中國(guó)粉體網(wǎng)訊 石墨烯是什么,它就是一個(gè)目前世界上最強(qiáng)、最堅(jiān)硬、最薄的物質(zhì),它比鉆石還堅(jiān)硬,強(qiáng)度比鋼鐵強(qiáng),電阻率最小、導(dǎo)熱系數(shù)最高、表面積極大、透光性極高。而在現(xiàn)今下,四分之一使用在復(fù)合材料,四分之一使用在儲(chǔ)能方面,還有近四分之一在電子信息方面。
從2011年期,專利技術(shù)上,復(fù)合材料專利占有率提升了一倍。石墨烯專利技術(shù)中國(guó)為首,其次韓國(guó)、美國(guó)、日本。韓國(guó)組織機(jī)構(gòu)主要是三星、高級(jí)科技學(xué)院、成均館大學(xué)、LG、首爾大學(xué);美國(guó)主要是IBM、貝克休斯、納米技術(shù)儀器。而中國(guó)來(lái)說(shuō),主要的組織機(jī)構(gòu)專利排行為:浙江大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、東南大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、江蘇大學(xué)、北京大學(xué)、深圳鴻海、復(fù)旦大學(xué)(以下多家公司都涉及到與高校合作)?梢钥闯觯c中國(guó)相比,美國(guó)與韓國(guó)的石墨烯組織機(jī)構(gòu)較少,但是專利較為集中。
石墨烯一直被認(rèn)為是假設(shè)性的結(jié)構(gòu),無(wú)法單獨(dú)穩(wěn)定存在,直至2004年,英國(guó)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,成功地在實(shí)驗(yàn)中從石墨中分離出石墨烯,而證實(shí)它可以單獨(dú)存在,因?yàn)?010年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)把石墨烯帶入了人們的視線(導(dǎo)火線)。我國(guó)的石墨烯行業(yè)發(fā)展起步較晚,2012年至2013年,石墨烯技術(shù)的商業(yè)市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化緩慢,幾乎為零,鮮有代表產(chǎn)品出現(xiàn)。但在2013年以來(lái),石墨烯市場(chǎng)迎來(lái)了快速發(fā)展期,具有獨(dú)特的發(fā)展?jié)摿Γ?015年5月18日,國(guó)家金融信息中心指數(shù)研究院在江蘇省常州市發(fā)布了全球首個(gè)石墨烯指數(shù),指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,全球石墨烯產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展實(shí)力排名前三位的國(guó)家分別是美國(guó)、日本和中國(guó)。從發(fā)現(xiàn)至今已達(dá)12年了,但是實(shí)際上開始研究大于10年,現(xiàn)在整個(gè)石墨烯行業(yè)還處于初期階段。沒(méi)有達(dá)到規(guī);a(chǎn),滿足不了下游需求,產(chǎn)業(yè)配套不完善,良率低下等問(wèn)題存在。所以一些認(rèn)為不可能的事,總有一天都會(huì)成真,只要不斷鉆研!短┪钍繄(bào)》2015年10月24日?qǐng)?bào)道,全球2.5萬(wàn)件石墨烯應(yīng)用專利申請(qǐng)中,有三分之一來(lái)自中國(guó),超過(guò)2200項(xiàng)。實(shí)際上,我國(guó)石墨烯企業(yè)僅有一百多家,中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟現(xiàn)已在無(wú)錫、青島、深圳和寧波建立了產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地。
(筆者視點(diǎn):難得中國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域具有首屈一指的專利數(shù)量,看來(lái)這個(gè)領(lǐng)域的核心技術(shù)能被我們掌控,這個(gè)產(chǎn)業(yè)還有點(diǎn)搞頭)
如果全面了解石墨烯,這個(gè)較難分析,石墨烯有600多種,每種石墨烯都有獨(dú)自的特性,石墨烯材料的組合又將成為一個(gè)新型的品種。墨水、粘接劑、復(fù)合物、TCO、半導(dǎo)體、屏障、散熱器、能源等都涉及到。以下就簡(jiǎn)單的進(jìn)行基礎(chǔ)層面的簡(jiǎn)析,對(duì)于研究石墨烯的個(gè)股,我建議是專點(diǎn)研究,現(xiàn)在的這個(gè)技術(shù)范疇內(nèi),只要公司的技術(shù)水平能夠融合多種石墨烯材料組合,那么該家公司則處于石墨烯技術(shù)的上端。石墨烯的應(yīng)用范圍太廣,基本涉及到生活上的一切。十三五期間主要涉及到以下四大產(chǎn)業(yè)集群:電動(dòng)汽車鋰電池用石墨烯基電極材料、海洋工程用石墨烯基防腐涂料、柔性電子用石墨烯薄膜、光電領(lǐng)域用石墨烯基高性能熱界面材料。三部委(發(fā)改委、工信部、科技部)印發(fā)加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展意見,意見提出:到2018年,石墨烯材料制備、應(yīng)用開發(fā)、終端應(yīng)用等關(guān)鍵環(huán)節(jié)良性互動(dòng)的產(chǎn)業(yè)體系基本建立,推動(dòng)一批產(chǎn)業(yè)示范項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)石墨烯材料穩(wěn)定生產(chǎn)。
注意:千萬(wàn)不要因?yàn)橐患夜旧婕暗绞,則這家公司前景一片光明,具體需要看哪塊哪方面而下定論。
(筆者視點(diǎn):現(xiàn)在屬于炒作概念,豬都飛上天了,但潮水退去,誰(shuí)在裸泳很快就知道了,炒概念還是搞清楚內(nèi)在價(jià)值為妙。)
《從以下幾方面挖掘:重點(diǎn)關(guān)注產(chǎn)能大的,石墨烯方面有專利,研究方向明確和已有所成的研究成果公司,特別是對(duì)研發(fā)方面有較大付出,并規(guī)劃將來(lái)擴(kuò)大化生產(chǎn),并購(gòu)優(yōu)良石墨烯企業(yè)來(lái)排在石墨烯行業(yè)領(lǐng)先地位的公司特別留意!
摘錄的一些例子:
石墨烯特殊而優(yōu)異的性質(zhì)具有的廣泛應(yīng)用前景:
(1)石墨烯具有超高的載流子遷移率和熱導(dǎo)率,遷移率是傳統(tǒng)硅基材料的幾十甚至幾百倍。載流子遷移率對(duì)于微電子器件來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)極其關(guān)鍵的參數(shù),若是遷移率過(guò)低,將會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)熱嚴(yán)重、響應(yīng)頻率低下等后果。因此,由于遷移率高、導(dǎo)熱好,石墨烯被認(rèn)為是一種理想的電子器件材料。
(2)在航天科學(xué)領(lǐng)域中,石墨烯可以被當(dāng)做保護(hù)層覆蓋在一些元件的表面,用來(lái)降低因宇宙射線激發(fā)的二次電子。
(3)石墨烯具有極好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。石墨烯熔點(diǎn)高達(dá)3652攝氏度,耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿等惡劣環(huán)境,具有極好的穩(wěn)定性。
(4)石墨烯是迄今為止世界上強(qiáng)度最大的材料,據(jù)測(cè)算如果用石墨烯制成厚度相當(dāng)于普通食品塑料包裝袋厚度的薄膜(厚度約100納米),它將能承受大約兩噸重物品的壓力,而不至于斷裂。已經(jīng)有科學(xué)家指出,擁有如此強(qiáng)度的材料,有可能成為未來(lái)“太空電梯”的首選材料。
(5)帶有納米級(jí)的空洞石墨烯,可以用于海水淡化。在生物學(xué)研究中,讓DNA長(zhǎng)鏈一次經(jīng)過(guò)石墨烯納米孔,可以進(jìn)行DNA測(cè)序。
(6)石墨烯電極植入腦部,與神經(jīng)元連接,可用于修復(fù)截肢、癱瘓甚至帕金森氏癥患者的感知能力,協(xié)助他們更好地康復(fù)。此項(xiàng)目已于2016年1月29日英國(guó)劍橋大學(xué)發(fā)布一箱研究成果
(7)石墨烯增強(qiáng)金屬結(jié)構(gòu)材料在下一代飛機(jī)研制、航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件制造、未來(lái)高速飛行器研制等方面具有極高的應(yīng)用價(jià)值
(筆者視點(diǎn):不看不知道一看嚇一跳,原來(lái)能有這么多應(yīng)用,但現(xiàn)在好像多集中在未來(lái)領(lǐng)域,如果是這樣,是不是現(xiàn)在炒作的話側(cè)重上游企業(yè)即刻,按照pb投資就可以了?)
廣告上有充電5分鐘通話2小時(shí)的手機(jī)廣告(這個(gè)真假我不清楚,沒(méi)試過(guò),問(wèn)了下身邊的朋友,沒(méi)人使用),而在新能源汽車鋰電材料方面,多篇報(bào)道重點(diǎn)提及這方面打開石墨烯幾十億的空間,并且有充電10分鐘,行駛1000公里的消息。具體我查了下,現(xiàn)在技術(shù)完全無(wú)法達(dá)到這個(gè)程度。國(guó)內(nèi)部分企業(yè)已有的量產(chǎn)的石墨烯導(dǎo)電劑有廈門凱納、寧波墨西、第六元素和恒球科技。而在超級(jí)電容方面,中國(guó)中車是已經(jīng)研發(fā)出石墨烯超級(jí)電容器的。
(筆者視點(diǎn):這個(gè)信息值得重視。!現(xiàn)在是實(shí)驗(yàn)室階段,能不能行還兩說(shuō)了,更加堅(jiān)定了收購(gòu)上游企業(yè)的觀點(diǎn)。
軍工方面,2015年1月中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟軍工應(yīng)用委員會(huì)在哈爾濱成立,以“軍工企業(yè)+石墨烯應(yīng)用單位”的合作模式搭建石墨烯軍用推廣的重要平臺(tái)。中航工業(yè)、航天科技、航天科工、中船重工等集團(tuán)均有出席。而中航工業(yè)集團(tuán)在2015年11月宣布進(jìn)軍石墨烯產(chǎn)業(yè),前期投資9億元,未來(lái)將投入百億規(guī)模。上年石墨烯的行情中,也帶動(dòng)了軍工行情,這是因?yàn)椴糠周姽ど婕暗搅耸┊a(chǎn)業(yè)。
上游:原料及設(shè)備(石墨資源:方大炭素、中國(guó)寶安、烯碳新材、寶泰。ㄔO(shè)備系統(tǒng):德爾未來(lái))
中游:各類型的石墨烯(石墨烯薄膜:華麗家族、德爾未來(lái)、康得新、東旭光電)(石墨烯粉末:華麗家族、烯碳新材、中泰化學(xué)、正泰電器)
下游:石墨烯的應(yīng)用領(lǐng)域(鋰電池材料:中國(guó)寶安、南都電源)(散熱材料:新綸科技、銳達(dá)投資)(電線電纜:中超控股)(油墨涂料:樂(lè)通股份)(超級(jí)電容:江海股份、美都能源)(觸控屏:萊寶高科)
(筆者視點(diǎn):如此看來(lái),方大炭素、中國(guó)寶安、烯碳新材、寶泰隆這四家企業(yè)最保險(xiǎn)!)
石墨烯的發(fā)展前景怎樣?
在石墨烯行業(yè)上,美國(guó)和日本是最先進(jìn)行研究石墨烯的,但是目前情況而言,在專利上,中國(guó)、韓國(guó)和美國(guó)分別占領(lǐng)了前三名,中國(guó)占比了46%,韓國(guó)占比20%,美國(guó)占比18%。但是這個(gè)對(duì)于石墨烯的研究上,并非是專利上占比較多就說(shuō)明該國(guó)對(duì)于這方面就比較有優(yōu)勢(shì)的。從石墨烯研究上,還是以美國(guó)為首的,美國(guó)是最先進(jìn)入石墨烯研究領(lǐng)域,并且其研究方向較為全面,是個(gè)全面性發(fā)展研究的,其次是韓國(guó)方面以及日本方面,日本專利雖然排在了第四。這可能是因?yàn)槿松俚脑颍康沁@東西不在專利之多,而在專利之精。美國(guó)全方面布局,韓國(guó)納米器件領(lǐng)域處于領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),而中國(guó)只是在石墨烯材料的制備及其鋰離子電池電極中應(yīng)用專利較多。并且值得注意的是,有三分之二的專利不是在企業(yè) ,而是在研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)上面,這個(gè)現(xiàn)象要引起注意了,這個(gè)表明了我國(guó)的石墨烯產(chǎn)業(yè)還沒(méi)有打開。石墨烯電池分為兩塊,一是傳統(tǒng)鋰電池上,二是利用石墨烯制造顛覆性的“超級(jí)電池”鋰電池的強(qiáng)國(guó)是日本和韓國(guó),韓國(guó)是發(fā)明充電16秒的石墨烯超級(jí)手機(jī)電池。日本則是研究鋰電池外,再研究燃料電池技術(shù),這個(gè)是涉及到了使用石墨烯材料的催化劑而制成的。
(筆者視點(diǎn):看文看全套,否則一瓶子不滿半瓶子晃,看來(lái)中國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域還是不咋樣。)
石墨烯制造方法:
1、氧化還原法(性能差、不純)
2、微機(jī)械剝離法(成本高、產(chǎn)率低)
3、化學(xué)氣相沉積法(成本高、性能不穩(wěn)定)
4、外延生長(zhǎng)法(成本極高,難度大)
生產(chǎn)成本昂貴一直是難題,“黑金”就是石墨烯,最高達(dá)到5000元/克
現(xiàn)在的熱點(diǎn)都在十三五規(guī)劃中會(huì)出現(xiàn)石墨烯材料:
其實(shí)早在《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中已經(jīng)談及到了石墨烯材料,并且還提及到了納米粉體、納米碳管、石墨烯以及富勒烯等材料。除了石墨烯,還可以去研究的對(duì)象就是富勒烯。
以及《關(guān)鍵材料升級(jí)換代工程實(shí)施方案》、《中國(guó)制造2025》中國(guó)都分別談及到了石墨烯這是,并且在《十三五規(guī)劃綱要(草案)》中談及到了石墨材料。
寧波產(chǎn)業(yè)園、重慶產(chǎn)業(yè)園、常州產(chǎn)業(yè)園和青島產(chǎn)業(yè)園是已經(jīng)在生產(chǎn)石墨烯的產(chǎn)業(yè)園。
常州產(chǎn)業(yè)園研發(fā)出全球第一款石墨烯手機(jī)電容觸摸屏,全球第一條年產(chǎn)100噸石墨烯粉體生產(chǎn)線,全球第一條3萬(wàn)平方米CVD法石墨烯透明導(dǎo)電薄膜生產(chǎn)線,全球第一款蛋白質(zhì)分離試劑
寧波產(chǎn)業(yè)園是全球首條石墨烯生產(chǎn)線
重慶產(chǎn)業(yè)園是產(chǎn)學(xué)研一體的產(chǎn)業(yè)集群
青島產(chǎn)業(yè)園目前還在建設(shè)著全球首個(gè)石墨烯論壇實(shí)驗(yàn)室。
(筆者視點(diǎn):一窩蜂的上,然后大家一起死!我們多少產(chǎn)業(yè)這么過(guò)來(lái)的!但是,從投資角度,把握先機(jī),至少能賺一筆。)
石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈
想要進(jìn)一步了解石墨烯行業(yè)情況,就必須對(duì)石墨烯的產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行解剖。
由上圖我們可以看出,石墨烯主要分為石墨烯薄膜和石墨烯粉體兩種產(chǎn)品,石墨烯的上游主要是石墨資源,而下游應(yīng)用又分為石墨烯薄膜的應(yīng)用和石墨烯粉體的應(yīng)用。同時(shí),根據(jù)BCC Research 的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),到2023年大概會(huì)有32%使用在超級(jí)電容上,24%使用在電子顯示屏上,還有大概20%應(yīng)用在新材料領(lǐng)域,這也就意味著未來(lái)石墨烯的應(yīng)用領(lǐng)域最主要是電池電容、新材料和電子顯示領(lǐng)域,其他下游應(yīng)用占比相對(duì)較少。
(筆者視點(diǎn):看來(lái)首先落地的還是在電池領(lǐng)域!那么手機(jī),汽車等等行業(yè)估計(jì)都會(huì)出現(xiàn)顛覆性概念,注意關(guān)注。
石墨烯產(chǎn)值預(yù)測(cè)
關(guān)于21世紀(jì)的神奇材料——石墨烯的產(chǎn)值已經(jīng)有多家研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了預(yù)測(cè),但總體而言,各機(jī)構(gòu)都認(rèn)為,目前石墨烯依然處于初期階段,隨著石墨烯技術(shù)的研發(fā)以及國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的扶持,2018年石墨烯將迎來(lái)產(chǎn)業(yè)爆發(fā)期,而在2020年全球石墨烯市場(chǎng)規(guī)模將超1000億元 ,其中新能源行業(yè)相關(guān)的超級(jí)電容和鋰電池應(yīng)用規(guī)模降達(dá)到534億元,電子顯示領(lǐng)域?qū)⑦_(dá)到267億元,新材料方面應(yīng)用將達(dá)到372億元。下面我們主要看下BCC Research 的相關(guān)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。
(筆者視點(diǎn):這個(gè)圖最為重要!一個(gè)重要的參考,6-7倍的增長(zhǎng),那好,按照這個(gè)比例,只要具有資源的上游企業(yè),按照pb就可以估值了。
從BCC Research 的數(shù)據(jù)可以分析得知的是,全球石墨烯大概將在2018年開始實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用,而在2018年至2023年這五年間將又會(huì)以47%的復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。最終在2023年總體市場(chǎng)規(guī)模將13億美元。
面臨的挑戰(zhàn)
盡管石墨烯行業(yè)前景是一片光明,但目前依然存在著制約石墨烯發(fā)展的各種因素,其中最主要的是石墨烯材料的成本價(jià)格。石墨烯薄膜的價(jià)格已經(jīng)由2012年接近500美元/下降到了2015年的100美元/以下,相對(duì)而言產(chǎn)品的價(jià)格已經(jīng)大幅下降,當(dāng)然2012年的高價(jià)格主要是由于石墨烯處于研發(fā)初期,相關(guān)的研發(fā)成本、生產(chǎn)成本、人力成本以及資源成本都相對(duì)較高,而后期石墨烯薄膜價(jià)格的下跌將主要由石墨烯薄膜技術(shù)達(dá)標(biāo)從而能夠?qū)崿F(xiàn)石墨烯薄膜的規(guī);a(chǎn)。即便如此,目前石墨烯薄膜的價(jià)格與替代材料石墨、硅和 ITO相比,使用石墨烯的成本依然比較高,這也是目前石墨烯未能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的主要原因。另外一方面,制約石墨烯薄膜以及石墨烯粉末應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)依然還不夠成熟,這將直接導(dǎo)致石墨烯下游應(yīng)用產(chǎn)品不良率的提高,從而進(jìn)一步增加下游企業(yè)的成本。
(筆者視點(diǎn):看來(lái)還是成本制約,這個(gè)導(dǎo)致中、下游企業(yè)的日子怕也不好過(guò)!還是那個(gè)思路,要投就投上游企業(yè))