隨著5G手機換機潮和基站建設高峰到來,由于石墨烯具有極高的熱導率和熱輻射系數,有望迅速擴大在電子設備散熱方案中的應用。
據工信部消息,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平板華為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。
1、國家大力扶持石墨烯企業
早在2015年10月30日,工信部發布《中國制造2025》重點領域技術路線圖,提出了我國石墨烯材料未來10年的發展目標,指出未來10年石石墨烯材料重點應用市場為:電動汽車鋰電池用石墨烯基電極材料、海洋工程等用石墨烯基防腐蝕涂料、柔性電子用石墨烯薄膜、光/電領域用石墨烯基高性能熱界面材料。由此可見,石墨烯的市場應用將下沉到新能源汽車、光電、消費電子、海洋工程等高端應用領域。
在政策的引導和扶持下,石墨烯產業化加速前進。業內人士指出,2016年以來,石墨烯產業從“商業化準備期”到“產業化應用期”明顯提速,有了明顯的發展。而中國科技園,科學院 ,國家自然基金等都為研究石墨烯投入了大量資金,一些發達國家對此新能源也非常感興趣,發布了一系列的戰略。經過問卷調查發現,雖然好多人對石墨烯不夠了解,但在了解后對石墨烯電池的出現抱有很大的期望。若真能發展出石墨烯電池,那么將會出現一次新的工業革命。
2、石墨烯龍頭企業百花爭艷
鑒于石墨烯的重要地位,大力發展石墨烯產業的企業在近幾年也吃到了紅利們紛紛上市。主要的龍頭企業有這些:碳元科技(603133)、珈偉股份(300317) 、寶泰隆(601011)、華麗家族(600503)、東旭光電(000413)、德爾未來(002631)。
舉個例子,珈偉股份就與清華大學簽署石墨烯-硅薄膜太陽電池技術研發合同,在清華大學已有納米碳-晶體硅太陽電池技術的基礎上,就“石墨烯-硅薄膜太陽電池的研究”進行開發。合作期限3年,總價款300萬元。內容涉及研發硅薄膜和石墨烯薄膜的制取工藝、設計和優化石墨烯-硅薄膜太陽電池結構、石墨烯-硅薄膜太陽電池的制作工藝和性能影響因素和石墨烯-硅薄膜太陽電池的相關科學問題等。
而三星、華為、VIVO、OPPO這些一線手機廠商的供應商碳源科技,是國內開發、制造與銷售高導熱石墨散熱材料的領先企業。這些企業以一己之力,努力推動著一個產業的發展。
3、石墨烯未來在各個行業的發展
毋庸置疑,石墨烯作為新材料產業的先導,在帶動傳統制造業轉型升級,培育新興產業增長點的作用越來越顯著。除了電子科技領域,石墨烯在很多其他的領域也得到了很好的應用。
首先石墨烯在消費電子等領域應用正在提速。早在2018年石墨烯應用產品研發勢頭較好的方向有:手機觸摸屏、鋰離子電池、超級電容器以及增強塑料、防腐涂料、石墨烯溫控材料等復合材料等領域。
在電子領域,電池是非常重要的一部分,畢竟沒有電池就無法驅動電子產品,電池就相當于一個人的心臟。因此提升電池性能變得非常重要了,目前的主流鋰電池已經稱霸電池多年,但是鋰電池技術一直沒有太大提升,充電速度,電池容量,環境污染,安全性已經嚴重限制高科技應用。因此石墨烯電池受到企業科研者親睞,紛紛研究取代鋰電池。
雖然,我國計劃石墨烯市場應用將下沉到新能源汽車、光電、消費電子、海洋工程等高端應用領域;但是目前來看,從石墨烯上市公司的研發走向:行業內企業研發也大多集中在石墨烯產業鏈的中游及下游應用領域。與此同時,在石墨烯產業化進程上,主要集中于家居、消費電子等低端領域,還遠遠沒有達到石墨烯產業發展目標的要求。
4、石墨烯雖好 也不是不可超越
石墨烯雖然特性作用很強大,但是也不是無可取代的,作為有望超越石墨烯的二維材料,六方氮化硼近幾年研究成果頗豐。芯片散熱材料等。據新華網2018年1月17日報道,美國萊斯大學科學家提出,在陶瓷材料里摻入納米材料“白色石墨烯”,可大幅提升陶瓷材料的強度、韌性以及耐熱、耐輻射等能力,有潛力用于核工業、航天等需要高性能復合材料的領域。
據新華網2018年1月17日報道,美國萊斯大學科學家提出,在陶瓷材料里摻入納米材料“白色石墨烯”,可大幅提升陶瓷材料的強度、韌性以及耐熱、耐輻射等能力,有潛力用于核工業、航天等需要高性能復合材料的領域。相關論文日前已發表在美國化學學會的《應用材料與界面》雜志上。
盡管如此,石墨烯還是目前最熱門的材料之王,一時風頭無兩,不僅僅是我國。世界各國高度重視石墨烯高端應用。美國、歐盟、日本等80多個國家皆將石墨烯材料發展提高到戰略高度,歐洲石墨烯旗艦計劃、韓國國家石墨烯計劃、新加坡國家石墨烯研究院等相繼實施和落地。
石墨烯從2004年首次被分離出來,2010年石墨烯發現者獲得諾貝爾獎后為大家所熟知,到今天只有短短十幾年的時間。但是石墨烯是目前發現的硬度最高,韌性最強的納米材料。石墨烯對改造提升傳統產業,強化創新驅動,促進經濟穩增長、調結構增效益具有重要意義,政府高度重視石墨烯新材料、新技術的研發應用和創新。國家對這一新出來的材料抱有較大的期待,石墨烯的未來也值得期待。
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