不仅如此,英国还涌现了众多致力于石墨烯生产和应用的公司,比如英国著名的体育用品海德公司已于2013年起推出了添加石墨烯的网球拍,诺瓦克·德约科

不仅如此,英国还涌现了众多致力于石墨烯生产和应用的公司,比如英国著名的体育用品海德公司已于2013年起推出了添加石墨烯的网球拍,诺瓦克·德约科维奇等众多网球明星都在使用这款球拍。

② 美国

美国作为科技强国,研发实力强,对石墨烯的研究投入开始较早,投入力度也相对较大。美国国防部高级研究计划署2008年7月就发布了总投资2200万美元的碳电子射频应用项目,旨在开发超高速和超低能量应用的石墨烯基射频电路。2006年-2011年间,美国国家自然科学基金关于石墨烯的资助项目有 200项左右,涵盖了石墨烯研究和应用的各个领域。2014年,国家自然科学基金投入1800万美元、美国空军科研办公室投入1000万美元对石墨烯及相关的二维材料开展基础研究。

美国良好的创业环境也促使了众多小型石墨烯企业的诞生,产业化和应用进程相对较快。美国具有众多研发实力强 劲的大型企业,如国际商业机器公司(IBM)、英特尔、波音等投入大量的科研力量进行石墨烯的研发。2012年,美国IBM公司成功研制出首款由石墨烯圆 片制成的集成电路,使石墨烯特殊的电学性能彰显出应用前景,预示着未来可用石墨烯圆片来替代硅晶片。2014年10月,IBM研究人员发现石墨烯材料能大幅降低蓝光LED成本,而这种技术有机会催生高频晶体管、光探测器、生物传感器以及其他“后硅时代”组件,为此,该公司计划未来5年内投入30亿美元研究下一代芯片技术。

③ 欧盟

欧盟近年来对石墨烯的研发也投入较大。截至2011年,欧盟总共投入了约1.5亿欧元推动石墨烯的相关研发。欧盟现有50余家公司在开展石墨烯的研发、产业化以及应用的推进。除了政府推动的学术研究,许多工业巨头,如巴斯夫及拜耳公司等,也投入了相当的人力和财力加强对石墨烯相关应用的研发。

2013年1月,欧盟委员会更是将石墨烯列为“未来新兴技术旗舰项目”之一,计划10年内提供10亿欧元资助,将石墨烯研究提升至战略高度,旨在把石墨 烯和其他二维材料从实验室推向社会,促进产业革命和经济增长,创造就业机会。该项目由瑞典查尔姆斯理工大学牵头、欧盟15个成员国的100多个研发团队组 成,其中包括4名诺贝尔奖得主。

目前,在欧盟“第七框架计划(FP7)”下的过渡阶段(2013年10月1日至2016年3月31日)已经完美收官。这8项研究成果分别是:石墨烯神经元研究、石墨烯压力传感器、无摩擦石墨烯、石墨烯皮划艇、搅拌法生产石墨烯、石墨烯柔性显示屏、石墨烯光纤、石墨烯可充电电池。

作为欧盟的重要成员国,德国于2010年启动了石墨烯优先研究计划,包括38个研究项目,前3年预算经 费为1060万欧元;德国联邦教研部也于当年投入了700万欧元资助相关研究,旨在加深对石墨烯性能的理解和操控,为新型石墨烯基电子产品奠定基础。 2012年10月,德国慕尼黑工业大学的科学家成功制成石墨烯光电探测器,石墨烯制成的光电探测器能非常快速地处理和引导光电信号。

④ 韩国

韩国石墨烯相关研究与产业发展迅猛,这不但得益于韩国政府近年来不间断的支持,也得益于本国大型公司的巨大投入。韩国原知识经济部预计2012至 2018年间向石墨烯领域提供总额为2.5亿美元的资助,其中1.24亿美元用于石墨烯技术研发,1.26亿美元用于石墨烯商业化应用研究。2013年, 韩国产业通商资源部宣布整合韩国国内研究机构与企业力量推进石墨烯商业化发展,包括韩国科学技术院在内的41家研究机构将与6家企业形成石墨烯联盟,合作攻关,政府将在未来6年投入4230万美元,希望打造每年153亿美元的市场,形成25家全球领先企业。韩国注重保护和申请石墨烯专利,专利量居全球第 三,仅次于美国和中国,远高于欧洲其他国家。

产业企业层面,韩国三星投入了巨大研发力量,保证了其在石墨烯应用于柔性显示、触摸屏以及 芯片等领域的国际领先地位,在2011年研发出40英寸的石墨烯触摸屏面板。2014年,三星先进技术研究院与韩国成均馆大学联合宣布合成了一种能在更大 尺度内保持导电性的石墨烯晶体,是一种可以用在柔性显示屏和可穿戴设备上的屏幕显示技术。韩国科学家也于去年11月宣布发明最新的石墨烯超级手机电池,可存储与传统电池等量的电量,但充电时间只需16秒。

⑤ 日本

日本作为碳材料产业最发达的国家之一,从2007年起就对石墨烯的开发进行资助。例如:日本科学技术振兴机构2007年就对石墨烯材料和器件的技术开发 项目进行资助;经济产业省2011年实施的“低碳社会实现之超轻、高轻度创新融合材料”项目,重点支持了碳纳米管和石墨烯的批量合成技术。

除了日本政府的相关投入外,日本众多企业,如日立、索尼、东芝等投入了大量资金和人力从事石墨烯的基础研究以及应用开发,并取得了显著进展。日本索尼公司2012年就研发出了可以生成长度达120米的石墨烯的透明薄膜化学气相生长技术。

三、中国石墨烯行业市场分析

3.1 行业发展概况

我国在石墨烯领域的研究起步与发达国家相比较晚,但在近些年的努力下, 文献发表量和专利数量都已经位居全球首位,在石墨烯研究领域正和发达国家一样处于起跑阶段。2015年5月,国家金融信息中心指数研究院发布了全球首个石墨烯指数指数评价结果显示,我国全球石墨烯产业综合发展实力位列全球第3位(前2位分别为美国和日本)。

从宏观政策看,我国石墨烯的发展得到了国家和各级地方政府的大力扶持,国内石墨烯产业制备技术和应用技术均取得了长足发。国家在“十二五”规划中间明确将新材料列为重要的战略新兴产业;国家自然科学基金委员会已经陆续拨款超过3亿元资助石墨烯相关项目;国家引导石墨烯产业成立了中国石墨烯产业技术创新战略联盟,联盟成员已达53家, 6位联盟常务理事单位分别对石墨烯技术路线、标准战略、专利布局、国际合作和产业促进进行支持和合理引导。

鉴于石墨烯的未来广阔的应用前景,民间资本纷纷介入石墨烯产业链。在产业园和创业基金等的积极引导下, 一些创业者以技术为资本成立公司,一些上市公司以资金为优势介入石墨烯领域。上市公司通过引进石墨烯技术、与科研机构签订合作协议、设立产业技术投资基金或从战略角度构建产业链等方式参与石墨烯研发生产。目前部分石墨烯公司具备生产石墨烯粉体、浆液、导热膜、 功能涂料、 导电油墨和触控屏的能力,但在产品质量提升和下游市场开发方面仍存在巨大的提升空间,国内石墨烯产业尚未形成完整的、成熟的产业链。

总的来看,2014年,我国的石墨烯市场规模约为150万美元。随着石墨烯量产的解决和石墨烯下游的拓展,2015年中国石墨烯产业市场规模达到1630万美元,预计2020年其市场规模将达到2亿美元,并成为全球最大的石墨烯消费国家。

图5 中国石墨烯市场规模(百万美元)及预测

中国石墨烯市场规模(百万美元)及预测

Source:LONGMAKER研究

随着整个石墨烯产业技术的不断发展及下游应用的成熟,虽然还未出现具有“颠覆性”的应用方向,但是在一些相对成熟的领域的应用已经越来越明朗,如复合材料、防腐涂料、显示产业等领域都有着非常不错的发展势头。

3.2 石墨烯产业波特五力模型分析

图6 波特五力模型

波特五力模型

Source:LONGMAKER研究

波特五力分析对于企业是否进入或者退出这个市场有一定指导意义。该分析模型从五个方面来讨论了石墨烯市场,即供应商的议价能力,购买者的议价能力,潜在进入者的威胁,替代品的威胁,以来自目前在同一行业的公司间的竞争。

[责任编辑:张倩]

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