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關鍵技術待突破 石墨烯產業發展放緩
2021/3/27 11:36:19 來源:中國產業經濟信息網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:“2020年,我國石墨烯產業增速明顯放緩。展望2021年,石墨烯領域也將更加注重科技創新和高質量發展,科技創新成果將會不斷涌現,在散熱、大健康和醫療領域的應用也有望繼續拓展“2020年,我國石墨烯產業增速明顯放緩。展望2021年,石墨烯領域也將更加注重科技創新和高質量發展,科技創新成果將會不斷涌現,在散熱、大健康和醫療領域的應用也有望繼續拓展,將進一步促進和推動我國石墨烯產業的應用發展和產業化進程。”賽迪智庫表示。
賽迪智庫分析認為,受制于新冠疫情影響,以及下游遲遲無法實現大規模應用,預計2021年全國石墨烯產業規模增速將繼續放緩。同時,石墨烯行業還存在關鍵技術未突破,下游應用企業參與度偏低,標準、檢測體系不完善,產品魚龍混雜等問題。
對此,賽迪智庫提出,要推動關鍵技術突破、強化產業融合發展、加強公共服務平臺建設、做好國家級制造業創新中心籌備等對策建議。
關鍵技術有待突破
經過多年的自主研發,石墨烯在規模化生產技術和工藝裝備等方面均取得重大進展,但低成本規模化制備技術、下游應用技術、綠色制備技術等方面仍存在技術瓶頸。
目前雖然國內石墨烯粉體及薄膜材料都已經建成生產線,并基本實現量產,但產品普遍存在尺寸和層數不均勻、質量不穩定等問題,材料的各項性能指標遠不及實驗室水平,難以滿足大規模工業化量產的需求。
賽迪智庫表示,從應用場景看,目前石墨烯粉體主要以添加劑的形式加入基體材料以提升相關性能,但是結構完整的石墨烯表面不含有任何基團,與其他介質的相互作用較弱,很難與其他有機或無機材料實現均勻復合。因此如何在保證石墨烯結構完整的情況下,提高粉體材料與基體材料間的相容性、均勻分散性仍然成為制約石墨烯下游大規模產業化應用的關鍵問題。
“石墨烯作為一種新材料,只有實現大規模成功應用才能真正體現其價值,因此產業發展必須以應用為牽引,重視下游應用企業參與。”賽迪智庫認為。但目前我國石墨烯參與發展以科研院所和石墨烯生產企業為主,受制于部分關鍵技術未突破、生產成本高、應用效果不確定等因素,下游應用企業普遍呈觀望態度,參與度偏低。
賽迪智庫表示,目前我國石墨烯標準化方面雖然取得了一定進展,但是在下游具體應用產品、檢測標準、使用標準等方面仍是空白。從上游材料制備來看,石墨烯材料有粉體、微片、漿料、薄膜等多種類別,由于缺乏統一的標準,市場上每種材料品種差異較大、等級規格各異以及命名規則不一。由于沒有明確的標準,目前對石墨烯產品的檢測報告多以材料性能的客觀描述為主,再加上不同應用領域對石墨烯材料的性能要求也不同,故沒有統一的標準 來區分材料質量的好壞,且目前的檢測手段僅僅對來樣原料當時的狀態負責,造成市場上各說各話,產品魚龍混雜。
產業規模增速放緩
2020年,我國石墨烯產業熱度有所下降,一方面新冠疫情突如其來,對企業生產、進出口等均帶來一定影響,再加上石墨烯企業多數為小微企業,資金、供應鏈等受影響更大;另一方面宏觀經濟下行壓力逐漸加大,國內、國際宏觀環境不確定性增多,石墨烯產業遲遲無法實現大規模商用,相關投資也變得更加謹慎。預計全年石墨烯市場規模達到135億元左右,增速明顯放緩。
賽迪智庫預計,2021年,新冠疫情對石墨烯行業的影響仍將延續,再加上下游遲遲無法實現大規模應用,在產的企業也一直未能形成穩定的盈利模式,地方政府和企業等在石墨烯領域的投資也變得更加謹慎,石墨烯產業發展“進入平臺期”,產業規模增速可能繼續放緩。
創新成果不斷涌現
2020年,我國石墨烯研究熱度依舊不減,各高校以及研究機構、科研院所等石墨烯科技創新成果不斷涌現。其中中國科學院聯合大連理工大學,在高質量、大面積、單層石墨烯的可控合成及其生長激勵研究方面取得重要進展,實現了大面積高質量單層石墨烯的生長;廈門大學與英國蘭卡斯特大學合作,在基于石墨烯電極的單分子器件方面取得重要研究進展,對后續進一步研究和設計功能多樣的單分子電子器件具有重要的參考價值;中科院金屬所與倫敦大學合作,設立了基于石墨烯薄膜的全固態柔性電化學電容器,不僅保證了整個器件的柔性,還進一步發展了智能器件。此外,在石墨烯單晶晶圓制備、高品質石墨烯散熱膜等領域也取得多項突破。“2021年,石墨烯作為我國重要的前沿新材料,在推動傳統產業轉型升級和新興產業發展方面將發揮更大的作用,國家及地方層面有望在石墨烯領域設立更多的科研專項,促進石墨烯領域加快科技創新及成果轉化。”賽迪智庫預計。
同時,賽迪智庫預計,2021年,隨著5G手機換機潮的到來,石墨烯在電子設備散熱方案中的應用有望迅速擴大。除了智能手機外,5G基站、服務器以及筆記本電腦等許多領域的關鍵材料,在兼顧導熱性能和成本的同時,對石墨烯的導熱需求也越來越多。預計石墨烯導熱膜的市場規模在未來兩到三年內有望達到23億美元。尤其隨著華為、小米等頭部企業持續加碼石墨烯導熱膜的投資與應用,必將帶動其他廠商也加速在石墨烯散熱材料、散熱組件等領域的布局。
此外,隨著疫情常態化,人們對健康保健的意識更加強烈,賽迪智庫預計,2021年,石墨烯在大健康和醫療領域的應用有望繼續拓展,石墨烯口罩、石墨烯采暖產品、石墨烯醫療器械、石墨烯炭包等產品市場容量有望繼續擴大,且隨著技術的不斷突破,成本也有望繼續降低,但現在這些石墨烯產品是否比傳統的如活性炭吸附劑等同類產品更具有競爭力,也有待市場的進一步檢驗。(曹雅麗)
轉自:中國工業報
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