從多個渠道獲悉,石墨烯有望入選“十三五”新材料重大專項,石墨烯產業發展或寫入“十三五”科技發展規劃。這對于正處于概念導入期、產業化突破前期的石墨烯產業,將起到很好的推動作用。
我國的石墨烯行業發展起步較晚,2012年至2013年,石墨烯技術的商業市場產業化緩慢,幾乎為零,鮮有代表產品出現。在2014年以后,國家政府對于石墨烯的關注度迅速提升,在多個重要文件中提及石墨烯發展目標,且篇幅不斷增加。
盡管政府高度重視、資本市場熱捧,但石墨烯發展一直沒有大規模推廣。目前,石墨烯產業最大的瓶頸在于沒有形成完整的、成熟的產業鏈上下游,石墨烯研發制備企業和下游應用企業脫節。
石墨烯仍處于產業化初期,善未完全實現石墨烯的規?;瘧?,對石墨烯產品最大的需求市場仍然是科研院校和少量生產廠商。由于下游需求未起,大部分石墨烯企業目前仍無法找到穩定的商業模式和盈利模式。
石墨烯利好政策不斷 商業化應用突破可期
阻礙石墨烯大規模商業化應用的難點在于兩個方面。銷售層面上看,業內企業仍無法穩定獲取利潤,如何整合上下游產業鏈,即推廣或銷售將成為石墨烯產業發展的關鍵。
工藝上來看,如何批量化地制備大面積、穩定性好、高質量的石墨烯是難點之一,目前整個行業仍處于產品研發階段,只有少數企業能夠大規模制備高質量石墨烯,行業層面的不良率影響了下游的應用推廣。
隨著石墨烯制備水平的發展和石墨烯應用技術水平的發展,石墨烯材料能夠應用在更多的下游產品和領域中。到2024年前后,石墨烯器件有望替代互補金屬氧化物半導體(CMOS)器件,在納米電子器件,光電化學電池、超輕型飛機材料等研究領域得到應用。
石墨烯制備水平和應用技術水平的發展是相輔相成的,以目前的發展水平看,電子元件領域的應用對石墨烯的質量和技術要求最高,也最難以實現,預計其應用在10年左右;石墨烯在消費電子類的應用主要需克服制備技術的難關,這也是目前石墨烯研究中最熱點的方向,預計制備技術在未來1-2年內會有所突破。石墨烯復合材料和石墨烯能源類產品對石墨烯質量和應用技術均有一定要求,預計其在3-5年內會有所突破。
石墨烯的研究和產業化發展持續升溫,從石墨烯專利領域分布來看,其應用技術研究布局熱點包括:石墨烯用作鋰離子電池電極材料、太陽能電池電極材料、薄膜晶體管制備、傳感器、半導體器件、復合材料制備、透明顯示觸摸屏、透明電極等。
盡管離商業化應用還有待時日,但石墨烯的潛力與前景是毋庸置疑的,不過要令公眾對石墨烯有所期待,還要用新技術的推動及商業化的驅動。據預計,石墨烯產業的市場規模將從2014年的2900萬元增長到2020年的16.85億元,未來發展前景廣闊。