石墨烯調(diào)研報告

石墨烯調(diào)研報告目錄一、石墨烯介紹 1二、石墨烯的應(yīng)用 2三、國內(nèi)重要研發(fā)機(jī)構(gòu) 3四、石墨烯在鋰電池中的應(yīng)用 3五、石墨烯鋰電池的發(fā)呈現(xiàn)狀（新聞方面） 4六、石墨烯產(chǎn)業(yè)政策 5七、石墨烯制備有關(guān)公司 6八、石墨烯器件加工公司 7九、石墨烯行業(yè)國內(nèi)部分重要公司（部分） 8十、東旭光電近2年在石墨烯領(lǐng)域的投資狀況 9一、石墨烯介紹石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化軌道構(gòu)成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一種碳原子厚度的二維材料。石墨烯始終被認(rèn)為是假設(shè)性的構(gòu)造，無法單獨穩(wěn)定存在。直至，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫，成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯，從而證明它能夠單獨存在。兩人也因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實驗”為由，共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎。石墨烯是已知強(qiáng)度最高的物質(zhì)，是已知電阻率最小的材料，是已知最薄的材料，是已知導(dǎo)熱率最高的材料，并且擁有超大的比表面積。超大比表面積使得石墨烯成為潛力巨大的儲能材料。石墨烯含有卓越而獨特的電學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、化學(xué)性能，因此在諸多領(lǐng)域呈現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。誘人的應(yīng)用前景，使得旨在應(yīng)用石墨烯的研發(fā)機(jī)會也在全球范疇內(nèi)急劇增加?，F(xiàn)在石墨烯制備還沒有找到一種適合大規(guī)模生產(chǎn)的辦法和途徑，這也是石墨烯成本始終居高不下的因素?，F(xiàn)重要的制造辦法分別是：機(jī)械剝離法、氣相沉積法、外延生長法、氧化還原法等。二、石墨烯的應(yīng)用石墨烯是一種技術(shù)含量非常高、應(yīng)用潛力非常廣泛的碳材料，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、鋰離子電池、航天、軍工、新一代顯示屏等傳統(tǒng)領(lǐng)域和新興領(lǐng)域都將帶來革命性的技術(shù)進(jìn)步。三、國內(nèi)重要研發(fā)機(jī)構(gòu)國內(nèi)重要的研發(fā)機(jī)構(gòu)有：中國科學(xué)院金屬研究所、寧波材料所、浙江大學(xué)、東南大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、天津大學(xué)、南京大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、北京大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等。四、石墨烯在鋰電池中的應(yīng)用石墨烯電池，運用鋰電池在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發(fā)出的一種新能源電池。由于石墨烯電池在汽車和移動設(shè)備上的應(yīng)用成功，電動汽車的環(huán)保無污染優(yōu)點市場需求量大，電動汽車的發(fā)展前景樂觀，另一種電子產(chǎn)品的巨大市場規(guī)模。這兩大塊需求市場將帶動石墨烯電池將來巨大的市場需求?，F(xiàn)在，需要解決的石墨烯電池的生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)技術(shù)工藝改善以及推廣等問題。國內(nèi)重要研究的是石墨烯運用到鋰電池上，而非全新體系的石墨烯電池。石墨烯是一種新型材料，是已知材料中最薄的一種。由于它的電阻率低，電子遷移的速度極快，表面積大和電性能良好，被科學(xué)家認(rèn)為是鋰離子電池的抱負(fù)電極材料。公開資料顯示，近年來石墨烯等新型負(fù)極材料的研發(fā)與應(yīng)用，開始受到業(yè)內(nèi)的關(guān)注。研究證明，將石墨烯應(yīng)用于鋰離子電池負(fù)極材料中，能夠大幅度提高負(fù)極材料的電容量和大倍率充放電性能。石墨烯可制止復(fù)合材料中納米粒子的團(tuán)聚，緩和充放電過程中的體積效應(yīng)，延長材料的循環(huán)壽命。粒子在石墨烯表面的附著，可減少材料形成SEI膜過程中與電解反映的能量損失。特斯拉CEO馬斯克近目在接受英國汽車雜志采訪時表達(dá)，正在研究高性能電池，特斯拉電動車的續(xù)行里程很快將能達(dá)成800公里，比現(xiàn)在增加近70％。其表達(dá)，特斯拉始終致力于打造純電動汽車，將繼續(xù)革新電池技術(shù)，不考慮造混合動力車。特斯拉Model3電動汽車的續(xù)行里程有望達(dá)320公里，售價約為3.5萬美元?！豆πР牧闲畔ⅰ返?1卷第4期56-56頁據(jù)悉，石墨烯兼具高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性、柔韌性等優(yōu)點，應(yīng)用于鋰電池負(fù)極材料后，可大幅度提高其電容量和大倍率充放電性能，或成特斯拉電池的抱負(fù)材料。特斯拉研究高能電池石墨烯或為抱負(fù)材料，這項新技術(shù)的核心在于，新型多孔石墨烯材料含有巨大的內(nèi)部表面區(qū)域，因此能實現(xiàn)在極短時間內(nèi)充電。所充電能量與普通鋰電池的電能量相稱。更重要的是，石墨烯電池電極在通過1萬次充放電之后。能量密度并未出現(xiàn)明顯損失。五、石墨烯鋰電池的發(fā)呈現(xiàn)狀（新聞方面）1.華為推業(yè)界首個石墨烯增強(qiáng)電池壽命為普通鋰電池2倍，12月4日該公司中央研究院瓦特實驗室在第57屆日本電池大會上宣布推出業(yè)界首個高溫長壽命石墨烯基鋰離子電池。實驗成果顯示，以石墨烯為基礎(chǔ)的新型耐高溫技術(shù)可將鋰離子電池上限使用溫度提高10℃，使用壽命是普通鋰離子電池的2倍。2.東旭光電（股票代碼：000413）-上海交通大學(xué)石墨烯技術(shù)研發(fā)中心揭牌成立7月8日，東旭光電集團(tuán)在北京舉辦石墨烯基鋰離子電池產(chǎn)品公布會，推出了以上海交通大學(xué)郭守武專家團(tuán)體專利技術(shù)為核心的世界首款石墨烯基鋰離子電池產(chǎn)品——“烯王”牌移動電源。該產(chǎn)品所使用的石墨烯基鋰離子電池性能十分優(yōu)良，與普通電池相比不僅可滿足5C條件下（12分鐘）的快速充放電，并且該石墨烯基鋰離子電池可在-30℃~80℃環(huán)境下工作，循環(huán)壽命更高達(dá)3500次。會議期間，東旭光電集團(tuán)、上海碳源匯谷新材料科技有限公司與上海交通大學(xué)三方合作成立的“東旭光電-上海交大石墨烯技術(shù)研發(fā)中心”正式揭牌成立，中心建于上海交通大學(xué)。上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院副院長王延峰與東旭光電集團(tuán)王忠輝副董事長為中心揭牌。中心成立合同商定東旭光電集團(tuán)控股子公司上海碳源匯谷新材料科技有限公司在將來五年內(nèi)每年向該中心出資200萬元，累計1000萬元人民幣，用以資助中心在石墨烯在儲能材料和期間、石墨烯基熱管理和重防腐涂層以及石墨烯在光電子材料和器件中應(yīng)用的有關(guān)科學(xué)和技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)方面的工作。東旭光電副總經(jīng)理、石墨烯產(chǎn)業(yè)負(fù)責(zé)人王忠輝表達(dá)：“諸多人都覺得烯王只是個充電寶，但事實上烯王是包含石墨烯材料、石墨烯基鋰離子電池正負(fù)極材料、石墨烯基鋰離子電池以及石墨烯基鋰離子電池移動電源在內(nèi)的全部公司系列石墨烯產(chǎn)品的品牌和代名詞，充電寶也只是公司推出的烯王系列產(chǎn)品中第一種面對消費者的產(chǎn)品而已。而將來，烯王更將成為公司的一種精神和文化。3.南洋科（股票代碼：002389）技擬入股合肥微晶涉足石墨烯領(lǐng)域南洋科技于11月14日晚間公示稱，公司近日與呂鵬、合肥高新、張梓晗等訂立了投資合作框架合同，合同商定，合肥微晶材料科技有限公司（下稱“合肥微晶”）向公司定向增資擴(kuò)股，公司出資1000萬元認(rèn)購其新增20%股份。據(jù)介紹，合肥微晶成立于1月，是由中國科技大學(xué)數(shù)名在校博士和碩士領(lǐng)銜開辦的以生產(chǎn)石墨烯等先進(jìn)材料為主的高科技公司。該公司研發(fā)實力較強(qiáng)，在石墨烯研發(fā)、生產(chǎn)、石墨烯生產(chǎn)設(shè)備研發(fā)、制備以及有關(guān)技術(shù)服務(wù)方面擁有豐富的技術(shù)背景。同時研發(fā)團(tuán)體與多個國內(nèi)外高校研究所的科技團(tuán)體有親密合作，該公司現(xiàn)在已累計申請專利8項，其中已獲授權(quán)3項。該公司于底通過合肥市高新技術(shù)公司認(rèn)證，并于獲批科技型中小公司創(chuàng)新基金?，F(xiàn)在為合肥國家大學(xué)科技園和中國科技大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院的在孵公司。六、石墨烯產(chǎn)業(yè)政策石墨烯處在由實驗室走向產(chǎn)業(yè)化的核心時期。即使產(chǎn)業(yè)化獲得了不少成果，但仍屬剛起步階段，現(xiàn)在階段制約石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心因素是石墨烯的工業(yè)化制備辦法不成熟，面臨著成本高、產(chǎn)品不穩(wěn)定、原則化程度低等問題,還需要長時間發(fā)展才干克服這些困難。因此，現(xiàn)在石墨烯產(chǎn)業(yè)化核心看政策扶持。工信部公布《新材料產(chǎn)業(yè)"十二五"發(fā)展規(guī)劃》，初次明確提出支持石墨烯新材料發(fā)展;年11月，我國公布的《核心材料升級換代工程》提出到年實現(xiàn)石墨烯的批量穩(wěn)定生產(chǎn)和規(guī)模化應(yīng)用;11月，《有關(guān)加緊石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》公布，提出了將石墨烯打造為先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，并在形成完善的石墨烯產(chǎn)業(yè)體系，實現(xiàn)石墨烯原則化、系列化和低成本化等規(guī)定。

七、石墨烯制備有關(guān)公司

八、石墨烯器件加工公司

九、石墨烯行業(yè)國內(nèi)部分重要公司（部分）現(xiàn)在中國的石墨烯行業(yè)還處在初級階段，制備技術(shù)不成熟，且存在高成本、低良品率等問題，這些都是石墨烯在工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)批量生產(chǎn)的難題。下列是行業(yè)國內(nèi)部分公司狀況介紹。

十、東旭光電近2年在石墨烯領(lǐng)域的投資狀況擬16.5億投建石墨烯基鋰電池項目9月6日公示,基于石墨烯基鋰離子電池項目推動過程中市場的良好反映,就上海碳源匯谷泰州石墨烯基鋰離子電池項目擴(kuò)大投資規(guī)模等事宜達(dá)成一致意見,該項目投資總額由以前公示的5億元增至16.5億元。據(jù)介紹,泰州石墨烯基鋰離子電池項目已于近日在泰州市海陵區(qū)發(fā)展和改革委員會完畢項目投資備案。該項目投資總額為16.5億元,分兩期建設(shè),12月開工建設(shè)一期生產(chǎn)線,建設(shè)周期12個月。另外,為激勵上海碳源匯谷在泰州建設(shè)研發(fā)及檢測平臺,泰州產(chǎn)業(yè)園管委同意以股份形式出資萬元與上海碳源匯谷或項目公司共同建設(shè)獨立的研發(fā)和檢測平臺,該平臺租用項目公司場地,由上海碳源匯谷或項目公司控股進(jìn)行管理和運行。自項目公司成立之日起,累計實現(xiàn)銷售收入超出20億元的,泰州產(chǎn)業(yè)園管委萬元出資作為獎勵免費轉(zhuǎn)讓予上海碳源匯谷或項目公司。與藍(lán)思科技訂立戰(zhàn)略合作合同6月2日公示稱,公司近日與藍(lán)思科技(股票代碼：300433)訂立了戰(zhàn)略合作合同,雙方經(jīng)和諧協(xié)商,就研發(fā)合作、產(chǎn)業(yè)整合、市場拓展、信息交流等領(lǐng)域開展全方位戰(zhàn)略合作等事宜達(dá)成戰(zhàn)略合作框架合同。在研發(fā)合作方面,雙方將共同在涉及高鋁蓋板玻璃、藍(lán)寶石玻璃、石墨烯基柔性顯示屏在內(nèi)的光電顯示材料的開發(fā)和應(yīng)用層面開展技術(shù)研發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新合作以及新技術(shù)、新產(chǎn)品的應(yīng)用推廣,雙方共同協(xié)商研發(fā)合作方向和目的,制訂研發(fā)計劃,有序推動各項合作內(nèi)容。產(chǎn)業(yè)化整合和市場拓展方面,東旭光電依靠石墨烯基柔性顯示屏、“王者熊貓”蓋板玻璃在內(nèi)的先進(jìn)柔性顯示材料技術(shù)以及藍(lán)寶石材料應(yīng)用技術(shù)與藍(lán)思科技進(jìn)行充足合作,共同拓展柔性顯示及藍(lán)寶石材料在新興領(lǐng)域的應(yīng)用市場。中國石墨烯聯(lián)盟訂立合作合同5月29日公布公示,近日公司與天津東麗經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)總公司及中國國際石墨烯資源產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟基于互惠互利的原則,通過和諧協(xié)商,共同訂立了《合作合同》。合作合同的訂立有助于公司借助天津市的地區(qū)、政策、產(chǎn)業(yè)等優(yōu)勢,結(jié)合聯(lián)盟的技術(shù)力量和國際資源,把握石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史機(jī)遇,加速公司的石墨烯產(chǎn)業(yè)布局,推動天津石墨烯資源集聚和產(chǎn)業(yè)整合,助力國家石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同西班牙合作納米材料(涉及石墨烯)4月25日公示,公司近日與TheCatalanInstituteofNanoscienceandNanotechnology(西班牙加泰羅尼亞納米科學(xué)和納米技術(shù)研究所,下列簡稱“ICN2”或“西班牙方”)訂立了《戰(zhàn)略框架合同》。公司為了能將光電、生物傳感器、半導(dǎo)體、儲能、熱管理、石墨烯油墨、制造設(shè)備和其它領(lǐng)域的處在研發(fā)階段的石墨烯應(yīng)用技術(shù)成果充足向商業(yè)化轉(zhuǎn)化,與西班牙ICN2訂立戰(zhàn)略框架合同,擬建立長久穩(wěn)定的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,ICN2將考慮向公司開放其研究人員的某些最新研究進(jìn)展。加泰羅尼亞納米科學(xué)和納米技術(shù)研究所(ICN2)是一所非營利性的國際研究機(jī)構(gòu),是一家歐洲頂級的納米科學(xué)和納米技術(shù)研究中心,擁有領(lǐng)先的研究人員和先進(jìn)的設(shè)備。在納米材料(涉及石墨烯)的多項基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)方面ICN2都擁有領(lǐng)先地位。訂立石墨烯產(chǎn)業(yè)合作合同3月10日午間披露,公司近日與四川省德陽市旌陽區(qū)人民政府訂立了《東旭旭德陽石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金戰(zhàn)略合作合同》,雙方共同設(shè)立一支規(guī)模2億元的產(chǎn)業(yè)基金,推動“四川省石墨烯產(chǎn)業(yè)園”建設(shè),著力打造西部首個集科研創(chuàng)新、孵化應(yīng)用于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈集群——“西部碳谷”。該基金投資方向重要圍繞產(chǎn)業(yè)鏈配備創(chuàng)新、集聚創(chuàng)新要素,強(qiáng)化上下游協(xié)同創(chuàng)新,專注于國內(nèi)外石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、項目孵化、產(chǎn)品開發(fā)及上下游核心應(yīng)用領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)融合的哺育和成果轉(zhuǎn)化。投資對象重點投向含有原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新或消化吸取再創(chuàng)新屬性、且處在初創(chuàng)期、早中期的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)或核心技術(shù)的創(chuàng)新型公司,投資這類公司的資金比例不低于基金總規(guī)模的60%。投資石墨烯設(shè)備公司3月8日晚間公示稱,公司擬投資累計7345.45萬元,以股權(quán)受讓及增資方式獲得上海碳源匯谷新材料科技有限公司(簡稱“上海碳源匯谷”)50.5%股權(quán),旨在增強(qiáng)公司在石墨烯領(lǐng)域的實力和影響力上海碳源匯谷是一家專注于石墨烯規(guī)?；苽?、應(yīng)用技術(shù)開發(fā)的公司,其中試生產(chǎn)線生產(chǎn)的石墨烯產(chǎn)品已實現(xiàn)99%以上的單層率,純度達(dá)99.9%;石墨烯/磷酸鐵鋰電池可滿足10C條件下的充放電,即在6分鐘內(nèi)可充滿或放空,明顯縮短電池的充放電時間,延長了電池使用壽命、提高了電池容量。公司通過自有資金完畢對上海碳源匯谷的收購,能夠依靠目的公司的科研力量和已獲得的技術(shù)突破,進(jìn)一步提高公司石墨烯技術(shù)水平,加速實現(xiàn)低成本高品質(zhì)石墨烯制備,協(xié)助公司石墨烯有關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域項目快速成長并形成產(chǎn)業(yè)能力,大大提高公司石墨烯業(yè)務(wù)的發(fā)展速度,增強(qiáng)公司在石墨烯領(lǐng)域的實力和影響力。上海碳源匯谷在至稅后凈利潤分別不低于500萬元、1000萬元及萬元。若其中任一年度經(jīng)審計的凈利潤無法達(dá)成承諾凈利潤原則時,差額部分由交易對方以現(xiàn)金向目的公司予以補(bǔ)足。出資1050萬投資石墨烯項目3月4日公布公示，公司擬與北京理工大學(xué)共同投資設(shè)立控股子公司“北京旭碳新材料科技有限公司”，開展石墨烯新材料研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化、市場經(jīng)營、項目投資。擬設(shè)立的合資公司注冊資本為1,500萬元人民幣，其中東旭光電以貨幣出資1,050萬元人民幣，占注冊資本的70%。合資公司經(jīng)營前期將以高性能石墨烯透明導(dǎo)電薄膜、高性能石墨烯散熱材料以及高性能石墨烯鋰離子電池負(fù)極材料和超級電容器的原則化產(chǎn)品、量產(chǎn)工藝及配套裝備的研發(fā)、生產(chǎn)與市場推廣為重點方向，并就石墨烯替代硅片、石墨烯量子點等新材料、新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用開展預(yù)研。聯(lián)手高校研發(fā)石墨烯8月11日公示稱，公司近日與北京理工大學(xué)訂立了有關(guān)在石墨烯新材料領(lǐng)域開展產(chǎn)學(xué)研合作的合同，合同期間為5年。公司與北理工擬定在光電顯示及其它國家支持的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，就石墨烯新材料的技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、應(yīng)