关键技术待突破 石墨烯产业发展放缓

“2020年，我国石墨烯产业增速明显放缓。展望2021年，石墨烯领域也将更加注重科技创新和高质量发展，科技创新成果将会不断涌现，在散热、大健康和医疗领域的应用也有望继续拓展，将进一步促进和推动我国石墨烯产业的应用发展和产业化进程。”赛迪智库表示。

赛迪智库分析认为，受制于新冠疫情影响，以及下游迟迟无法实现大规模应用，预计2021年全国石墨烯产业规模增速将继续放缓。同时，石墨烯行业还存在关键技术未突破，下游应用企业参与度偏低，标准、检测体系不完善，产品鱼龙混杂等问题。

对此，赛迪智库提出，要推动关键技术突破、强化产业融合发展、加强公共服务平台建设、做好国家级制造业创新中心筹备等对策建议。

关键技术有待突破

经过多年的自主研发，石墨烯在规模化生产技术和工艺装备等方面均取得重大进展，但低成本规模化制备技术、下游应用技术、绿色制备技术等方面仍存在技术瓶颈。

目前虽然国内石墨烯粉体及薄膜材料都已经建成生产线，并基本实现量产，但产品普遍存在尺寸和层数不均匀、质量不稳定等问题，材料的各项性能指标远不及实验室水平，难以满足大规模工业化量产的需求。

赛迪智库表示，从应用场景看，目前石墨烯粉体主要以添加剂的形式加入基体材料以提升相关性能，但是结构完整的石墨烯表面不含有任何基团，与其他介质的相互作用较弱，很难与其他有机或无机材料实现均匀复合。因此如何在保证石墨烯结构完整的情况下，提高粉体材料与基体材料间的相容性、均匀分散性仍然成为制约石墨烯下游大规模产业化应用的关键问题。

“石墨烯作为一种新材料，只有实现大规模成功应用才能真正体现其价值，因此产业发展必须以应用为牵引，重视下游应用企业参与。”赛迪智库认为。但目前我国石墨烯参与发展以科研院所和石墨烯生产企业为主，受制于部分关键技术未突破、生产成本高、应用效果不确定等因素，下游应用企业普遍呈观望态度，参与度偏低。

赛迪智库表示，目前我国石墨烯标准化方面虽然取得了一定进展，但是在下游具体应用产品、检测标准、使用标准等方面仍是空白。从上游材料制备来看，石墨烯材料有粉体、微片、浆料、薄膜等多种类别，由于缺乏统一的标准，市场上每种材料品种差异较大、等级规格各异以及命名规则不一。由于没有明确的标准，目前对石墨烯产品的检测报告多以材料性能的客观描述为主，再加上不同应用领域对石墨烯材料的性能要求也不同，故没有统一的标准 来区分材料质量的好坏，且目前的检测手段仅仅对来样原料当时的状态负责，造成市场上各说各话，产品鱼龙混杂。

产业规模增速放缓

2020年，我国石墨烯产业热度有所下降，一方面新冠疫情突如其来，对企业生产、进出口等均带来一定影响，再加上石墨烯企业多数为小微企业，资金、供应链等受影响更大；另一方面宏观经济下行压力逐渐加大，国内、国际宏观环境不确定性增多，石墨烯产业迟迟无法实现大规模商用，相关投资也变得更加谨慎。预计全年石墨烯市场规模达到135亿元左右，增速明显放缓。

赛迪智库预计，2021年，新冠疫情对石墨烯行业的影响仍将延续，再加上下游迟迟无法实现大规模应用，在产的企业也一直未能形成稳定的盈利模式，地方政府和企业等在石墨烯领域的投资也变得更加谨慎，石墨烯产业发展“进入平台期”，产业规模增速可能继续放缓。

创新成果不断涌现

2020年，我国石墨烯研究热度依旧不减，各高校以及研究机构、科研院所等石墨烯科技创新成果不断涌现。其中中国科学院联合大连理工大学，在高质量、大面积、单层石墨烯的可控合成及其生长激励研究方面取得重要进展，实现了大面积高质量单层石墨烯的生长；厦门大学与英国兰卡斯特大学合作，在基于石墨烯电极的单分子器件方面取得重要研究进展，对后续进一步研究和设计功能多样的单分子电子器件具有重要的参考价值；中科院金属所与伦敦大学合作，设立了基于石墨烯薄膜的全固态柔性电化学电容器，不仅保证了整个器件的柔性，还进一步发展了智能器件。此外，在石墨烯单晶晶圆制备、高品质石墨烯散热膜等领域也取得多项突破。“2021年，石墨烯作为我国重要的前沿新材料，在推动传统产业转型升级和新兴产业发展方面将发挥更大的作用，国家及地方层面有望在石墨烯领域设立更多的科研专项，促进石墨烯领域加快科技创新及成果转化。”赛迪智库预计。

同时，赛迪智库预计，2021年，随着5G手机换机潮的到来，石墨烯在电子设备散热方案中的应用有望迅速扩大。除了智能手机外，5G基站、服务器以及笔记本电脑等许多领域的关键材料，在兼顾导热性能和成本的同时，对石墨烯的导热需求也越来越多。预计石墨烯导热膜的市场规模在未来两到三年内有望达到23亿美元。尤其随着华为、小米等头部企业持续加码石墨烯导热膜的投资与应用，必将带动其他厂商也加速在石墨烯散热材料、散热组件等领域的布局。

此外，随着疫情常态化，人们对健康保健的意识更加强烈，赛迪智库预计，2021年，石墨烯在大健康和医疗领域的应用有望继续拓展，石墨烯口罩、石墨烯采暖产品、石墨烯医疗器械、石墨烯炭包等产品市场容量有望继续扩大，且随着技术的不断突破，成本也有望继续降低，但现在这些石墨烯产品是否比传统的如活性炭吸附剂等同类产品更具有竞争力，也有待市场的进一步检验。（曹雅丽）

转自：中国工业报