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④ 韩国
韩国石墨烯相关研究与产业发展迅猛,这不但得益于韩国政府近年来不间断的支持,也得益于本国大型公司的巨大投入。韩国原知识经济部预计2012至 2018年间向石墨烯领域提供总额为2.5亿美元的资助,其中1.24亿美元用于石墨烯技术研发,1.26亿美元用于石墨烯商业化应用研究。2013年, 韩国产业通商资源部宣布整合韩国国内研究机构与企业力量推进石墨烯商业化发展,包括韩国科学技术院在内的41家研究机构将与6家企业形成石墨烯联盟,合作攻关,政府将在未来6年投入4230万美元,希望打造每年153亿美元的市场,形成25家全球领先企业。韩国注重保护和申请石墨烯专利,专利量居全球第 三,仅次于美国和中国,远高于欧洲其他国家。
产业企业层面,韩国三星投入了巨大研发力量,保证了其在石墨烯应用于柔性显示、触摸屏以及 芯片等领域的国际领先地位,在2011年研发出40英寸的石墨烯触摸屏面板。2014年,三星先进技术研究院与韩国成均馆大学联合宣布合成了一种能在更大 尺度内保持导电性的石墨烯晶体,是一种可以用在柔性显示屏和可穿戴设备上的屏幕显示技术。韩国科学家也于去年11月宣布发明最新的石墨烯超级手机电池,可存储与传统电池等量的电量,但充电时间只需16秒。
⑤ 日本
日本作为碳材料产业最发达的国家之一,从2007年起就对石墨烯的开发进行资助。例如:日本科学技术振兴机构2007年就对石墨烯材料和器件的技术开发 项目进行资助;经济产业省2011年实施的“低碳社会实现之超轻、高轻度创新融合材料”项目,重点支持了碳纳米管和石墨烯的批量合成技术。
除了日本政府的相关投入外,日本众多企业,如日立、索尼、东芝等投入了大量资金和人力从事石墨烯的基础研究以及应用开发,并取得了显著进展。日本索尼公司2012年就研发出了可以生成长度达120米的石墨烯的透明薄膜化学气相生长技术。
3 中国石墨烯行业市场分析
3.1 行业发展概况
我国在石墨烯领域的研究起步与发达国家相比较晚,但在近些年的努力下, 文献发表量和专利数量都已经位居全球首位,在石墨烯研究领域正和发达国家一样处于起跑阶段。2015年5月,国家金融信息中心指数研究院发布了全球首个石墨烯指数指数评价结果显示,我国全球石墨烯产业综合发展实力位列全球第3位(前2位分别为美国和日本)。
从宏观政策看,我国石墨烯的发展得到了国家和各级地方政府的大力扶持,国内石墨烯产业制备技术和应用技术均取得了长足发。国家在“十二五”规划中间明确将新材料列为重要的战略新兴产业;国家自然科学基金委员会已经陆续拨款超过 3 亿元资助石墨烯相关项目;国家引导石墨烯产业成立了中国石墨烯产业技术创新战略联盟,联盟成员已达 53 家, 6 位联盟常务理事单位分别对石墨烯技术路线、标准战略、专利布局、国际合作和产业促进进行支持和合理引导。
鉴于石墨烯的未来广阔的应用前景,民间资本纷纷介入石墨烯产业链。在产业园和创业基金等的积极引导下, 一些创业者以技术为资本成立公司,一些上市公司以资金为优势介入石墨烯领域。上市公司通过引进石墨烯技术、与科研机构签订合作协议、设立产业技术投资基金或从战略角度构建产业链等方式参与石墨烯研发生产。目前部分石墨烯公司具备生产石墨烯粉体、浆液、导热膜、 功能涂料、 导电油墨和触控屏的能力,但在产品质量提升和下游市场开发方面仍存在巨大的提升空间,国内石墨烯产业尚未形成完整的、成熟的产业链。
总的来看,2014 年,我国的石墨烯市场规模约为 150 万美元。随着石墨烯量产的解决和石墨烯下游的拓展,2015年中国石墨烯产业市场规模达到1630万美元,预计 2020 年其市场规模将达到2亿美元,并成为全球最大的石墨烯消费国家。
图5 中国石墨烯市场规模(百万美元)及预测
随着整个石墨烯产业技术的不断发展及下游应用的成熟,虽然还未出现具有“颠覆性”的应用方向,但是在一些相对成熟的领域的应用已经越来越明朗,如复合材料、防腐涂料、显示产业等领域都有着非常不错的发展势头。
3.2 石墨烯产业波特五力模型分析
图6 波特五力模型
波特五力分析对于企业是否进入或者退出这个市场有一定指导意义。该分析模型从五个方面来讨论了石墨烯市场,即供应商的议价能力,购买者的议价能力,潜在进入者的威胁,替代品的威胁,以来自目前在同一行业的公司间的竞争。
① 潜在进入者的威胁
新进入者的威胁指的是行业的新竞争对手对目前已经有的企业所产生的威胁。石墨烯行业属于典型的技术密集型行业。行业潜在进入者将面临较高的行业技术壁垒,主要是宏量制备技术壁垒和应用技术壁垒。
石墨烯制备技术主要包括化学气相沉积法、氧化还原法、微机械剥离法和外延生长法等。在生产过程中,不同的制备技术存在不同程度的技术劣势,如采用 CVD法生长石墨烯薄膜,生长和转移过程中的污染、破损问题都回带来缺陷和成品率的下降。克服制备技术的劣势并规模化生产出品质一致的石墨烯产品需要借助于强大的研究团队,并经过长期的技术、经验积累。
从另外一个角度看,高质量的石墨烯高质量的石墨烯产品需要高投入和长时间,但是一些方面的应用并不要求石墨烯的质量非常高,这就为很多新的企业进入该市场创造了条件。针对这一现象,许多企业在继续进行研发投资的同时,也在进行投资生产有效的且低价的石墨烯产品。此外,在石墨烯生产设施安装的过程中,工厂的位置和地域覆盖范围也是需要考量的因素。
因此,对于新进入该行业的企业来说,要想处理好上面提到的所有因素并不容易。潜在进入者的威胁对石墨烯市场的影响整体还比较温和。
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