2022石墨烯产业回顾与展望:27248项专利,3个创新中心……高端应用需求是发展方向!

“平均而言,2022年每周至少推出一种石墨烯增强产品。”回望2022年的石墨烯产业,碳材料资讯平台Carbontech写下了这样一段话。这也意味着,从实验室研究到具体的产品运用,整个石墨烯产业都向前迈了一大步。

今天,就带大家一起回顾2022年,石墨烯行业的一些重大事件。

首先,学术方面。

20223月,清华大学集成电路学院任天令教授团队在小尺寸晶体管研究方面取得重大突破,首次实现了具有亚1纳米栅极长度的晶体管。该成果发表在《自然》杂志上,对提升芯片性能将有很大作用,而这一研究的成功离不开石墨烯。据悉,任天令教授团队巧妙利用石墨烯薄膜超薄的单原子层厚度和优异的导电性能作为栅极,才取得了突破性成果。

其次,政策方面。

202112月底,工信部发布《“十四五”原材料工业发展规划》,其中提到:“原材料工业包括石化化工、钢铁、有色金属、建材等行业,也包括新材料产业,是实体经济的根基,是支撑国民经济发展的基础性产业和赢得国际竞争优势的关键领域,是产业基础再造的主力军和工业绿色发展的主战场。”石墨烯作为“新材料”之王,也将是我国制造业发展中的重要原材料。

202211月,工信部批复组建3个国家制造业创新中心,分别是石墨烯创新中心、国家虚拟现实创新中心、国家超高清视频创新中心。据悉,这三家创新中心分别依托3家公司组建,包括宁波石墨烯创新中心有限公司、南昌虚拟现实研究院有限公司、四川新视创伟超高清科技有限公司。之后,工信部将加强对3家创新中心的指导,促使其成为石墨烯产业发展的有力支撑。

再者,专利成果方面。

相关数据显示,截止202212月,石墨烯公开专利已达27248项,增长率为14.3%2021年这一数据为23843项。这一年,我国石墨烯专利技术申请量占到全球的80%

最后,市场方面。

供给端侧,据2021(第八届)中国国际石墨烯创新大会公布的数据,中国是石墨烯材料生产大国,其中石墨烯薄膜产能740万平方米,石墨烯粉体产能1.46万吨。截止202212月,我国工商部门注册的石墨烯相关企业已超45000家,其中包括19A股上市企业,贝特瑞、方太炭素、银基烯碳均是这一领域的龙头企业。需求端侧,石墨烯市场规模达百亿级,而在2015年左右,石墨烯市场规模仅为6亿元。不过,目前石墨烯更多是被作为产品添加剂,并未彻底发挥出其作为“新材料之王”的强大优势。

基于以上四方面,可以窥见我国石墨烯产业经历了萌芽期之后,已经迈入了产业突破期的新阶段。无论是政府政策,还是科学研究和商业应用,都取得了一定的成果。近些年,打着石墨烯名号的产品确实越来越多,大众对石墨烯的认知度不断提高。石墨烯在新能源、涂料、大健康、节能环保、化工新材料、电子信息等领域,应用越发广泛。一方面,这凸显了“新材料之王”在科学技术和社会生产层面的进步。但另一方面,石墨烯产业依旧存在一些痛点,如技术瓶颈、产品质量、市场化程度等等。

对于石墨烯产业发展的现状,“石墨烯之父”安德烈·盖姆曾指一针见血地指出:“人们当然希望出现一些革命颠覆性的产品,不是说石墨烯没有这种可能,只是到目前为止,我们还没有走到这个阶段。”这也意味着,当前的石墨烯应用市场依旧充满挑战,高端应用需求才是石墨烯产业发展的真正方向。如同盖姆所说:“仅中国一地,每年企业平均生产出数百吨石墨烯,但大部分是石墨烯粉末,将粉末掺杂入电池、塑料中,可以改变原材料的特性,掺杂入油漆中,可以让油漆更加持久耐用,从而节省成本,实现环保目的。但在我看来,这些不能算是真正的石墨烯产品。”

回顾2022,并未迎来石墨烯产业的拐点,而新材料产业本就具有周期长、投入高等特点,石墨烯的发展也不过十多年时间。202111月,石墨烯联盟曾发布《国内外石墨烯新材料产业发展十年回顾》,提出我国涉石墨烯的下游应用企业比例在逐步上升,石墨烯的市场化在逐步展开。从研发成果到市场应用,石墨烯产业还有很长一段路。