2018全球石墨烯行業技術趨勢分析制備工藝轉應用領域

作者： 2018年02月02日來源：瀏覽量：

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【中國化工儀器網市場分析】石墨烯材料是一種集強度高、韌性好、透光率高、導電性好等諸多優點于一身的新材料，它在諸如電子信息、航空航天、國防、節能環保、生物醫藥等領域都具有巨大的應用潛力和市場價值，引起各

　　【中國化工儀器網市場分析】石墨烯材料是一種集強度高、韌性好、透光率高、導電性好等諸多優點于一身的新材料，它在諸如電子信息、航空航天、國防、節能環保、生物醫藥等領域都具有巨大的應用潛力和市場價值，引起各國科學界和產業界的高度關注，世界各國政府也在大力推動石墨烯的研究和產業化。

　　全球石墨烯專利申請態勢

　　石墨烯相關研究已有較長時間，但一直被認為是假設性的結構，無法單獨穩定存在。直至2004年，英國曼徹斯特大學的科學家安德烈•海姆和康斯坦丁•諾沃肖洛夫成功地在實驗中從石墨分離出石墨烯，才證實它可以單獨存在。兩人也因在二維石墨烯材料研究中的開創性實驗，共同獲得了2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯材料是一種集強度高、韌性好、透光率高、導電性好等諸多優點于一身的新材料，它在諸如電子信息、航空航天、國防、節能環保、生物醫藥等領域都具有巨大的應用潛力和市場價值，引起各國科學界和產業界的高度關注，世界各國政府也在大力推動石墨烯的研究和產業化。

　　截至2017年3月，通過DII專利數據庫進行檢索，共檢索到石墨烯相關專利(族)29279件?？梢钥闯?，石墨烯相關專利的申請在上世紀末就已出現，但隨后發展較為緩慢。從2010年開始，石墨烯這種世界上最薄且最堅硬的材料激起了全世界的研發熱潮。專利申請數量開始持續大幅增長，熱度至今不減。

圖表1：1994-2017年全球石墨烯專利申請數量變化趨勢圖(單位：件)

資料來源：2017石墨烯專利技術分析報告前瞻產業研究院整理

　　全球石墨烯專利生命周期

　　根據切薩布魯夫(Chesbrough)提出技術生命周期理論(TLC)，任何一種技術的演進都經歷了從創意產生到成熟至淘汰的不同發展階段，即所謂的萌芽期、成長期、成熟期和衰退期四個階段。從相關專利申請數量來看，石墨烯相關專利申請在2009年之前維持平穩，2009年之后呈現指數級增長，每年都有大量新專利應運而生。

圖表2：技術生命周期主要簡介

資料來源：前瞻產業研究院整理

　　基于石墨烯相關專利的歷年申請數量和機構申請人數量，下圖繪出了石墨烯相關專利技術的發展進程。結合石墨烯專利生命周期特征，我們可以認為：2008年之前為石墨烯相關專利技術的萌芽階段；2010年之后石墨烯相關專利技術開始進入快速成長階段。目前正處于產業發展的初期階段，是開展產業布局的戰略機遇期。

圖表3：2008-2017年石墨烯專利技術生命周期圖（單位：件，個）

資料來源：前瞻產業研究院整理

　　此外，從2009年開始，每年都有大量的新增發明人進入石墨烯相關技術領域。這說明石墨烯相關技術正在處于技術成長階段，全球相關技術研發投入在快速增長，推動石墨烯技術應用范圍不斷擴大?？梢灶A測，在未來幾年中，全球石墨烯專利申請數量將會繼續穩定增長態勢。(數據截至2017年3月)

　　圖表4：1994-2017年全球石墨烯技術新增發明人不斷增加（單位：個）

資料來源：前瞻產業研究院整理

　　全球石墨烯技術專利布局

　　1、全球石墨烯專利申請前19位技術

　　國際專利分類號(IPC)包含了專利的技術信息，通過對石墨烯相關專利進行基于IPC大組的統計分析，可以了解、分析石墨烯專利主要涉及的技術領域。

　　下面列出了石墨烯專利申請量前19位專利技術領域(基于IPC大組)及其申請情況?？梢钥闯觯＠夹g主要集中在晶體管、納米材料、電容器、三維結構、合金、計算機、醫用等領域。

　　圖表5：石墨烯專利申請量居前19位的技術領域及其申請情況（單位：件，%）

資料來源：2017石墨烯專利技術分析報告前瞻產業研究院整理

　　2、技術演化趨勢由石墨烯制備工藝向具體應用領域轉變

　　通過對石墨烯行業專利技術的研究布局進行分析發現，整個產業仍處于技術成長期，且技術演化趨勢正由石墨烯制備工藝向具體應用領域轉變。以下為石墨烯專利的熱點技術領域：

　　(1)以石墨為原料制備石墨烯的技術及工藝；

　　(2)石墨烯在儲能、復合材料、熱管理、傳感器、膜分離等領域的應用；

　　(3)CVD制備石墨烯及其轉移技術；

　　(4)CVD的石墨烯在透明導電薄膜、觸摸屏、晶體管/集成電路、光纖、通訊、高性能計算機等領域的應用。

圖表6：石墨烯專利技術總體研發布局

資料來源：2017石墨烯專利技術分析報告前瞻產業研究院整理

　　以上數據及分析均來自于前瞻產業研究院發布的《2018-2023年中國石墨烯行業深度市場調研與投資戰略規劃分析報告》。

　　編輯點評

　　作為新材料領域的“寵兒”，石墨烯材料是一種集強度高、韌性好、透光率高、導電性好等諸多優點于一身的新材料，它在諸如電子信息、航空航天、國防、節能環保、生物醫藥等領域都具有巨大的應用潛力和市場價值，引起各國科學界和產業界的高度關注，世界各國政府也在大力推動石墨烯的研究和產業化。未來，由石墨烯引發的新一輪產業革命勢必會給人們的生活帶來巨大改變。

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