石墨烯调研报告

石墨烯调研汇报目录一、石墨烯简介 1二、石墨烯的应用 2三、国内重要研发机构 3四、石墨烯在锂电池中的应用 3五、石墨烯锂电池的发展现实状况（新闻方面） 4六、石墨烯产业政策 5七、石墨烯制备有关企业 6八、石墨烯器件加工企业 7九、石墨烯行业国内部分重要企业（部分） 8十、东旭光电近2年在石墨烯领域的投资状况 9一、石墨烯简介石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化轨道构成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一种碳原子厚度的二維材料。石墨烯一直被认为是假设性的构造，无法单独稳定存在。直至，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫，成功地在试验中从石墨中分离出石墨烯，从而证明它可以单独存在。两人也因“在二维石墨烯材料的开创性试验”为由，共同获得诺贝尔物理学奖。石墨烯是已知强度最高的物质，是已知电阻率最小的材料，是已知最薄的材料，是已知导热率最高的材料，并且拥有超大的比表面积。超大比表面积使得石墨烯成为潜力巨大的储能材料。石墨烯具有卓越而独特的电学、光学、力学、化学性能，因此在诸多领域展现出广阔的应用前景。诱人的应用前景，使得意在应用石墨烯的研发机会也在全球范围内急剧增长。目前石墨烯制备还没有找到一种适合大规模生产的措施和途径，这也是石墨烯成本一直居高不下的原因。现重要的制造措施分别是：机械剥离法、气相沉积法、外延生长法、氧化还原法等。二、石墨烯的应用石墨烯是一种技术含量非常高、应用潜力非常广泛的碳材料，在半导体产业、光伏产业、锂离子电池、航天、军工、新一代显示屏等老式领域和新兴领域都将带来革命性的技术进步。三、国内重要研发机构国内重要的研发机构有：中国科学院金属研究所、宁波材料所、浙江大学、东南大学、清华大学、上海交通大学、天津大学、南京大学、西安电子科技大学、北京大学、中国科学技术大学等。四、石墨烯在锂电池中的应用石墨烯电池，运用锂电池在石墨烯表面和电极之间迅速大量穿梭运动的特性，开发出的一种新能源电池。由于石墨烯电池在汽车和移动设备上的应用成功，电动汽车的环境保护无污染长处市场需求量大，电动汽车的发展前景乐观，另一种电子产品的巨大市场规模。这两大块需求市场将带动石墨烯电池未来巨大的市场需求。目前，需要处理的石墨烯电池的生产成本高，生产技术工艺改善以及推广等问题。国内重要研究的是石墨烯运用到锂电池上，而非全新体系的石墨烯电池。石墨烯是一种新型材料，是已知材料中最薄的一种。由于它的电阻率低，电子迁移的速度极快，表面积大和电性能良好，被科学家认为是锂离子电池的理想电极材料。公开资料显示，近年来石墨烯等新型负极材料的研发与应用，开始受到业内的关注。研究证明，将石墨烯应用于锂离子电池负极材料中，可以大幅度提高负极材料的电容量和大倍率充放电性能。石墨烯可制止复合材料中纳米粒子的团聚，缓和充放电过程中的体积效应，延长材料的循环寿命。粒子在石墨烯表面的附着，可减少材料形成SEI膜过程中与电解反应的能量损失。特斯拉CEO马斯克近目在接受英国汽车杂志采访时表达，正在研究高性能电池，特斯拉电动车的续行里程很快将能到达800公里，比目前增长近70％。其表达，特斯拉一直致力于打造纯电动汽车，将继续革新电池技术，不考虑造混合动力车。特斯拉Model3电动汽车的续行里程有望达320公里，售价约为3.5万美元。《功能材料信息》第11卷第4期56-56页据悉，石墨烯兼具高强度、高导电性、柔韧性等长处，应用于锂电池负极材料后，可大幅度提高其电容量和大倍率充放电性能，或成特斯拉电池的理想材料。特斯拉研究高能电池石墨烯或为理想材料，这项新技术的关键在于，新型多孔石墨烯材料具有巨大的内部表面区域，因此能实目前极短时间内充电。所充电能量与一般锂电池的电能量相称。更重要的是，石墨烯电池电极在通过1万次充放电之后。能量密度并未出现明显损失。五、石墨烯锂电池的发展现实状况（新闻方面）1.华为推业界首个石墨烯增强电池寿命为一般锂电池2倍，12月4日该企业中央研究院瓦特试验室在第57届日本电池大会上宣布推出业界首个高温长寿命石墨烯基锂离子电池。试验成果显示，以石墨烯为基础的新型耐高温技术可将锂离子电池上限使用温度提高10℃，使用寿命是一般锂离子电池的2倍。2.东旭光电（股票代码：000413）-上海交通大学石墨烯技术研发中心揭牌成立7月8日，东旭光电集团在北京举行石墨烯基锂离子电池产品公布会，推出了以上海交通大学郭守武专家团体专利技术为关键的世界首款石墨烯基锂离子电池产品——“烯王”牌移动电源。该产品所使用的石墨烯基锂离子电池性能十分优良，与一般电池相比不仅可满足5C条件下（12分钟）的迅速充放电，并且该石墨烯基锂离子电池可在-30℃~80℃环境下工作，循环寿命更高达3500次。会议期间，东旭光电集团、上海碳源汇谷新材料科技有限企业与上海交通大学三方合作成立的“东旭光电-上海交大石墨烯技术研发中心”正式揭牌成立，中心建于上海交通大学。上海交通大学电子信息与电气工程学院副院长王延峰与东旭光电集团王忠辉副董事长为中心揭牌。中心成立协议约定东旭光电集团控股子企业上海碳源汇谷新材料科技有限企业在未来五年内每年向该中心出资200万元，合计1000万元人民币，用以资助中心在石墨烯在储能材料和期间、石墨烯基热管理和重防腐涂层以及石墨烯在光电子材料和器件中应用的有关科学和技术研发和人才培养方面的工作。东旭光电副总经理、石墨烯产业负责人王忠辉表达：“诸多人都认为烯王只是个充电宝，但实际上烯王是包括石墨烯材料、石墨烯基锂离子电池正负极材料、石墨烯基锂离子电池以及石墨烯基锂离子电池移动电源在内的所有企业系列石墨烯产品的品牌和代名词，充电宝也只是企业推出的烯王系列产品中第一种面向消费者的产品而已。而未来，烯王更将成为企业的一种精神和文化。3.南洋科（股票代码：002389）技拟入股合肥微晶涉足石墨烯领域南洋科技于11月14日晚间公告称，企业近日与吕鹏、合肥高新、张梓晗等签订了投资合作框架协议，协议约定，合肥微晶材料科技有限企业（下称“合肥微晶”）向企业定向增资扩股，企业出资1000万元认购其新增20%股份。据简介，合肥微晶成立于1月，是由中国科技大学数名在校博士和硕士领衔开办的以生产石墨烯等先进材料为主的高科技企业。该企业研发实力较强，在石墨烯研发、生产、石墨烯生产设备研发、制备以及有关技术服务方面拥有丰富的技术背景。同步研发团体与多种国内外高校研究所的科技团体有亲密合作，该企业目前已合计申请专利8项，其中已获授权3项。该企业于底通过合肥市高新技术企业认证，并于获批科技型中小企业创新基金。目前为合肥国家大学科技园和中国科技大学先进技术研究院的在孵企业。六、石墨烯产业政策石墨烯处在由试验室走向产业化的关键时期。虽然产业化获得了不少成果，但仍属刚起步阶段，目前阶段制约石墨烯产业发展的关键原因是石墨烯的工业化制备措施不成熟，面临着成本高、产品不稳定、原则化程度低等问题,还需要长时间发展才能克服这些困难。因此，目前石墨烯产业化关键看政策扶持。工信部公布《新材料产业"十二五"发展规划》，初次明确提出支持石墨烯新材料发展;年11月，我国公布的《关键材料升级换代工程》提出到年实现石墨烯的批量稳定生产和规模化应用;11月，《有关加紧石墨烯产业创新发展的若干意见》公布，提出了将石墨烯打造为先导产业，并在形成完善的石墨烯产业体系，实现石墨烯原则化、系列化和低成本化等规定。

七、石墨烯制备有关企业

八、石墨烯器件加工企业

九、石墨烯行业国内部分重要企业（部分）目前中国的石墨烯行业还处在初级阶段，制备技术不成熟，且存在高成本、低良品率等问题，这些都是石墨烯在工业领域实现批量生产的难题。如下是行业国内部分企业状况简介。

十、东旭光电近2年在石墨烯领域的投资状况拟16.5亿投建石墨烯基锂电池项目9月6日公告,基于石墨烯基锂离子电池项目推进过程中市场的良好反应,就上海碳源汇谷泰州石墨烯基锂离子电池项目扩大投资规模等事宜到达一致意见,该项目投资总额由此前公告的5亿元增至16.5亿元。据简介,泰州石墨烯基锂离子电池项目已于近日在泰州市海陵区发展和改革委员会完毕项目投资立案。该项目投资总额为16.5亿元,分两期建设,12月动工建设一期生产线,建设周期12个月。此外,为鼓励上海碳源汇谷在泰州建设研发及检测平台,泰州产业园管委同意以股份形式出资万元与上海碳源汇谷或项目企业共同建设独立的研发和检测平台,该平台租用项目企业场地,由上海碳源汇谷或项目企业控股进行管理和运行。自项目企业成立之日起,合计实现销售收入超过20亿元的,泰州产业园管委万元出资作为奖励免费转让予上海碳源汇谷或项目企业。与蓝思科技签订战略合作协议6月2日公告称,企业近日与蓝思科技(股票代码：300433)签订了战略合作协议,双方经友好协商,就研发合作、产业整合、市场拓展、信息交流等领域开展全方位战略合作等事宜到达战略合作框架协议。在研发合作方面,双方将共同在包括高铝盖板玻璃、蓝宝石玻璃、石墨烯基柔性显示屏在内的光电显示材料的开发和应用层面开展技术研发、技术创新合作以及新技术、新产品的应用推广,双方共同协商研发合作方向和目的,制定研发计划,有序推进各项合作内容。产业化整合和市场拓展方面,东旭光电依托石墨烯基柔性显示屏、“王者熊猫”盖板玻璃在内的先进柔性显示材料技术以及蓝宝石材料应用技术与蓝思科技进行充足合作,共同拓展柔性显示及蓝宝石材料在新兴领域的应用市场。中国石墨烯联盟签订合作协议5月29日公布公告,近日企业与天津东丽经济技术开发区总企业及中国国际石墨烯资源产业联盟基于互惠互利的原则,通过友好协商,共同签订了《合作协议》。合作协议的签订有助于企业借助天津市的地区、政策、产业等优势,结合联盟的技术力量和国际资源,把握石墨烯产业发展的历史机遇,加速企业的石墨烯产业布局,推进天津石墨烯资源集聚和产业整合,助力国家石墨烯产业的发展。同西班牙合作纳米材料(包括石墨烯)4月25日公告,企业近日与TheCatalanInstituteofNanoscienceandNanotechnology(西班牙加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所,如下简称“ICN2”或“西班牙方”)签订了《战略框架协议》。企业为了能将光电、生物传感器、半导体、储能、热管理、石墨烯油墨、制造设备和其他领域的处在研发阶段的石墨烯应用技术成果充足向商业化转化,与西班牙ICN2签订战略框架协议,拟建立长期稳定的战略合作伙伴关系,ICN2将考虑向企业开放其研究人员的某些最新研究进展。加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所(ICN2)是一所非营利性的国际研究机构,是一家欧洲顶级的纳米科学和纳米技术研究中心,拥有领先的研究人员和先进的设备。在纳米材料(包括石墨烯)的多项基础科学和应用技术方面ICN2都拥有领先地位。签订石墨烯产业合作协议3月10日午间披露,企业近日与四川省德阳市旌阳区人民政府签订了《东旭旭德阳石墨烯产业发展基金战略合作协议》,双方共同设置一支规模2亿元的产业基金,推进“四川省石墨烯产业园”建设,着力打造西部首个集科研创新、孵化应用于一体的全产业链集群——“西部碳谷”。该基金投资方向重要围绕产业链配置创新、集聚创新要素,强化上下游协同创新,专注于国内外石墨烯产业技术创新、项目孵化、产品开发及上下游关键应用领域、产业融合的培育和成果转化。投资对象重点投向具有原始创新、集成创新或消化吸取再创新属性、且处在初创期、早中期的拥有自主知识产权或关键技术的创新型企业,投资此类企业的资金比例不低于基金总规模的60%。投资石墨烯设备企业3月8日晚间公告称,企业拟投资合计7345.45万元,以股权受让及增资方式获得上海碳源汇谷新材料科技有限企业(简称“上海碳源汇谷”)50.5%股权,意在增强企业在石墨烯领域的实力和影响力上海碳源汇谷是一家专注于石墨烯规模化制备、应用技术开发的企业,其中试生产线生产的石墨烯产品已实现99%以上的单层率,纯度达99.9%;石墨烯/磷酸铁锂电池可满足10C条件下的充放电,即在6分钟内可充斥或放空,明显缩短电池的充放电时间,延长了电池使用寿命、提高了电池容量。企业通过自有资金完毕对上海碳源汇谷的收购,可以依托目的企业的科研力量和已获得的技术突破,深入提高企业石墨烯技术水平,加速实现低成本高品质石墨烯制备,协助企业石墨烯有关应用领域项目迅速成长并形成产业能力,大大提高企业石墨烯业务的发展速度,增强企业在石墨烯领域的实力和影响力。上海碳源汇谷在至税后净利润分别不低于500万元、1000万元及万元。若其中任一年度经审计的净利润无法到达承诺净利润原则时,差额部分由交易对方以现金向目的企业予以补足。出资1050万投资石墨烯项目3月4日公布公告，企业拟与北京理工大学共同投资设置控股子企业“北京旭碳新材料科技有限企业”，开展石墨烯新材料研发、产业化、市场经营、项目投资。拟设置的合资企业注册资本为1,500万元人民币，其中东旭光电以货币出资1,050万元人民币，占注册资本的70%。合资企业经营前期将以高性能石墨烯透明导电薄膜、高性能石墨烯散热材料以及高性能石墨烯锂离子电池负极材料和超级电容器的原则化产品、量产工艺及配套装备的研发、生产与市场推广为重点方向，并就石墨烯替代硅片、石墨烯量子点等新材料、新技术的开发与应用开展预研。联手高校研发石墨烯8月11日公告称，企业近日与北京理工大学签订了有关在石墨烯新材料领域开展产学研合作的协议，协议期间为5年。企业与北理工确定在光电显示及其他国家支持的产业领域，就石墨烯新材料的技术研发、成果转化