2018年中国石墨烯行业现状与前景分析 实现从实验室迈向产业化应用"三级跳"

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20 黄斌城 • 2018-11-13 12:51:43  来源:前瞻产业研究院 E1168G1

 2011年以来,随着国际石墨烯研究和工业化开发的进程,国内石墨烯研究和产业化逐步展开,且在主要研究领域均有涉猎,整体接近国外先进水平,部分领域可处于领先水平并掌握了自主知识产权。

中国石墨烯行业现状分析

石墨烯集多种优异性能于一身,是主导未来高科技竞争的超级材料。据国土资源部统计,我国石墨储量占全球已探明储量的70%以上,具有较为明显的资源优势。为了充分发挥石墨烯的各项优异性能,将潜在的资源优势转化为技术优势和经济优势,我国政府、企业、科研机构和高校均高度重视石墨烯技术基础研究和产业化应用,国内石墨烯产业发展步伐不断加快。

从专利申请数量来看,2010年以来,国内石墨烯相关专利申请数量呈现爆发式增长。2016年,石墨烯相关专利申请数量达到12197件,为近年来最大值。2017年,我国石墨烯相关专利申请数量仍保持在1万件以上,热度不减。

图表1:2004-2018年中国石墨烯相关专利申请数量统计图(单位:件)

(注:2018年数据截止到6月25日)

在石墨烯产业化方面,我国的推进速度同样惊人。目前,国内石墨烯企业已涉足石墨烯薄膜、粉体和浆料等的制备及下游应用环节。其中,石墨烯应用环节的企业数量最多,占比达39%;石墨烯研发环节的企业数量其次,所占比重为19%;技术服务、制备环节比重也超过10%,其他则在10%以下。

图表2:截至2017年中国石墨烯各产业链环节企业数量占比图(单位:%)

从空间上看,我国石墨烯企业大多分布在上海、江苏、浙江、福建、广东等东南沿海一带,尤其是"长三角"区域,其次是四川盆地和山东地区,此外,天津、山西、内蒙古等地也略有分布,基本形成以"长三角"为聚集区,其他多地碎片化发展的产业格局。其中,无锡、常州、德阳、重庆、上海等地已形成初具规模的石墨烯产业集群。

总的来说,我国石墨烯研发应用水平与发达国家基本同步,并已在石墨烯粉体和薄膜的规模化制备上取得了举世瞩目的成绩,部分石墨烯产品已经在动力电池导电添加剂、防腐涂料、抗静电塑料、触摸屏等领域率先进入市场。我国石墨烯产业在短短几年时间内就成功实现从实验室迈向产业化应用的"三级跳"。

中国石墨烯行业前景分析

2015年,国务院印发《中国制造2025》,对石墨烯产业的中长期发展路线进行部署。到2020年,规模制备及电化学储能、印刷电子、航空航天用轻质高强度复合材料、海洋工程防腐等应用领域的技术水平达到国际领先,大幅提升相关产品性能,形成百亿产业规模;到2025年,高质量石墨烯粉体年产达万吨级以上,薄膜年产达上亿平方米,实现8英寸石墨烯芯片批复生产,突破石墨烯在电子信息领域应用的技术瓶颈,整体产业规模突破千亿元;2020-2025年期间,电动汽车锂电池用石墨烯基电极材料规模将达到万吨级,海洋工程用石墨烯基防腐涂料将达到十万吨级规模,柔性电子用石墨烯薄膜规模将达到上亿平方米。

图表3:

从细分市场来看,柔性显示、锂电池和复合材料等领域有望得到更优先发展的机会,是石墨烯未来产业化突破的重点领域。根据中国石墨烯产业技术创新战略联盟的预测,到2020年,石墨烯在新能源行业的锂电池和超级电容市场规模将突破534亿元;电子信息行业的柔性显示和可穿戴领域,市场规模将突破267亿元;在复合材料市场的塑料、橡胶、涂料、导电油墨四大领域,规模将突破372亿元。

图表4:2020年石墨烯细分市场规模预测(单位:亿元)

不过,如果按照硅材料产业20年的成熟周期推断,石墨烯产业大约还需5-10年时间才能进入成熟阶段。综合考虑石墨烯在各个下游领域的技术研究进展、政策引导方向以及下游市场的接受度,近期(1-3年)有望实现产业化的领域是复合材料(功能涂料、塑料、橡胶等领域)、锂电池导电添加剂、智能内暖服饰等;中期(3-5年)重点关注柔性显示、传感器、超级电容器、散热材料等领域;远期(5年以上)可以重点关注石墨烯在半导体器件、生物医药等领域的突破。

图表5:石墨烯下游应用领域及其预计成熟时间

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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