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熱點丨“十三五”規劃中那些值得投資的石墨烯項目
更新時間:2015-12-28 瀏覽數:
隨著習主席訪英,石墨烯再度火爆起來,最為明顯的便是石墨烯股票的大漲。之后又爆出了華為與英國曼徹斯特大學進行項目合作,投資數百萬英鎊研究其在信息和通信技術方面的應用,讓投資者們紛紛看好石墨烯投資市場。

目前又有消息傳出,石墨烯應用項目將列入國家“十三五”規劃中,這勢必又將引起一輪新的石墨烯投資熱潮?!笆濉币巹澲?,受政策影響,多數的石墨烯企業都會受益,但并非所有相關企業都會表現突出,順勢而上。作為投資者,最關心的還是收益,所以我們應當理性地將重點放在研發應用型企業之中,以便獲得更好的投資回報。

從石墨烯專利領域分布來看,其應用技術研究布局熱點包括:石墨烯用作鋰離子電池電極材料、太陽能電池電極材料、薄膜晶體管制備、傳感器、半導體器件、復合材料制備、透明顯示觸摸屏、透明電極、不撿防腐、耐磨處理等。其具體應用主要集中在以下領域:

(一)傳感器領域

石墨烯因其獨特的二維結構在傳感器中有廣泛的應用,具有體積小、表面積大、靈敏度高、響應時間快、電子傳遞快、易于固定蛋白質并保持其活性等特點,能提升傳感器的各項性能。主要用于氣體、生物小分子、酶和DNA電化學傳感器的制作。新加坡南洋理工大學開發出了敏感度是普通傳感器1000倍的石墨烯光傳感器;美國倫斯勒理工學院研制出性能遠超現有商用氣體傳感器的廉價石墨烯海綿傳感器。

(二)儲能和新型顯示領域

石墨烯具有極好的電導性和透光性,作為透明導電電極材料,在觸摸屏、液晶顯示、儲能電池等方面有很好的應用。石墨烯被認為是觸摸屏制造中最有潛力替代氧化銦錫的材料,三星、索尼、輝銳、3M、東麗、東芝等龍頭企業均在此領域作了重點研發布局。美國德州大學奧斯汀分校研究人員利用KOH對石墨烯進行化學修飾重構形成多孔結構,得到的超級電容的儲能密度接近鉛酸電池。密歇根理工大學科學家研發出一種獨特蜂巢狀結構的三維石墨烯電極,光電轉換效率達到7.8%,且價格低廉,有望取代鉑在太陽能電池中的應用。東芝公司研發出石墨烯與銀納米線復合透明電極,并實現了大面積化。

(三)半導體材料領域

石墨烯被認為是替代硅的理想材料,大量有實力的企業均開展了石墨烯半導體器件的研發。韓國成均館大學開發出了高穩定性n型石墨烯半導體,可以長時間暴露在空氣中使用。美國哥倫比亞大學研發出石墨烯-硅光電混合芯片,在光互連和低功率光子集成電路領域具有廣泛的應用前景。IBM的研究人員開發出了石墨烯場效應晶體管,其截止頻率可達100GHz,頻率性能遠超相同柵極長度的最先進硅晶體管的截止頻率(40GHz)。

(四)生物醫學領域

石墨烯及其衍生物在納米藥物運輸系統、生物檢測、生物成像、腫瘤治療等方面的應用廣闊。以石墨烯為基層的生物裝置或生物傳感器可以用于細菌分析、DNA和蛋白質檢測。如美國賓夕法尼亞大學開發的石墨烯納米孔設備可以快速完成DNA測序。石墨烯量子點應用于生物成像中,與熒光體相比具有熒光更穩定、不會出現光漂白和不易光衰等特點。石墨烯在生物醫學領域的應用研究雖處于起步階段,但卻是產業化前景最為廣闊的應用領域之一。

(五)防腐涂層領域

石墨烯性能穩定,質量輕且具備高強度,附著于物體表面后可以形成一張隔絕腐蝕性物質的石墨烯網膜,在物件表面防腐處理上有著天然優勢。部分石墨烯研究企業正在研發石墨烯防腐涂料,石墨烯水泥砂漿添加劑等,用于設備外涂層防腐,海上設備耐鹽堿防腐等。西班牙知名企業Graphenano公司便以成功將石墨烯加入礦物涂料之中,使得涂料變得更加堅固,而且因為石墨烯反射了陽光中紫外線,涂料的抗老化性能與抗褪色性能顯著提高。他們還研制出了用于建筑行業的石墨烯水泥砂漿,添加后可以使混凝土變得更加堅硬,而且用于海上平臺建筑時還能起到抵抗海水腐蝕的作用。加入石墨烯Graphenstone(格芬)涂料與石墨烯水泥砂漿目前均以進入中國市場銷售。

工業部件的表面防腐處理也是石墨烯應用的一個重要領域,尤其是“十三五”規劃中海上風電項目成為風電開發的重點,而海上風電裝機對于零部件的機械性能及耐鹽堿腐蝕性能都有著級高的要求,一部分企業已經開始研制海上風電專用石墨烯防腐涂料,并取得了一定成就。國內知名風電法蘭生產企業山東伊萊特重工有限公司也將目光投向十三五規劃中的海上風電項目與石墨烯應用項目,與西班牙石墨烯研究機構展開合作,成立濟南墨希新材料研發中心,開發石墨烯在風電領域中的應用。

以上領域是石墨烯應用及研發項目的“潛力股”,想在“十三五”規劃中投資獲利,究竟是選擇成長慢空間大領域,還是選擇目前已經取得一定研究成果正在進行市場推廣的項目,需要自己把握判斷。
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