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【分析】石墨烯产业的发展现状及未来趋势

导读: 我国的石墨烯研究虽然起步较晚,但发展速度快,有着潜在优势。近年来国内相关专利申请量和申请人数增长非常迅速,所涉及的技术主题也更加广泛。江苏、重庆、深圳、黑龙江与中科院等机构以多种形式协同创新,纷纷建立了产业技术联盟,促进了创新资源优化组合和创新产业化进程。

   最近几年,有关石墨烯的新闻一直都备受关注,不论是欧盟选定石墨烯旗舰研究项目作为首批技术旗舰项目之一,还是习近平主席访英期间参观曼切斯特大学国家石墨烯研究院等,它的每一次出镜都在撩拨着大众的心弦:石墨烯进步一小步,世界将进步一大步。

  石墨烯自2004年正式面世到现在,不过才12年时间,却获得了飞速发展。2010年,英国曼彻斯特大学的两位科学家——安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃消洛夫,因发现石墨烯获得年度诺贝尔物理学奖。自此以后,与石墨烯相关的研究和产业化持续升温并引来高潮,2011年起,全球石墨烯专利申请呈爆发式增长。截止2013年,有关全球石墨烯的制造与应用的发明已超过5000项,是2004年的50倍之多。欧洲、美国、日本、韩国等许多国家和地区都进行了一系列相关研究,支持了许多项目,对推动产业发展做出了战略部署。

探讨石墨烯产业化道路

  图1 标红部分为石墨烯研究主要分布的国家及地区

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  图2 世界各国加大力度投入石墨烯研究

  2012年至2013年,石墨烯技术的商业市场产业化缓慢,几乎为零,鲜有代表产品出现。2013年以来,石墨烯市场迎来了快速发展期;2015年,烯旺科技研发的全球首款石墨烯智能理疗护腰在京东众筹,在业界掀起了巨大波浪。据赛瑞产业研究院预测,2018年全球石墨烯市场规模可能高达1.95亿美元,之后将加速发展,于2023年超过13亿美元(如图3所示)。

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  图3 全球石墨烯市场规模预测(单位:百万美元)

  我国的石墨烯研究虽然起步较晚,但发展速度快,有着潜在优势。近年来国内相关专利申请量和申请人数增长非常迅速,所涉及的技术主题也更加广泛。江苏、重庆、深圳、黑龙江与中科院等机构以多种形式协同创新,纷纷建立了产业技术联盟,促进了创新资源优化组合和创新产业化进程。在全球石墨烯产业综合发展实力排名中,中国位列第三,前两名分别是美国和日本。

  石墨烯产业化方面,2015年成为了中国石墨烯产业的爆发元年。2015年3月2日,全球首批3万部石墨烯手机在重庆发布,该款手机采用了最新研制的石墨烯触摸屏、电池和导热膜,开启了石墨烯产业化应用的新时代。经过多年科学研究的积累,我国石墨烯企业的产业化步伐不断加快,制备工艺呈现多元发展,已有少数企业具备石墨烯产品的规模化生产的能力。

  石墨烯相关专利和知识产权的申请数量逐年递增,尤其在2012-2014年迎来了井喷式的爆发。如图4,2009年全球石墨烯专利数量为948篇,到2013年,专利申请数量达到6116篇,是2009年的6倍之多,增长速度极快,反映出石墨烯在近几年成为研究热点。图5反映出目前我国石墨烯研究水平走在国际前列,但部分石墨烯核心专利依旧是掌握在少数大国手中。而近年来全球石墨烯技术专利正由制备工艺向下游应用转变,未来石墨烯有望加快同下游应用行业结合,推动石墨烯产业化进程。

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  图4 全球石墨烯相关专利申请趋势

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