石墨烯是碳元素家族的新型同素異形體，而且碳元素之間采用sp2雜化，構(gòu)成了較大的共軛π鍵，組成碳原子厚度的二維系統(tǒng)，達(dá)到超高的導(dǎo)電導(dǎo)熱特性、超強(qiáng)的力學(xué)特性及特殊的光學(xué)、磁學(xué)等特性，在鋰離子電池、電容器、光學(xué)器件、導(dǎo)熱材料與器件、生物探針、隱身材料、耐摩擦涂料、橡塑彈性體補(bǔ)強(qiáng)材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。所以石墨烯是由碳原子組成的二維晶體，其強(qiáng)度最大，導(dǎo)電性最強(qiáng)的材料，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、航天軍工、新能源等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，被稱為有望引發(fā)現(xiàn)代電子科技新革命。我國粉體石墨烯制備產(chǎn)能已達(dá)每年5000多噸。在薄膜石墨烯制備方面，年產(chǎn)能達(dá)650萬平方米左右，居全球首位。
石墨烯研究分析：
1.2010年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，兩位最早發(fā)現(xiàn)并揭示石墨烯獨(dú)特性質(zhì)，成為當(dāng)年當(dāng)年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者。中國科學(xué)院物理研究所研究員、中國科學(xué)院院士高鴻鈞表示，石墨烯在未來電子器件上具有很大的應(yīng)用前景。下一代變革性的光纖技術(shù)——烯碳光纖、石墨烯烯基第三代半導(dǎo)體照明技術(shù)、新一代電池集流體——烯鋁集流體、石墨烯烯蠶絲纖維等等應(yīng)用被提上日程。
2.上海微系統(tǒng)所的團(tuán)隊(duì)在2015年首次實(shí)現(xiàn)石墨烯單核控制形核和快速生長,成功研制～1.5英寸石墨烯單晶,Ge(100)面上的石墨烯CVD生長的研究已經(jīng)取得進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)Ge基石墨烯可控制備技術(shù),推動(dòng)了石墨烯在微電子領(lǐng)域的研究和應(yīng)用，基于離子注入技術(shù)制備層數(shù)可控石墨烯的研究已獲得專利授權(quán)，在hBN絕緣襯底上石墨烯的取向外延的研究也取得了重要成果,在絕緣六角氮化硼表面石墨烯單晶形核機(jī)理研究方面卻重大進(jìn)步，2015年，在國際上首次實(shí)現(xiàn)了尺寸達(dá)百微米級的六方氮化硼單晶的CVD制備,提出了表征石墨烯材料缺陷的新方法,已經(jīng)申請了兩項(xiàng)國家發(fā)明專利,針對電子學(xué)對制備石墨烯單晶晶圓的基本要求,通過催化襯底表面單核心外延生長與多核心無縫拼接兩種技術(shù)路徑實(shí)現(xiàn)石墨烯單晶晶圓,開展了CVD石墨烯薄膜中缺陷的評估和修復(fù)工作。通過對制備的石墨烯進(jìn)行修飾摻雜,實(shí)現(xiàn)了對石墨烯導(dǎo)電性能和導(dǎo)電類型可控的石墨烯摻雜技術(shù)。首次實(shí)現(xiàn)了尺寸達(dá)百微米級的六方氮化硼單晶的CVD制備,(Nature Communications, 2015, 6, 6160-6166), 他引超過85次)。在國際h-BN制備研究領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。提出了表征石墨烯材料缺陷的新方法。
2020年12月7日，中科院上海微系統(tǒng)所正式宣布已研發(fā)出8英寸石墨烯單晶圓，且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的小批量生產(chǎn)。石墨烯制備技術(shù)的制約直接影響中游石墨烯的生產(chǎn)效率。在耗費(fèi)同等生產(chǎn)設(shè)備時(shí)，由于產(chǎn)量較少，每單位的石墨烯生產(chǎn)成本提高，將影響企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和企業(yè)利潤。石墨烯被譽(yù)為“新材料”之王，具有高硬度、高導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性、高彈性等性能，相比傳統(tǒng)的硅晶圓，石墨烯單晶圓在性能上提高了十倍以上，打破國際硅基芯片的壟斷。
4.北京石墨烯研究院自主研發(fā)的超級石墨烯玻璃、第三代+半導(dǎo)體照明技術(shù)、烯碳光纖、超潔凈石墨烯薄膜制備技術(shù)以及四英寸無褶皺單晶石墨烯晶圓制備技術(shù)都得到石墨烯同行們的廣泛認(rèn)可。其中，超級石墨烯玻璃賦予了傳統(tǒng)玻璃所不具備的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、生物相容性等諸多優(yōu)異特性，將大幅拓展玻璃應(yīng)用領(lǐng)域，全面推動(dòng)玻璃產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級;烯碳光纖將成為傳統(tǒng)光纖領(lǐng)域的變革性技術(shù)，有望在電光調(diào)制器、超快激光器、光纖探測器和傳感器以及光纖通訊領(lǐng)域得到重要應(yīng)用;將石墨烯作為第三代半導(dǎo)體材料的外延生長緩沖層，顯著降低半導(dǎo)體薄膜的缺陷濃度，掌握了下一代半導(dǎo)體照明核心技術(shù)。
全球石墨烯行業(yè)市場規(guī)模近年來穩(wěn)步增長，2019年全球石墨烯行業(yè)市場規(guī)模為77億美元，復(fù)合增長率為45.89%，未來兩年石墨烯市場的市場增速預(yù)測將達(dá)到將保持約20%。
5.《中國石墨烯產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告》認(rèn)為，到2023年全球石墨烯市場規(guī)模將超過13億美元，復(fù)合增長率高達(dá)47%。2025年有望達(dá)到1000億元占世界市場規(guī)模超過一半，成為全球最大的石墨烯消費(fèi)國家。未來5-10年，導(dǎo)電添加劑、防腐涂料、觸摸屏等低端應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化將趨于成熟，超級電容、傳感器、電子芯片等中高端領(lǐng)域也將逐漸進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化，石墨烯產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入快速成長期，市場空間將快速擴(kuò)大。
6.華創(chuàng)證券指出，作為碳基芯片的材料石墨烯晶圓，和以往的硅基芯片不同，是一種全新形態(tài)的芯片，石墨烯單晶圓要比傳統(tǒng)的硅晶圓在性能上提高了十倍以上。硅基芯片在全球的壟斷地位會(huì)被全面打破。
7.德爾未來近日在互動(dòng)平臺表示，控股子公司廈門烯成石墨烯科技有限公司是較早掌握石墨烯大單晶制備技術(shù)的企業(yè)，所生產(chǎn)的G-CVD石墨烯生長設(shè)備可以用于大單晶的石墨烯制備。
8.寶泰隆旗下北京石墨烯研究院已成功研發(fā)出石墨烯單晶晶圓。
9.中國工程院院士、副院長干勇：第四次工業(yè)革命，是以石墨烯、基因、虛擬現(xiàn)實(shí)、量子信息技術(shù)等為技術(shù)突破口的工業(yè)革命。
10.石墨烯氣凝膠在新能源二次電池領(lǐng)域如鋰離子電池、鋰/硫電池、鈉離子電池中
廣泛應(yīng)用。
石墨烯氣凝膠是由石墨烯片層經(jīng)過相互搭接、組裝而成的三維多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有高電導(dǎo)
率、高比表面積、高孔隙率、較高柔韌性和彈性及低密度等特點(diǎn)，在海水表面吸附油污、機(jī)械減震、雜質(zhì)過濾等領(lǐng)域得到推廣。
投資者布局具有優(yōu)勢的企業(yè)進(jìn)行投資
標(biāo)簽： 石墨烯
