石墨行业现状及发展报告2011923.ppt

2 应用领域广泛，市场潜力无限 (1) 石墨烯基处理运行速度将达1000GHz 多晶硅目前已经成为半导体产业的基础原料，随着技术的不断进步，对于计算机运行速 度的要求也不断提高，目前的硅基集成电路的发展受到了本身材料的限制，在室温下硅基处 理器的运行速度达4~5GHz后就很难在继续提高。 石墨烯拥有比硅更高的载流子迁移率，是一种非常优异的半导体材料，电子在石墨烯中 的运行速度能够达到光速的1/300，要比在其他介质中的运行速度高很多，而且只会产生很 少的热量。 石墨烯未来很可能成为硅的替代者，成为半导体产业新的基础材料。 据半导体协会统计，2010年全球电子多晶硅的需求量将在2500吨左右，未来两年仍保持每年 8%的稳定增产率。如果未来全球每年有十分之一的高端计算机有运用石墨烯基集成电路， 替换多晶硅所需要的石墨烯就250吨，按照目前的市价2000元/克计算，石墨烯在集成电力领 域的潜在市场就达到了5000亿元以上。 2001年~2012年全球电子类多晶硅需求量 (2) 石墨烯提升锂离子电池性能 锂离子电池已经成为当前用途最广泛、前景最广阔的电池能源。实验表明，将石墨烯 应用于锂离子电池的负极材料中，其比容量可达540mAh/g以上，如果在其中加入碳纳米管 后，其比容量可达730mAh/g，而目前普通的人造石墨负极的比容量只有370mAh/g，可见石 墨烯作为负极材料能够大幅度提高锂离子电池性能。 随着世界各国对新能源汽车的大力推广，未来对锂离子电池的需求量也将保持持续增长 的态势；根据IEK的预测，2008~2013年全球的负极材料的需求量将保持年均20%的增长 率，到2013年全球的负极材料需求量将达到3.7万吨以上。 未来有1%的锂离子电池由使用石墨烯负极材料的需求，那每年对于石墨烯的需求就在 250吨以上。 2008年~2013年全球负极材料需求量 (3) 石墨烯推动超级电容发展 超级电容器是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，能够在几秒钟完成 充电，其容量能够达到几百甚至前法拉；具有容量大、功率高、使用寿命长等特点。 石墨烯有超大的比表面积，实验表明使用石墨烯作为电极的超级电容器能够产生相同体积电 容器6倍以上的容量，大大提高了超级电容器的性能。 2010年全球超级电容的市场规模达到50亿元，并保持着20%的增长速率。所以石墨烯也 将面临巨大的市场空间。 (4) 石墨烯可制成能够折叠的显示器 目前的显示器和触摸屏等器件中的导体材料，主要是使用的氧化铟锡材料，但这种材料 韧性相对较差，在折叠或者拉伸时可能会影响现象的效果。而石墨烯具有高韧性，能够拉伸 20%而不断裂。使用石墨烯作为导体材料，能够制成可以折叠、伸缩的显示器件。 2011年全球仅触摸屏所需要的氧化铟锡导电玻璃就近4500万片，加上公共查询、医疗 仪器和游戏机等方面的应用，预计2011年氧化铟锡导电玻璃的市场容量在8500~9500万片， 石墨将具有很大的替代空间。 3 石墨烯产业现状 石墨烯目前还处在研发阶段，尚还没有出现产业化动向，整个产业链也没有形成。但高 达5000元/克的产品价格和广阔的市场前景更让各方对石墨烯很是青睐。 各国的石墨烯文献发表量持续增加 截至到2010年，全球有8434片相关的研究论文，共来自79个国家和地区。 各国积极进行专利布局 从2004年至今，国际上关于石墨烯的专利申请已经达到了1400余项，目前国内机构已经取得 了150余项国家专利，主要集中在石墨烯的制备和石墨烯复合材料领域。 目前行业还在量产初级阶段 由于我国是世界上主要石墨生产国，因此很多的国家对我国石墨进行战略收购，例如日 本，2010年居行业内统计，我国出口石墨18万吨左右，是世界上最大的石墨出口国。 我国石墨资源主要分布在黑龙江、内蒙古、山东、湖北、湖南等地区。一般来说，石 墨矿经选矿后成为石墨粉，根据其含碳量的不同分为低碳石墨、中碳石墨、高碳石墨和高纯 度石墨。目前销量比较好的石墨粉价位在5000~6000元/吨。纯度99.99%的高纯石墨粉一般售 价高达万元以上。 由于石墨与人造石墨特性上的差异，其应用领域也有所不同，目前主要碳素上市公司 所生产的均为人造石墨。鳞片石墨主要应用于新能源、锂电池材料、汽车及耐火材料等。 一 石墨资源具有战略意义 石墨由于特殊的地质成因和性质，一直是军工与现代工业发展中不可或缺的重要战略 资源。从民用到