄膜领域的研究进展和取得成果相对比较集中,不像粉体那样有比较多的企业拥有技术和产线。截至2018年6月23日,电子科技大学石墨烯薄膜相关专利申请量最多,为171件;中国科学院重庆绿色智能技术研究院其次,有152件。

图表4:截至2018年6月石墨烯薄膜相关专利申请量前十(单位:件)

正是由于目前石墨烯薄膜的相关技术拥有者较少,所以产能投放规模也相对较少,目前国内已建成的石墨烯薄膜生产线主要有5条。其中,2013年10月墨希科技在重庆开建的石墨烯薄膜生产线于2016年投产,年产量达100万平方米,是全球规模最大的石墨烯薄膜生产线。

尽管产能规模有限,但石墨烯薄膜市场需求增长迅速。2016年,全球对透明导电薄膜的市场需求量约为6000万平米,2022年后需求量将增至13000万平米,其中最大的市场为触控领域,应用于显示器、平板电脑、智能手机等产品。

随着技术的突破、价格的下滑,石墨烯薄膜将得到更广泛的应用,市场规模将呈高速发展态势。预计到2022年,我国石墨烯薄膜市场规模将突破450亿元。

图表5:2015-2022年石墨烯薄膜市场规模预测(单位:亿元)

以上数据及分析均来自于前瞻产业研究院发布的《2018-2023年中国石墨烯行业深度市场调研与投资战略规划分析报告》。

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