石墨烯到底是何方神圣 |【产业简报】
战略新兴产业分析简报
在科技创新不断前进的时代,越来越多的企业、机构和政府园区开始重视产业布局与技术发展。
“战略新兴产业分析研究报告”一共包括十大产业集群,通过对这十个产业集群的约100个技术领域进行的深入研究,绘制了若干关键产业链的全景图,梳理约1.8万家有代表性的企业以及各领域内上万家国内外企业的产业链分布和技术发展趋势。
在结构优化和产业升级的形势下,这样的研究分析报告对各级政府园区的产业规划、产业升级、高端人才引进以及技术路线分析等方面,均有重要参考意义。除此之外,企业也可在产业研究、市场研判、与研究机构技术成果转移转化方面获得有效的情报支持。
“简报”将报告中有代表性的热点技术、关键领域进行精选,十大产业集群的研究报告将陆续在吹IP与大家分享,敬请期待。
提到石墨烯电子产品商用,很多人脑子里的第一反应是“还早”。这一概念在几年前就不断刷屏,而真正能够发挥其特性并商用的产品却迟迟不见。
近日这一状况被神奇的华为打破,华为中央研究院瓦特实验室在第57届日本电池大会上,宣布在锂离子电池领域实现重大研究突破,推出业界首个高温长寿命石墨烯基锂离子电池。
实验结果显示,以石墨烯为基础的新型耐高温技术可以将锂离子电池上限使用温度提高10℃,使用寿命是普通锂离子电池的2倍。
那么这只潜力股到底有什么神奇魔法呢?随我一同来看。
多领域面临变革,市场潜力巨大
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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,目前较为集中的应用如透明导电薄膜、锂离子电池、超级电容器、有机光伏电池、电子场发射器、场效应管和超敏感传感器等。
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欧盟委员会将石墨烯列为“未来新兴技术旗舰项目”之一,10 年提供10 亿欧元资助,将石墨烯研究提升之战略高度。
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韩国政府计划整合韩国国内研究机构与企业力量将石墨烯的应用产品与相关技术商业化,在未来打造每年17 万亿韩元( 约合153 亿美元) 市场,并形成25 家全球领先企业。
各国投入在加大,产业进程在加速
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根据石墨烯文献资料统计,共有84 个国家/ 地区对石墨烯相关项目进行了资助。
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中国资助的石墨烯论文数量最多,占到全球论文数量的40% 以上。
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美国国家自然科学基金会(NSF) 关于石墨烯的资助项目有近200 项,重点项目包括:石墨烯基材料超电容应用项目(2009-2012)、石墨烯和碳纳米管材料连续和大规模纳米制造(2011- 2015) 等。
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韩国的资助项目论文数量排在第三位,因为近年来,韩国政府也积极支持本国机构开展石墨烯相关研究,2007-2009 年间,韩国教育科学技术部等部门累计资助了90 项相关研究。
图1 石墨烯领域主要国家政府资助信息汇总
规模量产未实现,材料生产是关键
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石墨烯目前还不具备工业化生产的条件,因为没有一个厂商研制出真正适合大规模工业化生产的方法,因此多数企业只是实现了石墨烯批量化生产。
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世界范围内已经出现了几十家批量生产石墨烯的厂商,大部分企业使用的生产技术为氧化石墨还原法或化学气相沉积法(CVD 法),其中采用氧化石墨还原法的改进技术,即高温剥离或溶液剥离得到高质量石墨烯的居多。
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全球石墨烯行业的应用热点为石墨烯相关的电池技术。
各国发展有侧重,专利布局已展开
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美国石墨烯技术的专利分布领域最广,主要集中于石墨烯材料的制备、半导体器件的应用及其在电池电极中的应用等领域。
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日本不但在石墨烯制备方面有较多研究,在石墨烯的生产设备领域也处于领先地位。
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中国石墨烯技术主要集中在石墨烯材料的制备及其在电池电极中的应用,而在用于制备半导体器件方面的专利较少。
我国科研机构是主力,产学研结合是重点
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我国石墨烯专利申请人中,大学和研究机构占据主导优势,未来仍将是该领域研发的绝对主力。
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我国的石墨烯技术掌控力弱,但是在基础科研与产业化探索方面也取得了一些重要成果。国家科技重大专项、国家973 计划围绕“石墨烯宏量可控制备”、“石墨烯基电路制造设备、工艺和材料创新”等方向部署了一批重大项目,取得了一批创新成果,国际影响力逐步提升。
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韩国已经初步形成了石墨烯技术的产学研结合局面,而其中的主导机构则是韩国三星电子和韩国成均馆大学,二者在产品化应用方面处于全球领先地位,特别是在石墨烯应用于触摸面板和高速晶体管等方面已发布了多项研究成果。
作者简介
产业研究中心,这个团队中有法律专家、资深专利代理人、技术专家……他们以产业升级、园区规划为重点,帮助企业完善产业分析、技术创新研究的工具和方法论,曾为各级政府及园区提供过知识产权评议、大数据平台搭建、产业链分析、重点产业关键技术竞争优势分析等服务。
这个团队曾经用两年的时间,从知识产权的视角,涉及上百个产业链,对十大新兴产业集群进行了研究和分析。为了研究工作能够深入全面,针对各产业,分别组建了具有相关行业经验和技术背景的分析团队,结合科学新颖的研究方法,为产业布局、技术引进、人才发现等方面提供可靠决策支持。
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