5G手机大战关键材料“石墨烯”应用提速
据外媒报道，一家美国公司RealGraphene宣布，其为智能手机开发的石墨烯电池已经做好商用准备。按照RealGraphene的说法，借助60W的充电器，3000mAh的石墨烯电池只需20分钟即可充满，比当前同等容量手机电池节省多达一个小时。其石墨烯电池还具备耐用的特点，其充放电循环次数可达1500次，而普通电池多为300-500次。
石墨烯是一种重要导体，其在传递过程中产生的热量少，也就是能量损失低，转化效率高。按照Real Graphene的说法，借助60W的充电器，3000mAh的石墨烯电池只需20分钟即可充满，比当前同等容量手机电池节省多达一个小时。
与此同时，石墨烯电池还具备耐用的特点，其充放电循环次数可达1500次，而普通电池多为300~500次。因5G手机耗电量进一步增加，此前业界多次曝出华为等龙头大厂正在研究手机中采用石墨烯电池。
随着规模产业化问题的解决，石墨烯凭借诸多优秀性能在移动设备、航空航天、新能源电池等领域都有广泛的应用空间。业内预计石墨烯产业化应用进程望明显提速，到2025年市场规模将超过20亿美元。
石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯因为其特殊的结构，具有突出的力学性能，电磁性能，热学性能，透光率和渗透率，引起科学界巨大兴趣，成为材料科学研究热点，在许多领域都有应用前景。
石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料（0.34nm），也是有史以来被证实的最结实的材料，强度可达130GPa，它具有极好的弹性，可被拉伸至自身尺寸的120%。
石墨烯具有极其良好的导电性，是锂离子电池导电剂的最优选择。一般用在电极中的导电剂为炭黑、碳纳米管和石墨烯，而石墨烯在正极中起到的导电作用较导电炭黑更大，首先石墨烯的电导率更高，更有利于降低极片的阻抗，同时石墨烯为二维导电材料，在拥有极高的比表面积的同时，可以做到与正极材料的面接触，进一步降低了电极的电阻，提高电池的倍率性能。而石墨烯作为高导热材料，同时可以更加有效地散热，降低热失控的风险。
石墨烯在我国的发展迅猛，离不开国家政策的引导。从2012年的新材料产业“十二五”发展规划起，国家逐渐开始不断通过各种利好政策，推动石墨烯的产业化进程，而最近的新材料“十三五”规划也将石墨烯作为先导性产业。
石墨烯国标的出台，对于行业的规范有重要意义，也说明国家正在通过政策进行引导，最为一个良好的开端，可以吸引更对的专业人才进入石墨烯的研究，有利于石墨烯产业链的拓展。
在全球主要优先权专利申请统计中，我国石墨烯专利占比达58%（其次是韩国和美国）；产业化方面，石墨烯在战略前沿材料中占据关键地位，中国计划实现石墨烯产业“2020年形成百亿产业规模，2025年整体产业规模破千亿”的发展目标。
在产业化方面，国家在全国各地建立了多个石墨烯产业园和石墨烯联盟。国内常州，宁波，青岛，重庆无锡等地率先设立石墨烯产业园，江苏、内蒙古、山东等地也成立了石墨烯联盟，有利于进一步整合上下游资源，完善石墨烯创新体系，促进石墨烯产业发展，同时有利于国家的宏观调控。
同时，国内各种石墨烯优秀企业也不断涌现，虽然高端产品因成本，技术问题短时间难以得到大面积的突破，但是一些低端产品已经在一些公司得到了商业化生产。
中国石墨烯主要企业竞争力企业包括：昊鑫科技、宁波墨西、厦门凯纳、鸿纳科技、华高墨烯、德阳烯碳等。
石墨烯整个产业链上游主要以原材料石墨等资源、设备和系统等；而石墨烯粉体、石墨烯纤维和石墨烯薄膜位于产业链的中游；下游应用广泛。
石墨烯的下游应用领域主要分为石墨烯粉体和石墨烯薄膜，前者的主要应用有石墨烯超级电容器，石墨烯复合材料，石墨烯锂电池等，后者则主要应用于柔性屏，传感器等方面。
锂电材料和导热膜有望成为最大的下游应用。华为在2019年发布的Mate20X智能手机中，首次将石墨烯用做散热材料，石墨烯锂电池也有望在手机端实现商用推广。从市场规模来看，根据中商产业研究院的测算，锂电池材料的市场空间最大，有望达到40~50亿元，其次是导热膜，有望达到15~20亿元，此外复合材料的市场空间也在20亿元左右。
锂离子电池是迄今为止能量比最高的二次电池，而石墨烯又具有质地薄，硬度大，电子移动速度快，导电性强等优势，其出现为锂离子电池高性能，高容量，高倍率，长寿命的突破带来了可能。石墨烯在正极材料中主要利用的是石墨烯柔韧的网状导电结构和石墨烯的片层结构形成的连续的三维导电网络。目前石墨烯在正极材料中主要作为“辅料”，主要分类有：石墨烯/锰酸锂复合材料；石墨烯/磷酸钒锂复合材料；石墨烯/磷酸铁锂复合材料。
随着石墨烯研究的发展和技术的进步，现在很多石墨烯相关产品已经开始准备商业化进程，石墨烯产业可能进入快速发展的阶段，市场正逐步扩大，预计未来2021年我国石墨烯市场规模将超过全球市场的50%，成为最大的石墨烯消费国家。
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