全球石墨烯行業(yè)未來5-10年將進入高速發(fā)展期

      石墨烯的理論研究始于1947年，迄今已有70年的歷史。但真正能夠獨立存在的二維石墨烯晶體則是出現(xiàn)在2004年：英國曼徹斯特大學天文物理學教授AndreK.Geim領(lǐng)導的研究小組利用微機械剝離方法*獲得了石墨烯。由于具有優(yōu)異的力學、熱學、電學和磁學性能，有望在高性能納電子器件、復(fù)合材料、場發(fā)射材料、氣體傳感器、能量儲存等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，石墨烯近年來迅速成為材料科學和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的研究熱點之一。

       在石墨烯*被發(fā)現(xiàn)后，關(guān)于石墨烯技術(shù)的研究不斷取得令人振奮的進展。在石墨烯的制備領(lǐng)域，如何實現(xiàn)低成本、高質(zhì)量、可控生產(chǎn)是當前研究熱點;在石墨烯的應(yīng)用領(lǐng)域，則是半導體、電子、材料、生物工程等多點開花。

       石墨烯目前還處在研發(fā)階段，各國對于這個新興材料還處于一個專利布局期，尚還沒有出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化動向，整個產(chǎn)業(yè)鏈也還沒有形成。目前制備石墨烯的技術(shù)工藝不成熟，還沒有達到一致性的品質(zhì)，而且成品面積都非常小，不能適應(yīng)工業(yè)化應(yīng)用，但高達2000元/克的產(chǎn)品價格和廣闊的市場前景更是讓各方對石墨烯研究一直沒有停止過。

       新興技術(shù)的發(fā)展離不開政策的支持與引導。在2010年石墨烯發(fā)現(xiàn)者獲得諾貝爾獎以后，不僅全球科研界競相關(guān)注，各國政府也加大了石墨烯研發(fā)的支持力度，希望在這新一輪石墨烯研究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的競爭中搶占先機。在石墨烯大國中，歐盟及其成員國、美國、日本和韓國較先開展相關(guān)的戰(zhàn)略部署，出臺了各項支持政策和研究扶持計劃，走在了全球石墨烯研究與產(chǎn)業(yè)化的前列。

       石墨烯尚未形成產(chǎn)業(yè)化，售價非常的高，目前國內(nèi)的售價在2000元/克以上，接近于黃金價格的十倍左右。石墨烯憑借其特殊的物理結(jié)構(gòu)和特質(zhì)，在多個領(lǐng)域都將帶來革命性的變革，一旦量產(chǎn)必將成為下一個萬億級的產(chǎn)業(yè)。

       發(fā)達國家聚焦石墨烯功能器件研發(fā)和應(yīng)用，未來5-10年全球石墨烯市場將進入高速發(fā)展期。美、歐、日、韓等地區(qū)密集發(fā)布政策，扶持石墨烯功能器件研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。歐美企業(yè)占據(jù)全球石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)，石墨烯制備技術(shù)，復(fù)合材料、核心電子元件等應(yīng)用產(chǎn)品保持*優(yōu)勢，亞洲石墨烯應(yīng)用市場前景向好。

       數(shù)據(jù)顯示，2016年石墨烯全球市場規(guī)模為755萬美元，隨著石墨烯制備技術(shù)進一步推動規(guī)�；瘧�(yīng)用，五至十年內(nèi)市場將進入高速發(fā)展期，到2020年市場規(guī)�？蛇_到3.85億美元，2025年全球規(guī)模有望達到21.03億美元。

       根據(jù)石墨烯的不同特性和發(fā)展難度，我們總結(jié)了以下發(fā)展路徑：

       ◆首先，目前石墨烯粉體和薄膜產(chǎn)品己經(jīng)具備了量產(chǎn)的可能性，相對應(yīng)的如導電導熱添加劑、防腐散熱材料、復(fù)合材料及觸摸屏應(yīng)用領(lǐng)域也有望*早實現(xiàn)突破。

       ◆其次，石墨烯高導電性、高比容量和比表面積的特性己經(jīng)被嘗試用于改善超級電容的能量密度和充放電速度;另外由于其光線敏感度是普通傳感器的1000倍，傳感器應(yīng)用也有望作為中期目標實現(xiàn)。

       ◆*后，石墨烯想象空間*大的領(lǐng)域是對硅的替代，成為下一代超高頻率晶體管的基礎(chǔ)材料，應(yīng)用于高性能集成電路和新型納米電子器件中。計算機速度的提升要求元件集成密度進一步提高，然而硅在尺寸縮小方面己經(jīng)進入瓶頸，IBM未來5年將投入30億美元在后硅時代技術(shù)部署，石墨烯為重要的技術(shù)方向之一。然而由于石墨烯本身為導體，單層石墨烯沒有帶隙(BandGap)，無法實現(xiàn)邏輯電路必需的晶體管開關(guān)功能，需要人工植入帶隙或采用復(fù)合材料的方法，工藝復(fù)雜性程度大幅提高，在微電子領(lǐng)域廣泛使用還有待時日。