石墨烯行业研究分析

比如烯旺科技，是石墨烯生活应用产品公司，主要将石墨烯应用在远红外理疗上面，这个领域就很不错的，其实现在石墨烯崛起很迅速，尤其是近两年的时间，主席四度考察石墨烯，这个行业非常看好。

石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结着另外三个碳原子（排列方式呈蜂巢式的多个六边形）以共价键结合，构成共价单质。由于每个碳原子均会放出一个电子，那些电子能够自由移动，因此石墨属于导电体。 石墨是其中一种最软的矿物，又软又滑，摩擦力很小，它的用途包括制造铅笔芯和润滑剂。源于希腊文“γράψειν”，意为“用来写”。石墨是碳质元素结晶矿物，它的结晶格架为六边形层状结构。每一网层间的距离为340pm，同一网层中碳原子的间距为142pm;。属六方晶系，具完整的层状解理。解理面以分子键为主，对分子吸引力较弱，故其天然可浮性很好。石墨由于其特殊结构，而具有如下特殊性质：1） 耐高温性：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。2） 导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成三个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。3）润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。4）化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。5）可塑性：石墨的韧性好，可碾成很薄的薄片。6）抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。在石墨晶体中，同层的碳原子以sp2杂化形成共价键，每一个碳原子以三个共价键与另外三个原子相连。六个碳原子在同一个平面上形成了正六连连形的环，伸展成片层结构，这里碳碳单键的键长皆为142pm，这正好属于原子晶体的键长范围，因此对于同一层来说，它是原子构成的。在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道，它们相互重叠。电子比较自由，相当于金属中的自由电子，所以石墨能导热和导电，这正是金属晶体特征。石墨晶体中层与层之间相隔340pm，距离较大，是以范德华力结合起来的，即层与层之间是分子构成的。但是，由于同一平面层上的碳原子间结合很强，极难破坏，所以石墨的熔点也很高，化学性质也稳定。希望我能帮助你解疑释惑。

前景看好，石墨烯是一种技术含量非常高、应用潜力非常广泛的碳材料，具有高导电性、高韧度、高强度、超大比表面积等特点，在半导体产业、光伏产业、锂离子电池、航天、军工、新一代显示器等传统领域和新能源、新材料等新兴领域，都将带来革命性技术进步。整体来看，被基金看好的概念股大多为主业有业绩、相关石墨烯业务有转化为商业化应用可能性的企业。随着产业技术的不断突破及下游端各类应用的持续开发，石墨烯材料商业化应用进程也将持续提速。未来石墨烯市场前景巨大，有望催生万亿级新市场。石墨烯在能源装备、交通运输、航空航天、海工装备等产品上有良好的应用前景。据前瞻产业研究院发布的《石墨烯行业深度市场调研与投资战略规划分析报告》统计数据显示，目前全球石墨烯年产能达到百吨级，未来五年到十年将达到千吨级。到2020年，全球石墨烯市场规模将超1000亿元，其中中国占比50%~80%，中国将在全球石墨烯产业中起到主导和核心作用。到2020年，石墨烯产业化规模将取得突破。其中，新能源行业的锂电池和超级电容市场规模将突破534亿元。在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、导电油墨四领域市场，规模将突破372亿元。在节能环保领域，将突破90亿元。在热管理领域，电子产品散热膜、LED散热材料、石墨烯发热膜等市场规模将突破341亿元。在生物医药领域方面，石墨烯应用于生物安全、纳米载药体系、基因治疗、生物监测以及生物成像和诊断方面，市场规模将突破91亿元。

（1）原材料：实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。（2）应用领域：在塑料里掺入百分之一的石墨烯，就能使塑料具备良好的导电性；加入千分之一的石墨烯，能使塑料的抗热性能提高30摄氏度。在此基础上可以研制出薄、轻、拉伸性好和超强韧新型材料，用于制造汽车、飞机和卫星。随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破，石墨烯的产业化应用步伐正在加快，基于已有的研究成果，最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航天、新能源电池领域。消费电子展上可弯曲屏幕备受瞩目，成为未来移动设备显示屏的发展趋势。另一方面，新能源电池也是石墨烯最早商用的一大重要领域。由于高导电性、高强度、超轻薄等特性，石墨烯在航天军工领域的应用优势也是极为突出的。而石墨烯在超轻型飞机材料等潜在应用上也将发挥更重要的作用。1、电子运输：在发现石墨烯以前，大多数（如果不是所有的话）物理学家认为，热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以，它的发现立即震撼了凝聚态物理界。虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在，但是单层石墨烯在实验中被制备出来。这些可能归结于石墨烯在纳米级别上的微观扭曲。2、导电性：石墨烯结构非常稳定，迄今为止，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯中电子受到的干扰也非常小。3、导热性：石墨烯具有极高导热系数， 近年来被提倡用于散热等方面， 在散热片中嵌入石墨烯或数层石墨烯可使得其局部热点温度大幅下降。美国加州大学一项研究显示 ， 石墨烯的导热性能优于碳纳米管。中国科学院山西煤炭化学研究所高导热石墨烯/炭纤维柔性复合薄膜，其厚度在10~200 μm之间可控，室温面向热导率高达977 W/m•K，拉伸强度超过15 MPa。普通碳纳米管的导热系数可达3000W/mK以上， 各种金属中导热系数相对较高的有银、铜、金、铝， 而单层石墨烯的导热系数可达5300W/mK， 甚至有研究表明其导热系数高达6600W/mK。优异的导热性能使得石墨烯有望作为未来超大规模纳米集成电路的散热材料 。与纯石墨烯相比， 还原剥离氧化石墨得到热导率相对较低(0.14 ～ 2.87 W/mK)的石墨烯(RGOx)。其导热系数与氧化石墨被氧化程度密切相关， 原因是RGOx薄片即使经过热还原处理后仍然具有氧化性。导热率可能与其中残余的化学官能团、破坏的碳六元环等缺陷有关化学结构被氧化导致晶格缺陷的产生， 阻止了热传导作用。4、机械特性石墨烯是人类已知强度最高的物质，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。哥伦比亚大学的物理学家对石墨烯的机械特性进行了全面的研究。在试验过程中，他们选取了一些直径在10—20微米的石墨烯微粒作为研究对象。研究人员先是将这些石墨烯样品放在了一个表面被钻有小孔的晶体薄板上，这些孔的直径在1—1.5微米之间。之后，他们用金刚石制成的探针对这些放置在小孔上的石墨烯施加压力，以测试它们的承受能力。5、化学性质：我们至今关于石墨烯化学知道的是：类似石墨表面，石墨烯可以吸附和脱附各种原子和分子。从表面化学的角度来看，石墨烯的性质类似于石墨，可利用石墨来推测石墨烯的性质。石墨烯化学可能有许多潜在的应用，然而要石墨烯的化学性质得到广泛关注有一个不得不克服的障碍，缺乏适用于传统化学方法的样品。

石墨烯是一种新型纳米材料，于2004年被制造出来，是世界上最硬的、柔韧性最强的材料。由于性能优良、功能众多，能广泛应用于锂电池、能源装备、交通运输、航空航天等领域。参考《中国石墨烯行业深度市场调研与投资战略规划分析报告》显示，2016年石墨烯产值将达30亿元，是2015年6亿元的五倍；到2018年，石墨烯产值达到100亿元。尽管前景十分可观，但受制于产量、实质性应用产品缺乏等因素，石墨烯商业化应用始终没有得到大的突破。而相关研究热度不减，呈现出研发与应用不匹配的局面。2011年，国内关于石墨烯相关论文发表数量为278篇，到2015年时已增至1239篇。可见，对石墨烯的研究一直在大幅增长，而石墨烯产值变动却不明显。我国对石墨烯的研究，在2013年之后开始有大的突破。2015年开始，政府对石墨烯的关注度大幅提升，商界、学术界对石墨烯的热情日益高涨，产业化应用曙光方逐渐显现。

石墨烯是目前已知的最薄的一种材料，单层的石墨烯只有一个碳原子的厚度，这种厚度的石墨烯拥有了许多石墨所不具备的特性。导电性极强：石墨烯中的电子没有质量，电子的运动速度超过了在其他金属单体或是半导体中的运动速度，能够达到光速的1/300，正因如此，石墨烯拥有超强的导电性。超高强度：石墨是矿物质中最软的，其莫氏硬度只有1-2级，但被分离成一个碳原子厚度的石墨烯后，性能则发生突变，其硬度将比莫氏硬度10级的金刚石还高，却又拥有很好的韧性，且可以弯曲。超大比表面积：由于石墨烯的厚度只有一个碳原子厚，即0.335纳米，所以石墨烯拥有超大的比表面积，理想的单层石墨烯的比表面积能够达到2630m2/g，而普通的活性炭的比表面积为1500m2/g，超大的比表面积使得石墨烯成为潜力巨大的储能材料。市场潜力无限前瞻产业研究院发布的《中国石墨烯行业深度市场调研与投资规划分析报告前瞻》指出，行业仍在量产摸索阶段，目前主要的制备方法有微机械剥离法、外延生长法、氧化石墨还原法和气相沉积法;其中氧化石墨还原法优于制备成本相对较低，是目前主要制备方法。石墨烯良好的电导性能和透光性能，使它在透明电导电极方面有非常好的应用前景。触摸屏、液晶显示、有机光伏电池、有机发光二极管等等，都需要良好的透明电导电极材料。特别是，石墨烯的机械强度和柔韧性都比常用材料氧化铟锡优良;氧化铟锡脆度较高，比较容易损毁。在溶液内的石墨烯薄膜可以沉积于大面积区域。通过化学气相沉积法，可以制成大面积、连续的、透明、高电导率的少层石墨烯薄膜，主要用于光伏器件的阳极，并得到高达1.71%能量转换效率;与用氧化铟锡材料制成的元件相比，大约为其能量转换效率的55.2%。作为新兴产业，前瞻产业研究院石墨烯行业研究小组指出，石墨烯未来前途一片光明。

前景看好。近年来，石墨烯概念在全球受到追捧，中国石墨烯产业发展也较快。据前瞻产业研究院发布的《石墨烯行业深度市场调研与投资战略规划分析报告》最新统计数据显示，预计2018年中国石墨烯市场规模将达到280亿元，到2019年中国石墨烯市场规模将达560亿元，未来五年(2018-2022)年均复合增长率约为70.48%，2022年中国石墨烯市场规模将达到2365亿元。在生物医药领域方面，石墨烯应用于生物安全、纳米载药体系、基因治疗、生物监测以及生物成像和诊断方面，市场规模将突破91亿元。因此，柔性显示、锂电池和复合材料等领域是石墨烯未来产业化突破的重点领域。

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中国国际石墨烯行业峰会将于2015年1月21日在上海召开。此次会议将带来石墨烯行业先进技术、科研进程、产业链整合，以及下游应用推广的探讨。作为“万能材料”，石墨烯凭借其特殊的结构和性能，可引发多个领域革命性突破，带动数万亿美元的新兴产业链。会议亮点: 石墨烯市场现状和中国投资机遇核心技术创新和制造工艺发展核心应用现状：触摸屏，能量存储，传感器，复合材料国内外顶尖企业的经验分享石墨烯商业化之路：如何推广终端应用信瑞达石墨为您解答，祝您生意兴隆发发发。