石墨烯

石墨烯

上榜理由

最薄且最坚硬的纳米材料，将开启超多领域的新“烯”望

石墨烯是目前世界上最薄且最坚硬的纳米材料，它几乎完全透明，只吸收 2.3% 的光，导热系数高达 5300 W/m·K（高于碳纳米管），常温下电子迁移率超过-615000cm /V·s（高于碳纳米管和硅晶体），电阻率只有 10 Ω·cm，为目前世界上电阻率最小的材料，未来将在超多领域引发颠覆性的技术产业革命。

材料简介

石墨烯是一种由碳原子以 sp² 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格结构的二维碳纳米材料，它在 2004 年由英国曼彻斯特大学物理学家 Andre Gein 和 Konstantin Novoselov 通过机械剥离法从石墨中分离得到，他们也因此获得 2010 年的诺贝尔物理学奖。
石墨烯具有优越的物理与化学性质，号称世上最薄最坚硬的纳米材料，其厚度可薄至 0.34nm，比表面积为2630m²/g，导热系数高达 5300 W/m·K，高于碳纳米管和金刚石。其在强度、韧性等方面也表现优异，强度约为 180Gpa，是普钢钢材的 100 倍。

应用领域

锂离子电池、超级电容器、导电油墨、触摸屏、软性电子、散热材料、涂料、生物传感器、太阳能电池、燃料电池…

发展历程

行业发展现状

1.石墨烯相关技术从成长阶段向技术成熟阶段过渡

自 2010 年石墨烯的研究成果获得诺贝尔奖之后，全球掀起了石墨烯研究开发的热潮，石墨烯相关专利迎来喷井式爆发，新技术不断涌现，从 2010 年到 2017 年相关专利数量增长了 20 余倍，相关技术正由成长阶段向技术成熟阶段过渡。

2.各国对石墨烯产业的发展高度重视，我国位列前三甲

美国、日本、中国、韩国等都对石墨烯进行了大量的研究，将石墨烯视为未来新兴技术的支柱材料。发展至今，中国拥有全球 1/3 的石墨烯相关专利，在全球石墨烯指数评价中位于第一梯队，与美国、日本一起位列全球石墨烯研发、生产综合实力前三甲。

3.各国的研发侧重点有所不同

美国侧重于 CMOS 与半导体，欧洲侧重于 RF 射频器、电池与油墨，韩国则集中于显示器的应用。国内安炬科技目前的石墨烯产品有浆料、喷漆、薄膜等，蓝石科技、久元电子投资的久宏鑫公司则是重点发展石墨烯CVD 成长技术，而台苯公司的子公司亚洲碳素则计划进行石墨烯的量产，同时生产石墨纸与石墨负极材料， 这两项产品有望使用在智能手机和电动车锂电池市场。

市场规模预测

据 BCC research 研究报告的数据显示，2018 年全球石墨烯市场规模接近 1.95 亿美元，预计到 2023 年全球市场规模将达到 13 亿美元。

主要研究单位/公司

应用案例

超级计算机：
石墨烯晶体管极有可能应用于超能效超高速计算机，超高速是指目前速度的一千倍，超能效是指仅使用目前百分之一的能耗。


新型显示器：
石墨烯薄膜可实现可折叠与伸缩的超薄显示器。


超级汽车：
未来的石墨烯电池汽车或可实现充电 10 分钟，续航 1000 公里。


手机散热：
SETTLERα 石墨烯手机、石墨烯触控屏、搭载石墨烯液冷系统的华为 Mate20 X…


导电油墨：
“Vor-ink”石墨烯导电油墨…


体育用品：
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