石墨烯应用产业园项目汇报

关于天津九大街石墨烯应用产业园

项目汇报

中晶环境科技股份有限公司

二零一七年九月

前言

石墨烯一种足以改变世界的新材料

2004年英国曼彻斯特大学的康斯坦丁·诺沃肖洛夫和安德烈·盖姆通过机械剥离法首次成功制备得到了石墨烯。作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性最强的一种新型纳米材料——石墨烯被称为“黑金”，是新材料之王科学家曾预言：石墨烯将会掀起一场席卷全球的颠覆性新技术，新产业革命。

石墨烯（Graphene）是从石墨中剥离出来的，是由碳原子组成的只有一层的原子厚度的二维晶体，是自然界最薄，强度最高的新材料。

由于石墨烯的性能优良、功能众多而被广泛应用到“防腐涂料”、“建筑材料”、“电子信息”、“电子元件”“绿色能源”等几大领域。

一项目概述

1.1、项目背景：

与石墨烯相关的研究和产业化在近年来持续升温。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。近年来，国家出台众多政策，支持石墨

烯产业化，石墨烯应用的发展与研究。

各国政府纷纷重视和关注石墨烯的同时，众多企业也积极投入到石墨烯研发和产业化的大潮中。

1.2、项目定位：

中国最大的石墨烯商业化应用产业基地

1.3、项目位置

该产业园位于天津经济技术开发区第九大街与第十大街之间，占地面积超过20万平米，配套设施齐全，交通便利，地理位置十分优越。

1.4、项目承建商介绍

中晶环境科技股份有限公司，是专业从事工业烟气、废水、固废一体化协同治理技术的国家高新技术企业。通过FOSS®烟气综合治理副产物与城市、工业固废有机结合，生产出轻质、高强、防火、保温建筑一体化新型建材，实现绿色循环产业链。公司近些年来不断加大在新材料领域的研发投入，依靠自身技术积累，目前已经具备产业化制备单层、多层石墨烯材料的生产能力。

二、项目介绍

根据Marketsand Markets发布的2020年全球石墨烯市场趋势和预测最新报告显示2015年作为石墨烯产业的爆发元年，2015-2020年期间，市场增长率达

42.8%。并呈现出以下特征：

一、亚太地区--石墨烯最快增长市场。亚太地区石墨烯市场预计将成为增长速

度最快的地区。

二、氧化石墨烯--石墨烯最大市场。氧化石墨烯是石墨烯市场最大门类。

三、能源与材料应用--石墨烯最大、增长最快的应用领域市场。

当前石墨烯产业化的瓶颈主要有两点，分别是低成本高品质石墨烯原料的规模化制备和石墨烯的商业化应用。

2.1、石墨烯的制备

中国在制备高纯度大面积大批量制备石墨烯的工艺已经达到了世界领先水平。中晶环境制备的单层石墨烯薄膜采用化学气相沉积法，低压状态下卷对卷式生产方式，简单易行，效率高，成本低，生产的石墨烯薄膜品质良好，单层率高。产品多用于电子器件领域；多层石墨烯采用氧化还原的方法，纯度高，多层石墨烯与复合基体的相容性好，分散均匀，有效提高复合基体的各项性能，主要应用在特种涂料与特种建材领域。

2.2、石墨烯产业化应用

A 特种涂料：

目前国内重防腐涂料消费量近180万吨，占世界重防腐涂料总消费量的40%以上。我国重防腐涂料需求主要集中在船舶、石油化工、桥梁、集装箱等领域，涂料领域将会是石墨烯可能应用最快的领域之一。

石墨烯用于涂料中可制备纯石墨烯涂料和石墨烯复合涂料，前者主要是指纯石墨烯在金属表面发挥防腐蚀、导电等作用的功能性涂料；后者主要是指石墨烯首先与聚合物树脂复合，然后以复合材料制备功能性涂料，石墨烯可显著提升树脂的性能，除具有传统涂料的特性外，更具备无机物特性，涂膜与机制相同，具有安全环保、防水透气、耐碱耐污、防火耐候性、不褪色、抗菌防霉，不会造成二次污染。

涂料中添加石墨烯后，石墨烯能够形成稳定的导电网格，有效提高锌粉的利用率，可用1%含量的石墨烯代替50%的锌粉，达到富锌涂料相同的防腐效果同时延长防腐时间，而且每吨涂料可以便宜1000多元。

产业园石墨烯特种涂料投产后，年产量为预计为30万吨，售价1.2万元/吨，年产值36亿元。

B 建筑材料：

水泥混凝土时下是建筑领域中最为廉价、应用最广泛的建筑材料，但随着高层、超高层建筑的兴建，跨海大桥和海底隧道等高难度工程的建设，传统混凝土材料暴露出越来越多的问题，如抗拉强度低、韧性差、耐候性差、渗透性差等缺陷，将制约混

凝土向高强高性能化、绿色环保化、高耐久和智能化方面发展。石墨烯优异的各项物理化学性能，在混凝土基体中发挥体积效益

石墨烯的二维纳米片层结构，能很好的分散在水泥集体中，促进水泥的水化过程，影响水化产物的大小形状以及分布，从微观上彻底改变了水泥水化后的内部结构，从根本上提高了水泥基材料的抗压强度、抗折强度、韧性等各项力学性能，进而大大延长了水泥基材料的使用寿命。

投产后，生产的含有石墨烯的建筑墙体材料具有保温效果好，导热系数低至0.046W/(m·k)等特点。年产能500万m2，成本为20元/m2，市场售价为120元/m2，年产值6亿元。

C 电子元件

探索石墨烯柔性透明薄膜在有机发光二极管（OLED）、柔性显示屏、太阳能电池、电子散热及可穿戴电子等方面的应用，主要包括石墨烯柔性透明电极的制备、石墨烯复合薄膜透明电极的制备，并实现石墨烯柔性透明薄膜的中试和产业化。建成后单层石墨烯薄膜年产能4万m2，年产值近150亿元。

四、小结与建议

目前石墨烯产业已被纳入国家战略布局。《中国制造2025》首个重点领域技术路线图把它列为前沿新材料之一。中国“十三五”规划建议明确提出将加快突破新材料等领域核心技术。到2018年实现石墨烯材料稳定生产，实现在部分工业产品和民生消费品上的产业化应用。

石墨烯产业园一旦建成除了可以给当地创造大量的就业机会，增加当地的财政