石墨烯行业高端制造之新材料系列：道路曲折、前途光明-161214（18页）.pdf

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1、石墨烯制备质量决定石墨烯未来应用石墨烯的上游主要是石墨烯研发、石墨烯设备、石墨烯原料：石墨烯研发主要是来源于高校、研究所以及公司研发部门，石墨烯设备主要包括氧化设备、CVD 气相沉积系统、石墨烯清洗线以及周边设备，石墨烯原料为石墨、浓硫酸和高锰酸钾(氧化石墨烯)以及甲烷(薄膜石墨烯)。中游是石墨烯制备，包括氧化石墨烯以及石墨烯薄膜，氧化石墨烯层数比较多，石墨烯薄膜在 10 层以下，石墨烯面积以及质量决定下游石墨烯用途。下游主要是石墨烯用途，包括在能源、电子、复材、环保等领域都有非常大的潜在商业价值。应用：储能、涂料、复材、电子、环保备受关注石墨烯犹如稀土元素的作用，属于“工业调味剂”，其对于材

2、料综合性能的提升具有非常巨大的作用。根据 Technology Strategy Board 机构对 2017 年石墨烯下游应用比例预估：复合材料、电子&光电&数据存储、能量存储、涂料&油漆和汽车属于石墨烯应用的重点领域，预计可以达到约 80%;其中复合材料 30%、电子&光电&数据存储27%、能源存储 10%。石墨烯的质量和面积决定石墨烯下游用途。大面积石墨烯在光电显示领域和传感器领域有着十分广泛的应用：主要有 OLED、照明、触摸屏、弹塑性电子等;微片石墨烯在催化剂、电池、超级电容、复合材料等领域应用较为丰富：主要有石墨烯基锂离子电池、涂料&

3、油漆、航空航天复合材料等。由此可以带动多种巨大市值的产业链。储能领域：提高锂电池和超级电容器综合性能石墨烯由于非常高的导电率而在储能领域受到广泛。我们认为：未来石墨烯在锂离子电池和超级电容器方面会有非常大的商业价值。研究显示：半导体新材料氧化石墨烯(GMO)会提升锂离子阳极的效能;用石墨烯电极做负极、动力锂电池的充电时间将从 2 小时缩短到 10 分钟。超级电容器通过在电极表面积累电荷进行充电，具有能量密度大和比充电电池功率密度高的优点，可快速充放电，使用寿命长，有很宽的电压和工作温度范围，有望成为未来新型、高效实用的能量存储装置。涂料领域：重防腐涂料性能得到提高重防腐涂料广泛使用在钢构、桥梁

4、、机械设备、管道、风电等领域，国内重防腐涂料市场一直被国外品牌所占据：立邦、阿斯夫、通用、巴斯夫、阿克苏诺贝尔等。重防腐涂料底漆含锌量高达 96%，采用石墨烯添加到防腐涂料当中，一份石墨烯可以代替一千份锌，并且可以形成大量的隔离层，可阻止外界对基体材料的侵蚀，大大提高重防腐涂料的防腐性能。复材领域：大大增强传统材料的服役性能石墨烯可以添加到传统材料当中(比如金属、陶瓷、聚合物)形成性能增强型复合材料，尤其是石墨烯对聚合物的增强作用较为明显。美国 Ovation Polymers 公司推出基于石墨烯的石墨烯热塑性色木料和复合料。根据研究显示：添加 5%的石墨烯能把 TPO 和 PP 的机械性能增强一倍，把 1%的石墨烯与 PMMA 混合时，可提高拉伸弹性模量 80%。

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