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    “新材料之王”石墨烯引領電子變革
    來源: 時間:2020-07-14 10:37:37
      石墨烯是目前人類已知強度最高、韌性最好、質量最輕、導電性最佳的材料,也被認為是未來最有可能得到大力發展的新技術之一??墒且驗榧夹g難度高,目前尚未得到大范圍應用。而據報道,繼石墨烯薄膜在華為Mate20X得到首次應用之后,華為近期發布的國內首款5G平板MatePadPro5G搭載了超厚3D石墨烯散熱技術。
      該技術以石墨烯為原料,采用多層石墨烯堆疊而成的高定向導熱膜,具有機械性能好、導熱系數高、質量輕、材料薄、柔韌性好等特點。
      值得一提的是,華為前不久剛剛投資了常州富烯科技,進一步布局石墨烯技術,后者現有產品包括石墨烯導熱膜、石墨烯導熱片、石墨烯泡沫膜等,華為及榮耀手機所用的“石墨烯液冷散熱”方案就是富烯科技提供的材料。
      手機散熱性能的提升,為導熱材料的發展提供了機會。手機散熱方案多元化,主要包含石墨片、石墨膜、金屬背板、導熱凝膠、液冷技術(均熱板)等,未來考慮多種方式結合或研發更多可行方向。
      隨著5G手機換機潮和基站建設高峰到來,石墨烯有望迅速擴大在電子設備散熱方案中的應用。
      產業化方面,石墨烯在戰略前沿材料中占據關鍵地位。當前石墨烯正處于大規?;跋?,業內預計石墨烯產業化應用進程望明顯提速。
      中國計劃實現石墨烯產業“2020年形成百億產業規模,2025年整體產業規模破千億”的發展目標。
      石墨烯是從石墨材料中剝離出來,由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。
      石墨烯因為其特殊的結構,具有突出的力學性能,電磁性能,熱學性能,透光率和滲透率等特性,使其成為材料科學研究熱點,在許多領域都有應用前景。
      石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料(0.34nm),也是有史以來被證實的最結實的材料,強度可達130GPa,其具有極好的彈性,可被拉伸至自身尺寸的120%。
      石墨烯具有極強的導熱性能,單層石墨烯的熱導率可達5000 W/m·K,是室溫下純金剛石的3倍,金屬銅的12倍。石墨烯還具有優良的透光性能,光子透過率高97.4%,其理論比表面積高達2630 m2·g-1。
      根據石墨烯產業聯盟的數據,在專利技術來源方面,中國的石墨烯最早優先權專利占比達66.6%,其次是韓國、美國和日本,占比分別為12.3%、9.7%和3.1%,來源于中國的石墨烯專利已大幅領先于其他國家/地區。
      石墨烯的上游包括石墨等資源、設備和系統等,下游應用領域包括導熱、導電、柔性顯示屏和油墨涂料等,中游有石墨烯粉體和石墨烯薄膜兩種產品形態。
      隨著石墨烯在鋰電池、觸控屏等領域應用的逐漸興起,對于產業鏈上游石墨烯的需求日益增加,業界最關心的問題已成為如何實現石墨烯原料的大規模制備,這也是目前制約石墨烯產業發展的瓶頸。
      國內政策的推進速度與覆蓋范圍不斷加大,吸引了大量的產業資本不斷投入到石墨烯的相關研究與商業化應用方面。當前國家在全國建立了多個石墨烯產業園和石墨烯聯盟。
      常州、寧波、青島、重慶、無錫等地率先設立石墨烯產業園,江蘇、內蒙古、山東等地也成立了石墨烯聯盟,有利于進一步整合上下游資源,完善石墨烯創新體系,促進石墨烯產業發展,同時有利于國家的宏觀調控。
      同時,國內各種石墨烯優秀企業也不斷涌現,雖然高端產品因成本,技術問題短時間難以得到大面積的突破,但是一些低端產品已經在一些公司得到了商業化生產。
      國內廠商青島昊鑫、天奈科技主要產品包括石墨烯、碳納米管導電劑;第六元素主要產品有石墨烯粉末和石墨烯薄膜、三順納米和德方納米主要產品有碳納米管導電劑。
      青島昊鑫的主要客戶有比亞迪、國軒高科、東莞鑫泰通、江西安馳、蕪湖天弋等;天奈科技客戶有寧德時代、比亞迪;第六元素的客戶有道蓬科技、烯旺新材料、華騏電子等;德方納米的主要客戶包括寧德時代,湖北金泉,比亞迪,航天電源,贛鋒鋰業等企業。
      從2012年的新材料產業“十二五”發展規劃起,國家逐漸開始不斷通過各種利好政策,推動石墨烯的產業化進程,而最近的新材料“十三五”規劃也將石墨烯作為先導性產業。
      隨著石墨烯產業化方向逐漸清晰,石墨烯已成為我國未來重點發展產業之一。


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