小伙伴通过评论留言和私信让我讲一期关于石墨烯及其产业链的文章,于是今天财经钻研互联 人妮妮便给大家安排,明天会针对氢能产业链做个详细的 告,在回答小伙伴评论区兴趣点的同时也会聚焦2021年联合国开发计划署氢能产业大会,所以请点击右上角的关注按钮持续关注我的科技财经融合 内容,话不多说进入正题,我将用易懂的语言来探寻石墨烯材料,并首先回答标题中的答案–石墨烯是未来材料之王!!!
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石墨烯是什么? 石墨烯有哪些分类?
石墨烯定义
石墨烯,是一种由碳原子按六边形进行排列并相互连接的二维碳材料。因其优异的强度、导热、导电和弹性性能,在材料、能源、微纳加工和医药方面拥有重要的应用前景,所以也被认为是提升传统产业和培育新兴产业,并站在未来高技术产业竞争战略制高点的未来材料之王。
石墨烯分类
石墨烯按照层数不同可分为单层、双层和多层石墨烯。构架都是“以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子”所构成的二维碳材料,区别仅是堆垛方式不同而已,单层不用堆垛,双层则是两层碳原子堆垛,而多层则是3到10层碳原子以不同堆垛方式形成。
中国石墨烯产业链
石墨烯产业链分为上、中、下游,其中上游为石墨烯原材料供应链,中游为石墨烯生产行业,下游为石墨烯应用行业。
石墨烯产业上游分析
石墨烯产业链上游是原材料供应行业,石墨是石墨烯制造的重要原料之一,我国近年来石墨产量也是稳居全球第一。石墨资源分为晶质石墨和隐晶质石墨,其中晶质石墨资源主要在黑龙江、内蒙古、四川、山西和山东,这五省合计储量约占比89%;隐晶质石墨资源主要分布在内蒙古、湖南、吉林和广东,这四省份合计约占全国92%的储量。但石墨成本较低,上游厂商整体议价能力较弱, 对中游的石墨烯生产行业影响非常小。
石墨烯中游分析
石墨烯按产品形态分类
石墨烯中游产业链就是石墨烯生产,根据产品形态,石墨烯主要分为石墨烯粉体和石墨烯薄膜,两者在制备方法和所需材料方面有很大区别。
石墨烯粉体
石墨烯粉体是利用物理或化学手段将天然石墨石碾碎所形成的的粉体,应用市场上,石墨烯粉体占据了石墨烯产品的绝大部分市场,最大的增长贡献来自于石墨烯导电剂市场,主要原因是用于导电剂的粉体价格突破成本瓶颈。
石墨烯薄膜
而石墨烯薄膜是利用化学气相沉淀法,将碳氢化合物甲烷、乙醇等加入到高温加热的金属基底铜镍表面,又经过一段时间的基底冷却,在基底表面形成的单层或多层石墨烯。由此可见,粉体和薄膜在原材料方面明显不同,因为薄膜石墨烯不需要石墨参与。
石墨烯下游主要应用场景
按照中游产品形态分出的石墨烯粉体和石墨烯薄膜,粉体主要应用于涂料和锂离子电池领域,薄膜因其透明、柔性和导电好的特性多用于电子、光子和光电设备领域。整体来看,新能源电池是石墨烯应用的最大领域。
导电剂用石墨烯
上面说到了石墨烯粉体最大的增长贡献来自于石墨烯导电剂市场,主要原因是用于导电剂的粉体价格突破成本瓶颈,因为加入石墨烯的导电剂不论从导电效率、颗粒大小、比表面积还是分散效率方面都有巨大优势,能够提高利电子在电池正负极之间的传导速度,起到增强锂电池功率性能的作用。比如石墨烯结构和碳纳米管掺杂在一起可以进一步提高导电性,包覆在磷酸铁锂表面不影响锂离子的进出,同时降低了分体体积电阻率。伴随着锂电池产业高速增长态势,我国导电剂用石墨烯市场规模也从16年的19亿增长到21年的161亿元。
超级电容用石墨烯
不管是新能源设备还是电 建设亦或者交通运输,超级电容器市场规模一直在增长。而超级电容器的关键技术就是电极材料,制作难度非常高,随着现在石墨烯粉体实现规模化生产后,石墨烯电极在超级电容器领域中的份额会有望快速提升。
防腐涂料
同样是因为良好的导电性,在涂料中添加石墨烯粉末有利于形成稳定的导电 络,并且添加了石墨烯的涂层可以在金属表面形成阻断层,减弱了活性物质对金属的腐蚀程度,所以石墨烯在涂料领域主要承担防腐、导电、建筑隔热、海洋防污和防水阻燃的功能。
柔性屏
用气相沉积法做的石墨烯薄膜,因其具备良好的柔性特征,在电子领域发挥了其明显优势,例如LED面板,触摸面板等等。
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