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他分析称,当前石墨烯产业化存在技术、市场以及成本三个主要问题,比如关键性技术尚未获得实质性突破,下游应用领域研发落后,产业应用技术缺乏指导,前期研发投入资金量大且周期长等。
对此,肖劲松建议,“十三五”期间国家应设立石墨烯发展专项计划和专项基金,将石墨烯确定为战略性矿产资源;打通应用环节,形成上下游一体化的产业链条;加快制定正确的技术路线和材料标准、应用标准等标准规范;做大做强采、选、冶一体的高科技龙头企业集团,建立石墨烯产业基地;鼓励和引导社会资本进入石墨烯产业领域。
鉴于现实中“冷热不均”、频频遇冷的境况,业界对于石墨烯产业化的热情逐渐冷却下来。甚至有不少业外人士与投资者认为,石墨烯实现产业化为时过早。
对此,肖劲松表示:“石墨烯产业正处于概念导入期、产业化突破前期。”在他看来,按照硅材料产业的成熟周期为20年来推断,石墨烯产业化成熟至少还需要5年~10年,接下来如何破局是关键。
“近期,我们对石墨烯产业链进行了调研。调研发现,我国部分石墨烯企业仍受制于制备工艺不成熟、成本高、环保严、不稳定性等因素,从而导致其商业化应用推广进程缓慢。”在中加石墨烯产业及应用研讨会上,中国非金属矿工业协会石墨专委会副秘书长刘荣华表示。刘荣华的另一个身份是国内首家石墨烯交易电商平台——“石墨邦”创始人。今年4月,他率队对我国石墨烯产业链进行了一次调研。
难以估量的市场前景
“当前,石墨烯发展已进入了产业化的黎明前夕,与外界认知存在巨大的预期差。”刘荣华表示,市场对于石墨烯产业政策的预期非常强烈,而且石墨烯有望入选“十三五”新材料重大专项。
据了解,目前,石墨烯主要以石墨烯粉体及石墨烯薄膜两种形式存在。石墨烯粉体通过天然石墨制备出来,其制备方法主要有机械剥离法和氧化还原法,应用于新材料领域和能源领域。石墨烯薄膜是通过甲烷制备出来,其制备方法主要有化学气相沉积法和外延生长法,应用于电子领域、环境领域和医药领域等。
经过调研,刘荣华预计,今年下半年石墨烯产业将是“粉”“膜”登场,应用的行业包括防腐涂料、导热塑料、石墨烯EPS、消费电子散热片、超级电容器及锂电池等。“部分石墨烯企业2015年已经突破了千万元收入,今年有望突破亿元收入。在复合材料、锂离子电池正极材料以及电子触摸屏领域,石墨烯最有希望率先实现产业化。”
根据刘荣华对国内石墨烯企业进行的调研了解,目前石墨烯在复合材料中的比较明确的几个应用包括防腐涂料、改性塑料以及石墨烯EPS。
在防腐涂料领域,据市场预计,2015年我国常规防腐涂料、重防腐涂料产量分别达到300万吨和150万吨左右,防腐涂料总产量达到450万吨左右;到2017年或可达600万吨。按千分之一的石墨烯用量、100万元/吨计算,到2017年其潜在市场规模为60亿元。
石墨烯改性塑料应用广泛,市场空间大。以PVC材料为例,我国每年PVC塑料产量约为1800万吨,按1%的PVC材料添加5%的石墨烯来测算,单PVC塑料领域对石墨烯的需求就有接近万吨级别。除塑料材料之外,其他高分子材料如橡胶等对石墨烯的需求量也十分巨大。
石墨烯EPS与普通聚苯板相比,具备两大优点:低导热系数与低密度。石墨烯EPS比普通聚苯板导热率大幅降低了20%,意味着保温层的经济厚度可以降低20%;石墨烯EPS的密度也显著低于普通聚苯板,在同样的保温效果下,意味着原材料的使用量可以大幅降低,更加符合节能环保的标准。
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