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1、石墨烯市場及行業(yè)分析報告報告編號:撰寫部門:撰寫人員:撰寫時間:資本運營總部報告目錄摘要1一、石墨烯簡介2(一)石墨烯的結(jié)構(gòu)2(二)石墨烯的物理特性3二、石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域與市場潛力3(一)石墨烯基處理器運行速度將達(dá)1000GHz4(二)石墨烯提升鋰離子電池性能5(三)石墨烯推動超級電容器發(fā)展7(四)石墨烯可制成能夠折疊的顯示器8三、石墨烯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀9(一)各國的石墨烯文獻發(fā)表量持續(xù)增加10(二)各國積極進行專利布局11(三)目前行業(yè)還在量產(chǎn)摸索階段11(四)國內(nèi)的供需情況15(五)石墨烯短時間內(nèi)很難形成產(chǎn)業(yè)化16資本運營總部報告摘要石墨烯是一種二維
2、晶體,由碳原子按照六邊形進行排布,相互連接,形成一個碳分子,其結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。石墨烯是一種技術(shù)含量非常高、應(yīng)用潛力非常廣泛的碳材料,在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、鋰離子電池、航天、軍工、新一代顯示器等傳統(tǒng)領(lǐng)域和新興領(lǐng)域都將帶來革命性的技術(shù)進步。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)畢將成為下一個萬億級的產(chǎn)業(yè)。然而,石墨烯目前仍處于研發(fā)階段,各國對于這個新興材料還處于一個專利布局期,制備石墨烯的技術(shù)工藝不成熟,還沒有達(dá)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。由于還沒有找到一種適合大規(guī)模生產(chǎn)的方法和途徑
3、,使得石墨烯目前售價非常的高,國內(nèi)的售價在2000元/克以上。石墨烯還沒有出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化動向,規(guī)?;墓┙o、需求以及產(chǎn)業(yè)鏈均未形成。國內(nèi)尚無上市公司生產(chǎn)石墨烯,而號稱國內(nèi)首家從事石墨烯生產(chǎn)的廈門凱納石墨技術(shù)有限公司,年產(chǎn)量也僅為20-30克。對石墨烯最大的需求也只是各大院校及科研機構(gòu)的研究使用。綜上所述,石墨烯目前仍處于研發(fā)階段,且研發(fā)階段將持續(xù)一個較長的時間,經(jīng)歷較多的困難,未來的生產(chǎn)、銷售也具有不確定性。據(jù)業(yè)內(nèi)專家推斷,石墨烯在未來8-10年內(nèi)形成產(chǎn)業(yè)化的可能性較小。20資本運營總部報告一、石墨烯簡介(一)石墨烯的結(jié)構(gòu)2004年英國曼徹斯特大學(xué)
4、的安德烈.海姆教授和康斯坦丁.諾沃肖洛夫教授通過一種很簡單的方法從石墨薄片中剝離出了石墨烯,為此他們二人也榮獲2010年諾貝爾物理學(xué)獎。石墨烯是一種二維晶體,由碳原子按照六邊形進行排布,相互連接,形成一個碳分子,其結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定;隨著所連接的碳原子數(shù)量不斷增多,這個二維的碳分子平面不斷擴大,分子也不斷變大。單層石墨烯只有一個碳原子的厚度,即0.335納米,相當(dāng)于一根頭發(fā)的20萬分之一的厚度,1毫米厚的石墨中將將近有150萬層左右的石墨烯。石墨烯是已知的最薄的一種材料,并且具有極高的比表面積、超強的導(dǎo)電性和強度等優(yōu)點。圖1石墨烯分子結(jié)構(gòu)20資本運營
5、總部報告(二)石墨烯的物理特性石墨烯是目前已知的最薄的一種材料,單層的石墨烯只有一個碳原子的厚度,這種厚度的石墨烯擁有了許多石墨所不具備的特性。導(dǎo)電性極強:石墨烯中的電子沒有質(zhì)量,電子的運動速度超過了在其他金屬單體或是半導(dǎo)體中的運動速度,能夠達(dá)到光速的1/300,正因如此,石墨烯擁有超強的導(dǎo)電性。超高強度:石墨是礦物質(zhì)中最軟的,其莫氏硬度只有1-2級,但被分離成一個碳原子厚度的石墨烯后,性能則發(fā)生突變,其硬度將比莫氏硬度10級的金剛石還高,卻又擁有很好的韌性,且可以彎曲。超大比表面積:由于石墨烯的厚度只有一個碳原子厚,即0.335納米,所以石墨
6、烯擁有超大的比表面積,理想的單層石墨烯的比表面積能夠達(dá)到2630m2/g,而普通的活性炭的比表面積為1500m2/g,超大的比表面積使得石墨烯成為潛力巨大的儲能材料。二、石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域與市場潛力石墨烯是一種技術(shù)含量非常高、應(yīng)用潛力非常廣泛的碳材料,在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、鋰離子電池、航天、軍工、新一代顯示器等傳統(tǒng)領(lǐng)域和新興領(lǐng)域都將帶來革命性的技術(shù)進步。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)畢將成為下一個萬億級的產(chǎn)
7、業(yè)。20資本運營總部報告(一)石墨烯基處理器運行速度將達(dá)1000GHz多晶硅目前已經(jīng)成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原料,被大量應(yīng)用于集成電路的基質(zhì),有著“微電子大廈的基石”之稱。隨著制作工藝的不斷提升,目前硅基芯片的運行速度已經(jīng)達(dá)到了GHz的級別。隨著技術(shù)的不斷進步,對于計算機運行速度的要求也不斷提高,目前的硅基集成電路的發(fā)展受到了本身材料的限制,在室溫下硅基處理器的運行速度達(dá)到4-5GHz后就很難在繼續(xù)提高。石墨烯擁有比硅更高的載流子遷移率(即載流子在電場作用下運動速度快慢的量度),是一種性能非常優(yōu)異的半導(dǎo)體材料,電子在石墨烯中的運行速度能夠達(dá)到光速的
8、1/300,要比在其他介質(zhì)中的運行速度高很多,而且只會產(chǎn)生很少的熱量。使用石墨烯作為基質(zhì)生產(chǎn)出的處理器能夠達(dá)到1THz(即1000GHz)。石墨烯未來