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2022年10月12-14日
深圳国际会展中心

我国石墨烯研究持续走热,石墨烯导热膜市场迎来高光时刻

        据5G材料展了解,今年两会将重点讨论如何通过优化产业、能源结构和科技创新等举措实现碳达峰、碳中和的目标。碳中和愿景的实现最终要依托以创新驱动和绿色零碳为导向的产业、经济体系的建立,新材料等绿色制造业将迎来发展机遇。石墨烯作为新型碳材料中的“王者”,在实现碳中和的主要技术方向中均有应用潜力,在上海、浙江、山西等省“十四五”规划中均被重点提及、加快发展。

  

  业内认为,除石墨烯电池等趋于成熟的商业应用外,石墨烯在建筑节能、碳捕集、二氧化碳资源化利用等方面均有利用潜力。如去年我国建成了世界首条石墨烯混凝土道路,利用石墨烯可大幅减少水泥用量且抗压、抗渗性更强;氧化石墨烯薄膜可以高效迅速过滤二氧化碳,帮助实现低成本碳捕捉;以石墨烯为催化剂载体可以将二氧化碳转化为液态燃料或高附加值的化学产品。随着碳中和战略的实施,石墨烯产业有望迎来发展机遇。

  

  我国石墨烯理论研究和产业化均位居世界前列。理论研究方面,根据石墨烯产业联盟的数据,截止2016年,在全球主要优先权专利申请统计中,我国石墨烯专利占比达58%(其次是韩国和美国),目前来自深圳的烯旺科技及其下属子公司已申报自主知识产权的专利逾300项,授权专利220项,其中授权发明专利近50项,国际发明专利申请4项,另外获得注册商标110余件。产业化方面,石墨烯在战略前沿材料中占据关键地位,中国计划实现石墨烯产业“2020年形成百亿产业规模,2025年整体产业规模破千亿”的发展目标。

  

  根据中国石墨烯产业联盟的统计,中国石墨烯生产企业已经从2015年的300多家增长到2016年的400多家。在石墨烯导热膜方面,深圳烯旺科技技术领先并在众多领域实现商用,是全球首家实现石墨烯产业化应用、全球首家将石墨烯应用于医疗的行业的龙头企业。

  

  石墨烯的上游包括石墨等资源、设备和系统等,下游应用领域包括导热、导电、柔性显示屏和油墨涂料等,中游有石墨烯粉体和石墨烯薄膜两种产品形态。

  

  石墨烯粉体和石墨烯膜在制备方法上有显著差异。总体来看,石墨烯的制备方法包括物理法、化学法和生物法。其中,物理法主要有机械剥离法、液相剥离法和气相剥离法;化学法包括氧化还原法、气相沉积法(CVD)和SiC外延生长法;生物法包括氧化还原法。

  

  石墨烯粉体主要由机械剥离法、液相剥离法、气相剥离法和氧化还原法制备,石墨烯膜主要由机械剥离法、气相沉积法(CVD)和外延生长法制备。

  

  从技术成熟度和规模量产的角度看,氧化还原法下,石墨烯粉体的层数最少,并且工艺流程相对简单;CVD法下石墨烯膜的尺寸最大,因此成为产业化和发展前景较好的两个方向。

  

  由于石墨烯具备良好的导热性能、快速散热性能,因此随着5G手机高端化发展,石墨烯导热膜+均热板将成为智能手机的主要散热方式。

  

  新思界产业研究中心的报告显示,2019年石墨烯导热膜在5G手机中的占有率已经超过30%。未来随着5G智能手机的普及,石墨烯导热膜的市场渗透率不断提升,预计到2022年5G手机石墨烯导热膜的渗透率约为34%左右。

  

  同时,石墨烯导热膜的厚度不受原材料限制,与传统人工石墨相比,热通量得到了较大的提升,而且使用石墨烯制备导热膜还可以摆脱对进口聚酰亚胺膜材(PI膜)的依赖,消除国际贸易对导热膜产品的影响。

  

  业界的投资动向及产业资讯均表明,石墨烯散热膜在产品性能及规模化生产上正取得突破。石墨烯散热膜有望在渗透率上赶超传统人工石墨或PI烧结石墨膜。如果您对这个行业感兴趣,欢迎到5G材料展来参观交流。

  

  来源:胶膜世界