石墨烯市场及行业分析报告.docx

石墨烯市场及行业分析报告报告编号：撰写部门：撰写人员： 撰写时间： 目 录摘要1一、石墨烯简介2（一）石墨烯的结构2（二）石墨烯的物理特性3二、石墨烯应用领域与市场潜力3（一）石墨烯基处理器运行速度将达1000GHz4（二）石墨烯提升锂离子电池性能5（三）石墨烯推动超级电容器发展7（四）石墨烯可制成能够折叠的显示器8三、石墨烯产业现状9（一）各国的石墨烯文献发表量持续增加10（二）各国积极进行专利布局11（三）目前行业还在量产摸索阶段11（四）国内的供需情况15（五）石墨烯短时间内很难形成产业化16摘要 石墨烯是一种二维晶体，由碳原子按照六边形进行排布，相互连接，形成一个碳分子，其结构非常稳定。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，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兴领域都将带来革命性的技术进步。石墨烯凭借其特殊的物理结构和特质，在多个领域都将带来革命性的变革，一旦量产毕将成为下一个万亿级的产业。然而，石墨烯目前仍处于研发阶段，各国对于这个新兴材料还处于一个专利布局期，制备石墨烯的技术工艺不成熟，还没有达到一致性的品质，而且成品面积都非常小，不能适应工业化应用。由于还没有找到一种适合大规模生产的方法和途径，使得石墨烯目前售价非常的高，国内的售价在2000元/克以上。石墨烯还没有出现产业化动向，规模化的供给、需求以及产业链均未形成。国内尚无上市公司生产石墨烯，而号称国内首家从事石墨烯生产的厦门凯纳石墨技术有限公司，年产量也仅为20-30克。对石墨烯最大的需求也只是各大院校及科研机构的研究使用。综上所述，石墨烯目前仍处于研发阶段，且研发阶段将持续一个较长的时间，经历较多的困难，未来的生产、销售也具有不确定性。据业内专家推断，石墨烯在未来8-10年内形成产业化的可能性较小。一、石墨烯简介（一）石墨烯的结构2004年英国曼彻斯特大学的安德烈.海姆教授和康斯坦丁.诺沃肖洛夫教授通过一种很简单的方法从石墨薄片中剥离出了石墨烯，为此他们二人也荣获2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯是一种二维晶体，由碳原子按照六边形进行排布，相互连接，形成一个碳分子，其结构非常稳定；随着所连接的碳原子数量不断增多，这个二维的碳分子平面不断扩大，分子也不断变大。单层石墨烯只有一个碳原子的厚度，即0.335纳米，相当于一根头发的20万分之一的厚度，1毫米厚的石墨中将将近有150万层左右的石墨烯。石墨烯是已知的最薄的一种材料，并且具有极高的比表面积、超强的导电性和强度等优点。图1 石墨烯分子结构（二）石墨烯的物理特性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2630 m2/g，而普通的活性炭的比表面积为1500 m2/g，超大的比表面积使得石墨烯成为潜力巨大的储能材料。二、石墨烯应用领域与市场潜力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，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兴领域都将带来革命性的技术进步。石墨烯尚未形成产业化，售价非常的高，目前国内的售价在2000 元/克以上，接近于黄金价格的十倍左右。石墨烯凭借其特殊的物理结构和特质，在多个领域都将带来革命性的变革，一旦量产毕将成为下一个万亿级的产业。（一）石墨烯基处理器运行速度将达1000GHz多晶硅目前已经成为半导体产业的基础原料，被大量应用于集成电路的基质，有着“微电子大厦的基石”之称。随着制作工艺的不断提升，目前硅基芯片的运行速度已经达到了GHz的级别。随着技术的不断进步，对于计算机运行速度的要求也不断提高，目前的硅基集成电路的发展受到了本身材料的限制，在室温下硅基处理器的运行速度达到4-5GHz 后就很难在继续提高。石墨烯拥有比硅更高的载流子迁移率（即载流子在电场作用下运动速度快慢的量度），是一种性能非常优异的半导体材料，电子在石墨烯中的运行速度能够达到光速的1/300，要比在其他介质中的运行速度高很多，而且只会产生很少的热量。使用石墨烯作为基质生产出的处理器能够达到1THz（即1000GHz）。石墨烯未来很可能成为硅的替代者，成为半导体产业新的基础材料。全球半导体晶硅的市场发