石墨烯市场研究报告 石墨烯原材料价格走势图

石墨烯简介：一种极具潜力的二维碳纳米材料

石墨烯是一种在2004年首次通过微机械剥离法从石墨中提取的碳纳米材料。其结构由碳原子以sp²杂化轨道形成的六角形晶格构成，表现出独特的物理和化学特性。作为一种单层碳原子构成的二维材料，石墨烯具有显著的力学特性与导电性，其理论杨氏模量高达1.0TPa，拉伸强度则为130GPa，是目前已知强度最高的材料之一。这种材料的韧性与可弯曲性使其在现代材料科学中备受推崇，常被称为“新材料之王”或“黑金”。

石墨烯的分类及多样性

根据层数，石墨烯可分为单层、双层、少层和多层石墨烯。而按功能化形式，可进一步划分为氧化石墨烯、氢化石墨烯、氟化石墨烯等。从外观形态上看，它还可以被制成片、膜、量子点、纳米带或三维结构。

石墨烯的卓越性能与广泛应用

石墨烯以其超强的导电性、良好的热传导性及优异的透光性而闻名，同时还具有高柔性和高强度等特性。这些独特的性质使得石墨烯在多个领域中找到了广泛的应用，尤其是在基础科学、新能源电池、柔性显示屏、传感器和复合材料等领域。

石墨烯产业链与应用前景

石墨烯的优越性能使其在电池电极材料、半导体器件、透明显示屏、传感器、电容器及晶体管等多个领域得到了应用，相关研究在化学、材料、物理、生物、环境和能源等学科也取得了诸多进展。石墨烯的上游原料为石墨，而下游应用主要集中在新能源电池、涂料、柔性屏和传感器等领域。

原材料石墨的储量与供应

石墨烯产业链的原料主要是石墨，中国作为全球最大的石墨生产国，其可开采储量排名第二，占世界总储量的25%，但可开采年限仅为116年，位居全球主要石墨生产国之中，仅高于挪威。

我国在石墨资源方面的优势

中国的天然石墨产量在2018年达到63万吨，占全球总产量的68%。近年来全球天然石墨的总产量有所下降，2018年降至约93万吨，原材料的供应受到影响，对石墨烯的中游制备提出了更高的要求。

石墨烯的制备方法多种多样

在石墨烯产业链中游的制备环节，石墨烯的制备方法主要分为两类：（1）“自上而下”方法，从石墨块中剥离出单层或几层石墨烯，如液相剥离法和机械剥离法；（2）“自下而上”方法，从碳原子或碳化合物分子出发，利用晶体生长重构石墨烯，例如化学气相沉积法和外延生长法。

不同的制备方法会导致石墨烯在品质和成本上的显著差异，相关产品的适用领域也各不相同。以石墨烯粉体为例，常用的制备方法有球磨剥离法、液相剥离法和氧化还原法等，其中氧化还原法制备的石墨烯粉体层数最少，是目前应用最广泛的方法。

全球市场的增长态势

据统计，2019年全球石墨烯行业的市场规模为77亿美元，年复合增长率为45.89%。预计未来两年，石墨烯市场将保持约20%的增速。中国市场近年来增长迅猛，2019年达163亿元，预计2020年将超过200亿元，年复合增长率接近60%。

石墨烯在各领域的研究与应用不断深入

石墨和石墨烯相关材料在电池电极、半导体器件、透明显示屏等多个领域的应用，展现出巨大的潜力。在新能源电池相关领域，石墨烯的应用尤其广泛，2017年其市场规模已达50亿元，占全国市场份额的71.4%。

超级电容器的优势与市场前景

超级电容器是一种结合了传统电容器与充电电池特点的新型储能装置，具备快速充放电的特性及高能量密度。与传统电池相比，超级电容器具有功率密度高、循环寿命长等优点。石墨烯凭借其优异的导电性与高比表面积，成为超级电容器理想的材料。

全球石墨烯超级电容市场的规模预计到2030年将达到6.09亿美元，年复合增长率为23.9%。亚太地区在这一市场中占据主导地位，预计2021年将占全球市场的46%。

石墨烯在防腐涂料领域的应用

防腐涂料由底漆、中漆和面漆构成，具有防腐蚀功能。石墨烯防腐涂料在导电性、热稳定性及抗菌性能上优势明显。根据市场需求，重防腐涂料的需求逐年增加，带动了石墨烯的进一步应用。

石墨烯凭借其独特的性能与广泛的应用潜力，正在各个领域掀起一场技术革命。随着研究的深入和技术的不断成熟，石墨烯将在未来的发展中扮演更为重要的角色，推动各行业的创新与变革。