②石墨烯生产加工业
目前,中国从事石墨烯研发、生产和应用的相关企业数量超过400家,约占全球石墨烯从业企业总量的3/4。
从企业地理分布来看:北部以山东青岛为主,东部以江苏的常州、无锡为主,南部以广东省的深圳、东莞为主,在中西部地区和东北各省份有零星的石墨烯从业企业,但未形成产业集群。典型的从业企业有江南石墨烯研究院、常州二维碳素科技有限公司、上海南江集团、中科重庆绿色智能技术研究院等。
从企业类型上看:目前将石墨烯作为主营业务的企业有近70家,其中包括石墨烯粉体相关企业50多家,石墨烯薄膜相关企业近10家。
从企业生产技术来看:在石墨烯的生产技术方法上,采用微机械剥离法、化学气相沉积法(CVD)、外延生长法等传统技术的企业较多,采用乙氧钠裂解法和切割碳纳米管法等复杂技术的较少。
从企业规模上看:目前从事石墨烯生产的企业80%以上为中小型企业,年销售额多数在百万元级别。不过已有一些上市企业开始涉足石墨烯产业。据初步统计,截至2016年9月14日,共有18家上市公司参与石墨烯产业链布局,其中包括主板的东旭光电、力合股份等6家公司,中小板的康得新等5家企业以及创业板、新三板的其他7家中小企业。
从企业盈利情况来看:目前石墨烯生产企业的总体盈利能力很弱。一些宣称具备百吨年产能的生产企业,企业产值和盈利能力远远没有预期的高,多数企业处于亏损状态。根据2016年年中的企业业绩报告,上半年常州第六元素材料科技股份有限公司净利润为-1367.27万元,常州二维碳素材料净利润为-521.4万元,青岛华高墨烯净利润为-283.8万元。
③下游应用业
石墨烯特殊的平面二维结构,有利于电子的传输,因而有多方面的应用。
图4 石墨烯应用领域
作导电添加剂,可进一步降低电池的内阻,提高电池倍率性能和循环寿命;
作导热材料,对热导纤维和导热塑料等进行改性,可提升材料的散热能力;
作新型导电油墨和塑料主填充料,可调节导电油墨的电阻率和附着性能;
作防腐漆膜骨架,可提高膜的抗腐蚀效能。
另外,石墨烯优异的抗静电、防辐射功能和溶胀性、吸湿性、抗菌性等其他方面特性,使之可以为生物医用纺织材料、抗菌医用材料、柔性传感器等提供新材料。
目前来看,中国在复合材料、锂电池、超级电容等方面的石墨烯应用已开始起步,而在柔性显示、传感器、超级电容器、散热材料、半导体器件及生物医药等领域的应用还处在探索阶段。
近两年来,国内一些科研机构在石墨烯材料的应用上取得了一些突破。
江南石墨烯研究院等实现了石墨烯薄膜材料和现有ITO模组工艺线的对接,在全球成功制成电容触摸屏手机样机;
中国科技大学利用石墨烯精确快速筛选离子的功能,制成用于海水淡化的石墨烯氧化薄膜;
中科院上海硅酸盐所研制出氮掺杂有序介孔石墨烯,用作高性能超级电容器电极材料,使汽车只需充电7s,续航就能达到35km。
不过从整体来看,中国石墨烯产业链还很脆弱,完整的、成熟的上下游产业链有待巩固。目前可以这么说,大部分从业企业把资金和精力都投在石墨烯的材料生产上,而下游应用集中于低附加值产品上,一些高附加值产品因为缺乏相关人才和技术,进展甚微。