2018年石墨烯产业发展现状分析报告

２０１８年石墨烯产业发展现状分析报告

目录

一　产业概况

（一）产业规模

（二）产业链分析

１．　产业链上游

２．　产业链中游

３．　产业链下游

（三）石墨烯产业区域分布

１．　石墨烯产业全球分布

２．　我国石墨烯产业区域分布

（四）国内外重点企业动态

二　产业技术进展

（一）国外技术进展

（二）国内技术进展

三　产业发展问题及对策建议

（一）石墨烯产业发展存在的问题

（二）政策建议

图表目录

表１　石墨烯制备方法

表２　石墨烯应用产品及相关企业

表３　我国石墨烯主要产区企业分布

表４　国内主要石墨烯企业动态

表５　各国石墨烯技术动态

表６　我国石墨烯技术动态

图１　２０１１－２０１７年我国石墨烯企业增长情况

图２　石墨烯技术专利申请数量的年度分析

图３　我国受理的石墨烯专利公开数量年度变化趋势图４　全球石墨烯专利受理地区及机构分析

图５　我国新注册石墨烯企业地区分布

摘　要：㊀石墨烯作为最受关注的新材料，２０１７年产业化进程不断加快，但受制于制备技术工艺不成熟㊁应用市场缺少实质性产

品，石墨烯突破产业化瓶颈尚需时日㊂与此同时，我国石墨

烯产业在发展过程中逐渐显现出同质化发展的苗头㊂未来，

需要进一步优化石墨烯产业市场环境，加强政策支撑㊁服务

支撑㊁产业支撑，提高石墨烯市场集中度和产业竞争力，以

推动石墨烯产业持续健康发展㊂

一　产业概况

总体来看，２０１７年石墨烯产业延续了近几年火热的势头，依然是社会关注度最高的新材料，产业规模不断扩大呈爆发式增长势头，技术专利数量快速增长，正在接近实现产业化㊂但是，从产业生命周期的角度看，石墨烯产业仍处在导入期：大量企业进入㊁中小企业为主㊁中上游产业发展速度相对较快㊁产业下游缺乏具有实质性应用产品，石墨烯产业化道路任重而道远㊂

（一）产业规模

石墨烯产业市场规模较小，但预期增长势头强劲㊂石墨烯作为新兴产业，尚缺少相应的产业统计口径和统计基础，目前只有少数行业组织㊁咨询公司给出了粗略的估算数据㊂不同机构的数据虽存在较大差距，但均显示石墨烯产业市场规模不大㊁市场增长空间大的特征㊂例如，中国石墨烯产业技术创新战略联盟发布的‘２０１７全球石墨烯产业研究报告“显示，２０１６年底全国石墨烯市场总体规模突破４０亿元，２０１７年底有望突破１００亿元，预计到２０２０年全球石墨烯市场规模将突破１０００亿元人民币㊂咨询公司锡安市场研究发布的数据显示，２０１６年全球石墨烯市场价值仅为３２００万美元，２０２２年预计增长至１ ９３６８亿美元，２０１７ ２０２２年的复合年均增长率达３５％㊂企业大规模进入石墨烯行业，中小企业是主力军㊂统计数据显示，当前我国石墨烯行业共有企业４０７家，其中自２０１５年开始大量企业进入石墨烯行业，２０１５年有５２家企业进军石墨烯领域，２０１６年呈现爆炸式增长，有１５１家企业布局石墨烯产业，新增企业数量增长了近两倍，２０１７年继续延续

了２０１６年势头，截至１２月１９日已有１３７家企业进入石墨烯市场（见图１）㊂虽然石墨烯行业已云集了４００多家企业，但整体而言，企业规模不大，以中小企业为主，规模在５０００万元以下的中小企业占比８７ ５％㊂石墨烯专利申请呈逐年递增趋势，中㊁美㊁韩占据前三名㊂中国和全球的石墨烯专利申请情况再次印证了石墨烯产业的变化趋势和火热程度㊂２００８年之前，石墨烯的专利申请数量微乎其微，到２００９年后开始缓慢增长，且增速呈加速增长趋势，２０１４ ２０１６年，中国和全球石墨烯专利申请数量以爆炸式速度增长，每年增长１０００多件，其中，中国是石墨烯专利申请数量最多和增长速度最快的国家，目前中国石墨烯专利申请数量占全球总数的４６％，美国㊁韩国分别占１４％㊁１３％㊂而我国机构虽然在专利申请数量上表现很好，但是基本上都以国内申请为主，专利质量总体不高，基础核心专利数量较少㊂具体见图２至图４㊂

图１㊀我国石墨烯企业增长情况

资料来源：Ｗｉｎｄ，２０１７年数据统计时间为２０１７年１２月１９日㊂

图２㊀石墨烯技术专利申请数量的年度分析

资料来源：‘２０１７石墨烯技术专利分析报告“㊂

（二）产业链分析

1 产业链上游

石墨烯产业的上游主要包括用于制备石墨烯原材料的石墨矿藏以及相关制备装备㊂在石墨矿产方面，ＵＳＧＳ资料显示，巴西㊁中国㊁印度和墨西哥

图３㊀我国受理的石墨烯专利公开数量年度变化趋势

资料来源：‘２０１７石墨烯技术专利分析报告“㊂

图４㊀全球石墨烯专利受理地区及机构分析

资料来源：‘２０１７石墨烯技术专利分析报告“㊂

的石墨储量占全球９２ ７７％㊂中国石墨储量占全球储量的３３％，黑龙江㊁山东两地石墨矿资源最为集中，其中山东青岛黑龙石墨有限公司是国内比较著

名的石墨生产公司，目前主要生产中碳石墨㊁高碳石墨㊁石墨散热片等产品㊂我国石墨虽然矿藏较大，但企业以中小企业为主，技术落后㊁产品同质化严重，导致石墨资源价格被压低㊁资源浪费比较严重㊂在石墨烯研制设备方面，欧㊁美㊁日是生产化学气相沉积设备（ＣＶＤ设备）的国家和地区㊂我国上海㊁沈阳㊁青岛等公司均成功研制出ＣＶＤ设备，在一定程度上打破了国外的垄断，但高端装备仍在一定程度上依赖进口㊂

2 产业链中游

石墨烯材料的研制是石墨烯产业链的核心环节，也是发展石墨烯产业的重要突破口，如何低成本规模化生产高品质石墨烯材料是石墨烯实现产业化的关键点㊂石墨烯材料主要包括石墨烯薄膜和石墨烯片①，石墨

烯的研制主要包括液相和热剥离法㊁化学气相沉积法㊁氧化还原法等，具体见表１㊂目前韩国㊁美国㊁日本在石墨烯制备方面处于领先地位，如美国的ＡＣＳＭａｔｅｒｉａｌ㊁ＧｒａｆｔｅｃｈｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＬｔｄ㊁ＡｍｅｒｉｃａｎＧｒａｐｈｉｔｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ等公司，韩国的ＧｒａｐｈｅｎｅＳｑｕａｒｅ㊁Ｓａｍｓｕｎｇ㊁ＬＧ等公司，日本的ＩｎｃｕｂａｔｉｏｎＡｌｌｉａｎｃｅ㊁Ｓｏｎｙ㊁ＧｒａｐｈｅｎｅＰｌａｔｆｏｒｍＣｏｒｐ等公司均是世界著名的石墨烯材料生产企业，中国的墨希科技㊁二维碳素等企业也具有较强的石墨烯材料生产能力㊂

表１　石墨烯制备方法

制备方法制备过程制备用途优点缺点

液相和热剥离液相剥离的石墨烯

（或者其他的层状材

料）是利用溶剂的表

面张力增加石墨烯的

结晶面积的方法制得

石墨烯油墨和颜料

将会被用于电子㊁

电磁屏蔽㊁隔离涂

层㊁散热㊁电容器等

产业中

是一种潜在量化生

产高质量石墨烯的

方法

单层石墨烯的产

量依然相对较低

①根据‘石墨烯材料的术语㊁定义及代号“（征求意见稿），石墨烯材料还包括石墨烯量子

点㊁石墨烯纳米带㊁三维石墨烯网络等㊂