石墨烯全景产业链图谱及区域分布

2022-09-02 14:47

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导读

石墨烯是二维纳米级碳材料，是已知最好的导电、导热、强度最大的材料，具备极高的透光率和延展性，被誉为“新材料之王”，在储能、涂料、光电、电子、复合材料、环保等领域具备性能优势，在改性材料方面具有很高的商业价值。

石墨烯于2004年首次被发现，自问世以来受到世界各国的研究和重视。美、德、英、日、韩等国早于2007年便相继出台石墨烯战略部署，提供资金支持，建立石墨烯创新中心，支持石墨烯行业长足发展。我国在新材料产业“十二五”“十三五”、国家“十四五”、重点新材料、石墨烯产业创新等规划中持续推进石墨烯产业发展的指导和支持。

一我国石墨烯的市场规模

《中国制造2025》明确了石墨烯在战略前沿材料中的关键布局，制定了石墨烯产业技术路线图。

地方政府在国家引导下，出台了诸多推动石墨烯产业集群发展的纲要政策。山东省、福建省、四川省、黑龙江省、常州市、青岛市、宁波市、深圳市、无锡市等相继出台了石墨烯产业专项发展规划，力争2025年突破石墨烯规模化制备技术，实现多领域产品应用，打造石墨烯产业集群，实现产值攀升。

近年来随着新能源汽车渗透率的不断提升，对石墨烯的需求也不断增长，其中来自锂电池、超级电容器等新能源领域的市场需求超过70％。石墨烯粉体价格下降也带动着石墨烯导电剂等市场的快速发展。数据显示，2021年我国石墨烯产业市场规模由2017年70亿元增至2021年的265亿元，复合年增长率达39％。

图1：2017－2021年我国石墨烯行业市场规模（单位：亿元）

来源：火石创造产业数据中心

二石墨烯产业链全景梳理

石墨烯产业链包含上游原材料与设备，中游石墨烯产品和下游应用。

原材料主要包含碳源、金属衬底和载气。根据不同工艺，设备可分为化学气相沉积工艺设备、机械剥离工艺用设备和纤维工艺用设备。

中游石墨烯产品依据产品形态，包含石墨烯粉体、石墨烯薄膜、石墨烯浆料、石墨烯纤维，在高分子、金属、陶瓷等材料中添加石墨烯，可获得石墨烯改性复合材料。目前国内石墨烯产品主要以石墨烯粉体、石墨烯薄膜为主。

下游应用领域包含新能源、电子信息、新材料、生物医药、环保等领域。

石墨烯产业链图谱如下：

图2：石墨烯产业链图谱

来源：火石创造产业数据中心

石墨烯最早通过机械剥离法制备，目前已发展出多种制备方法，主流生产技术有氧化还原法、化学气相沉积法、石墨烯外延生长法、机械剥离法等。外延生长法获得的石墨烯薄膜品质最佳，但能耗高效率低，不易大规模产业化。目前石墨烯可量产的制备方法主要为氧化还原法和化学气相沉积法（CVD）。化学气相沉积法（CVD）是目前被认为最有希望实现工业化大规模生产高质量石墨烯薄膜的方法。

表1：石墨烯不同制备工艺对比