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                全球石墨烯产业发展概况

                作者:1180 发布时间:2021-04-16 文字大小:【大】【中】【小】

                  美国石墨烯产业发展概况:多元布局 体系完善 国防特色鲜明

                  美国早在2008年就开始在国家层面开展石墨烯相关研究,投资力度较大,石墨烯产业化和应用进程相对较快。美国石墨烯领域的基础研╳究及相关产业化布局主要由国家∮科学基金(NSF)、美国能源部(DOE)、美国国防部∑(DOD)等政府机构主导,重点支持∩石墨烯晶体管、能量存储、超级电容器、生物技术等领域。

                  当前,美国石墨烯产业布局呈现多元化,并且产业链相对完整,基本覆盖了从制备及应用研究→产品→下游应用的整个环节,科研院所与企业关系较为密切,科技成果转化速率也更快。美国涉足石╳墨烯的企业不仅有诸如IBM、英特尔、波音、福特等的研发实力强劲的大型企业,还有像美国纳米技术仪器公司、 沃尔贝克公司等以石墨烯为其核心业务的中小型企业』,他们对美国的石墨烯技术产生深远的影响。同时值得注意的是,独具特色的是,美国是当前全球石墨烯领域唯一有军队、国防部高程度支持研发与推广的国家,其美国能源部(DOE)、美国国防部(DOD)、美国空军科研▓办公室、美国太空总署(NASA)等多次出台政策与资金支持石墨烯研究。

                  IBM公司主要从事石墨烯场效应晶体管和介电层相关研究,其在石墨烯领域的成果也是格外引人瞩目:2010年研制出首款由晶圆尺寸石墨烯制成的集成电路,2014年制备出全球首个多级石墨烯射频接收器,其雄厚的物质基础和强劲的研发实力,也将支撑〗其石墨烯产品的创新升级;福特公司更是将石墨烯应用到汽车发动机降噪环节中,在燃油分供管、引擎及各种泵上使用石墨烯,有助于减少引擎盖下噪音。福特@公司宣称,未来将◥集成石墨烯组件,覆盖于F-150和野马车型,并且还会拓展至其他系列;美国石墨烯和二维材料生产商Grolltex 宣布 完成其最近的产能扩张,其在加利福尼亚州圣地亚哥▂的化学气相沉积(CVD)单层石墨烯制造厂每年可生产30,000个8 英寸石墨烯晶圆(在不同基底上)产品。该公司是专门从事可持续石墨烯生产方法的专业公司,并致力于推动石墨烯领域的发展,通过优化单原子厚∩材料来改善前沿材料科学和产品设计的未来。

                  此外,威廉马歇莱思大学在碳材料研究领域有深厚的技术沉淀,在石墨烯制备、石墨烯功能化以◥及石墨烯柔性显示、传感器等领域有深入研究和成果;德克萨斯大学在石☆墨烯制备技术尤其是化学气相沉积(CVD)法制备石墨烯膜方面对相关技术和机理有深入研究,其在能源储存领》域的研究成果引领全球发展。

                  欧洲◣石墨烯产业发展概况:未来战略布局 基础▃研究扎实产业进程缓慢

                  欧盟的石墨烯研究起步早且系统性强,并将石墨烯研究提升至战略高度,资金支持力度大,基础研究扎实。但是,由于涉足下游应用的企业较少,产业化进程推进较慢。作为欧洲有史以来规模最大的研究计划,石墨烯旗舰计划将展示石墨烯如何在人们的生活中发挥越来越大的作用。该计划在 2018 年 9 月再次进行了更新。最新的欧盟旗舰计划技术和创新路线图展示了石墨烯从实验室过渡到工 业应用的各种途径,并确定了何时可以将石墨烯应用于不同应用领●域的时间表。其工业化团队致力于确定石墨烯可以填补利基市场或特别适合解决行业问题的特定市场,并专门探讨了超级电容器,防腐蚀,锂离子电池和神经接口等四个可商业化的领域。

                  2019 世界移动通信大会上,由Graphene旗舰组织的石墨烯展馆重点展示“未来的电话”、“未来的可穿戴设备”和“未来的家园”,并将重点关注石墨烯和相关材料的连接重要性,从单个连接设备到完整的机器和传感器网络。增强型音频耳机、宽带图像传感器、石墨烯增强电池、灵活的WiFi接收器、石墨烯调制器、电子钥匙、导电石墨烯混凝土、石墨烯太阳能可持续能源、石墨烯超级电容器、石墨烯扬声器、Graphene Air Sniffer、电致发光气体←探测器、用于安全检测的压力传感器、磁场传感器、石墨烯压力感应鞋垫▅、触摸界 T 恤、柔性石墨烯超级电容器、石墨烯紫外线传感器贴片、透皮健身跟踪补丁、新一代生物医学设备等石墨烯产品纷纷亮相,充分展示了石墨烯的╲神奇性能。

                  目前欧盟约有70余家公司开展石墨烯的研发、产业化以及应用的推进,不仅包括诺基亚、巴斯夫、拜耳等工业巨头,还有众多小型专业化石墨烯企业。产业分布主要集→中在英国、德国、法国、西班牙等地。同时,作为石墨烯的“诞生地”,英国在石墨烯的基础研发方面居于全球领先地位,但从事商业开发的石墨烯企业较少,为加快英国石墨烯产业的研发及应用,英国政府也投入巨资加快石墨烯产业发展,产业布局主要围绕曼彻斯特大学进行,先后在曼彻斯特大学成立国家石墨烯研究院及石墨烯工程创新中心,以加速石墨烯的基础研究及应用开发。目前,该创新中↙心已经建成并投入使用,与First Graphene Ltd、Haydale石墨烯工业公司ζ 、Versarien plc公司建立合作,以开发石墨烯产品和应用。

                  日韩石墨烯产业发展概况:产学研合作紧密 龙头企业推动效应显著

                  韩国石墨烯产业发展产学研结合紧密,在基础研究及产业化方面发展较为均衡,整体发展速度较快。从政府层面,韩国政府通过提供资金支持、整合研究力量等多方◤面加大支持力度;从研究层面,韩国成均馆、韩国科学技术院等均在石墨烯研究方面拥有较强实力;从企业↓层面,主要以韩国三星集团和 LG 公司为主, 其中韩国三星集团投入巨大研发力量,保证了其在石墨烯柔性显示、触摸屏以及芯片等领域的国际领先地位,为韩国∞石墨烯产业发展提供支撑。同时韩国十分注 重保护①和申请石墨烯专利,目前专利量居全球第三,仅次于美国和中国,远高于 欧洲其他国家。

                  日本依托其良好的碳材料产业基础,是全【球最先进行石墨烯研究的国家之一,产学研结合较为紧密,整体发展较为全面。包括日本东北大学、东京大学、 名古屋大学等在内的多所大学,以及日立、索尼、东芝等众多企业都投入大◇量资金和人力从事石墨烯〓的基础研究和应用开发,研究重点主要集中在石墨烯薄膜、新能源电池、半导体、复合材料、导电材料等应用领域。

                  中国石墨烯产业发展概况:引领全球石墨烯商业化 产业将迎发〖展新机遇

                  随着相关政卐策不断完善、标准工作进展加快、下游应用不断拓展, 石墨烯产业整体步入良性发展轨道。

                  随着利好政策的不断出台,政府和企业的积极推进,我国石墨烯产业⌒ 呈现出快速发展的态势,尤其是在石↑墨烯首次在华为Mate 20X手机上成功实现应用,华为等大企业的涉足为我国石墨烯产业的发展注入了新动能。

                  一方面,随着☆石墨烯制备技术的不断成熟,石墨烯价格不断走低,进一步促进和推动着石墨烯的应用发展及市场规模扩大,尤其在较为成熟的防腐涂料、电池材料等领域更为明显①。另一方面随 着技术的不断创新,石ㄨ墨烯的应用领域也不断扩展,除了防腐涂料、树脂、橡胶、 电池材料等传统大宗产品的应用不断成熟外,对新一代显示器件、大健康、高端制造等新兴产业的♂支撑作用也不断增强,新产品不断问世。

                  随着应用领域的不断拓展,石墨烯的市场规模也将会更大。目前国内石墨烯全产业链布局已经初见雏形,基本覆盖了从制备及应用研究到石墨烯产品生产,直至下游应用的全环节。近些年,石墨烯相关产业服务平ぷ台的不断完善,尤其各地石墨烯制造业创新中心、研究院、产业园等的不断建设和完善,以及产业联盟等行业组织的不断成立,不仅为上下游企业的合作互动搭建平台,探索石墨烯政产学研协同创新机制,着力打通石墨烯基础研究与产业需 求间缺失的关键创新环节,使得产业上下游联动发展的格局更加深化,石墨烯产业链也将更加完善。

                  石墨烯基于其优异的性¤能,从问世起市场就给予极高的期○待,也因此导致“一哄而上、过度热捧”的乱象。随着市场的逐渐调整↓、产业内涵逐渐清晰,石墨烯市场发展也显得更加理性。一是标准的引领作用逐渐增强,二是投资趋于理■性。

                  随着人们对石墨烯的认〖识更加深入,也将更加关注石墨烯的应用价值及产业进展,而非简单的概念炒作。只有那些真正具有核心技术、聚焦优质材□料开发、产品得到认可的企业才会得到资本市场的︻青睐,市场发展也会更加理性。


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