上榜理由
最薄且最堅硬的納米材料,将開啟超多領域的新“烯”望
石墨烯是目前世界上最薄且最堅硬的納米材料,它幾乎完全透明,隻吸收2.3%的光,導熱系數高達5300 W/m·K(高于碳納米管),常溫下電子遷移率超過15000cm2/V·s(高于碳納米管和矽晶體),電阻率隻有10-6 Ω·cm,為目前世界上電阻率最小的材料,未來将在超多領域引發颠覆性的技術産業革命。
材料簡介
石墨烯是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格結構的二維碳納米材料,它在2004年由英國曼徹斯特大學物理學家Andre Gein和Konstantin Novoselov通過機械剝離法從石墨中分離得到,他們也因此獲得2010年的諾貝爾物理學獎。
石墨烯具有優越的物理與化學性質,号稱世上最薄最堅硬的納米材料,其厚度可薄至0.34nm,比表面積為2630m2/g,導熱系數高達5300 W/m·K,高于碳納米管和金剛石。其在強度、韌性等方面也表現優異,強度約為180Gpa,是普鋼鋼材的200倍。
應用領域
锂離子電池、超級電容器、導電油墨、觸摸屏、柔性電子、散熱材料、防腐塗料、生物傳感器、太陽能電池、燃料電池…
發展曆程
行業發展現狀
按地區劃分,北美在2019年占有石墨烯市場的最高份額,預計在短期内将保持其主導地位。此外,預計亞太地區将保持較快的增長,因為亞太地區的電子和汽車行業都在快速增長,這些産業都是石墨烯的主要終端用戶之一。
全球石墨烯産業中較為突出的國家有美國、澳大利亞和中國。這三個國家也是《新華(常州)全球石墨烯指數報告(2019)》中石墨烯産業績效評價的前三甲。其中,美國憑借其在企業表現、論文影響力和專利布局等方面的突出表現位居首位。澳大利亞擁有高水平的論文質量,學術影響力明顯。中國石墨烯技術專利應用則最為廣泛。
各國的在石墨烯上的研發側重點有所不同。美國側重于CMOS與半導體,歐洲側重于RF射頻器、電池與油墨,韓國則集中于顯示器的應用。國内安炬科技目前的石墨烯産品有以漿料、噴漆、薄膜等,藍石科技、久元電子投資的久宏鑫公司則是重點發展石墨烯CVD成長技術,而台苯公司的子公司亞洲碳素則計劃進行石墨烯的量産,同時生産石墨紙與石墨負極材料,這兩項産品有望使用在智能手機和電動車锂電池市場。
市場規模預測
據Allied Market Research公司的統計及預測數據顯示,2019年全球石墨烯市場規模為9130萬美元,預計到2027年将達到13.691億美元,2020年到2027年的複合年增長率為40.2%。
主要研究單位/公司
國内:甯波墨西、第六元素、青島昊鑫、德通納米、烯碳科技、寶泰隆、重慶墨希、德方納米、安炬科技、藍石科技、久宏鑫、亞洲碳素、暖宇新材…
國外:ACS Material LLC、Bluestone Global Tech、Graphene Nanochem PLC、Graphenea SA、G6 Materials、Haydale Limited、Nanotek Instruments Inc.、Vorbrck Materials、XG Sciences…
以上排名不分先後,名稱均為簡稱
應用案例
超級計算機:石墨烯晶體管極有可能應用于超能效超高速計算機,超高速是指目前速度的一千倍,超能效是指僅使用目前百分之一的能耗。
超級計算機中心
圖片來源:圖蟲創意
新型顯示器:石墨烯薄膜可實現可折疊與伸縮的超薄顯示器。
石墨烯新型顯示
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超級汽車:未來的石墨烯電池汽車或可實現充電10分鐘,續航1000公裡。
汽車續航能力
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手機散熱:SETTLERα 石墨烯手機、石墨烯觸控屏、搭載石墨烯液冷系統的華為Mate 20X…
搭載石墨烯液冷系統的華為Mate 20X
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導電油墨:“Vor-ink”石墨烯導電油墨…
Vor-ink石墨烯導電油墨
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體育用品:YouTek 石墨烯飛速系列網球拍手柄部位…
石墨烯用于網球拍手柄部位
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