全球石墨烯行業(yè)規(guī)模預(yù)測及市場格局分析

    石墨烯（Graphene）是由碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體。石墨烯目前最有潛力的應(yīng)用是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產(chǎn)未來的超級計算機。用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會快數(shù)百倍。作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“黑金”，是“新材料之王”，科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀”。極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。

    實際上石墨烯本來就存在于自然界，只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。

    石墨烯是一種禁帶寬度幾乎為零的半金屬/半導(dǎo)體材料，具有半金屬特性。在二維六邊形Brillouin角的六個角附近的低能區(qū)域，其E-k關(guān)系是線性的，從而形成了有效質(zhì)量為零的Dirac-費米子，具有類似光子的特性。電子在片層內(nèi)的傳輸過程中，由于原子間作用力十分強，即使周圍碳原子發(fā)生擠撞，引入缺陷或外來原子，受到的阻力和干擾很小，不易發(fā)生散射。且利用其傳輸?shù)钠矫姘雽?dǎo)體操作技術(shù)，石墨烯的傳導(dǎo)性會得到加強。從傳導(dǎo)實驗得出的測量結(jié)果顯示石墨烯具有高達2×105cm2/（Vs）的載流子遷移率，遠高于在硅中的傳導(dǎo)速度。更突出的是這樣的高遷移率受溫度和化學(xué)腐蝕影響的程度很小。

    與石墨烯相關(guān)的研究和產(chǎn)業(yè)化在近年來持續(xù)升溫。歐洲、美國、日本、韓國等許多國家和地區(qū)都進行了一系列相關(guān)研究，支持了許多項目，對推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了戰(zhàn)略部署。

    博思數(shù)據(jù)發(fā)布的《2017-2022年中國石墨烯市場深度調(diào)研與投資前景研究報告》，2012年至2013年，石墨烯技術(shù)的商業(yè)市場產(chǎn)業(yè)化緩慢，幾乎為零，鮮有代表產(chǎn)品出現(xiàn)。    2013年以來，石墨烯市場迎來了快速發(fā)展期；2015年，烯旺科技研發(fā)的全球首款石墨烯智能理療護腰在京東眾籌，在業(yè)界掀起了巨大波浪。2015年全球石墨烯市場規(guī)模為0.45億美元，2018年全球石墨烯市場規(guī)模可能達1.95億美元，之后將加速發(fā)展，于2023年超過13億美元。

2012-2023年全球石墨烯市場規(guī)模預(yù)測
 

資料來源：資料整理

    全球石墨烯市場可以分為兩大類：即氧化石墨烯（GO）、石墨烯納米片（GNP）和其他。其他類型的石墨烯包括碳化硅石墨烯、還原氧化石墨烯（rGO）等，每一種類型都有不同的特點和用途。其中，氧化石墨烯在全球市場中份額最高，緊接著是石墨烯納米片。

2015年全球石墨烯市場格局
 

資料來源：資料整理

    近年來，越來越多的科學(xué)家致力于以氧化石墨為前驅(qū)體合成石墨烯 / 納米金屬或納米金屬氧化物，并研究其物理與化學(xué)性質(zhì)。金屬鈀具有良好的親氫性，在氫氣儲存、加氫反應(yīng)催化劑、燃料電池及化學(xué)傳感器等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。