|
| |
| 2014中國石墨烯薄膜專(zhuān)題研討會(huì )紀要 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2014-12-08 09:54:03 瀏覽次數： |
|
| |
（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）2014年12月6日，由江南石墨烯研究院、石墨烯產(chǎn)業(yè)研究平臺主辦，由常州西太湖科技產(chǎn)業(yè)園管委會(huì )、江蘇省石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟、江蘇石墨烯碳材料科技服務(wù)有限公司和新材料在線(xiàn)協(xié)辦的2014中國石墨烯薄膜專(zhuān)題研討會(huì )在江蘇常州召開(kāi)。
1.1 石墨烯種類(lèi)
現在主要有兩種形態(tài)。一個(gè)是石墨粉體，目前第六元素主要是做這個(gè)；另一種是石墨薄膜，二維碳素和重慶墨希主要做這個(gè)。兩種材料之間的應用重合非常小，制備方面：石墨粉體就好比一本書(shū)剝離分層得到一張紙，用的原材料是天然的石墨，通過(guò)破壞原子之間的作用力，主要是氧化還原反應得到。主要應用在儲能、復合材料等領(lǐng)域。
石墨薄膜就好比用紙漿制作成一張紙，傳統就是CVD方法。在一個(gè)干凈的表面，落在上面的分子被金屬催化生成碳原子和氫氣，控制生成單層石墨烯，主要應用是在觸控和電子。
1.2 全球競爭格局
亞洲，韓國的三星走的很早，但是量沒(méi)起來(lái)，索尼也是早期看到生產(chǎn)設備，近期沒(méi)有報道，設備用的是索尼化學(xué)，后來(lái)索尼化學(xué)關(guān)門(mén)了。
中國是走的比較快的，各大高校成果很多，國內各種風(fēng)投資本比較關(guān)注，中國產(chǎn)業(yè)化走得是全球前列，薄膜有二維碳素，重慶墨希，廈門(mén)的輝銳，無(wú)錫的格菲等等。
2. 產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展
2.1 目前產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展
產(chǎn)業(yè)化運用需要解決的問(wèn)題很多，從實(shí)驗室到產(chǎn)業(yè)化會(huì )有很多問(wèn)題，最開(kāi)始的時(shí)候關(guān)注是能否規?；a(chǎn)，現在是說(shuō)能否做成產(chǎn)品、良率是多少、價(jià)格是多少、出貨標準、下游好不好，但是辦法總比困難多。
產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展方面，結合石墨烯薄膜和粉體來(lái)看，三大下游主要是指微電子、光電子和復合材料。前兩者主要是石墨烯薄膜的應用，后者主要是粉體材料的應用。
1）復合材料是最先產(chǎn)業(yè)化。寧波墨西科技的防腐涂料，散熱等材料都有訂單了，防腐材料在長(cháng)安的剎車(chē)盤(pán)上已經(jīng)可以用了。
2）石墨烯薄膜在觸控這塊是最先產(chǎn)業(yè)化的。觸控、透明導電這塊的應用，產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)做到一定的程度，從實(shí)驗室階段，到工藝定性，到技術(shù)定性，再到設備定性，才有可能談良品率和工業(yè)化的管控，觸控現在已經(jīng)到了良品率的問(wèn)題，各個(gè)企業(yè)也都在考慮設備定性，后面就是管控的問(wèn)題了，良品率的改善我們是可以預期的。透明導電薄膜2-3年會(huì )有比較成熟，應該不是很小的比率，而是可能是一定程度上取代ITO導電膜的市場(chǎng)。
3）光電子的產(chǎn)業(yè)化遠一點(diǎn)。第二個(gè)就是光電子，里面細分很多，光電子器件也很多，包括傳感器，太陽(yáng)能電池等等，很多還是在實(shí)驗室里面，國家的項目在支撐，這幾個(gè)在時(shí)間軸上是一個(gè)接力。下一步就是傳感器了，很差的晶體管就是很好的傳感器，我認為傳感器就是人的眼睛一樣取代鼻子耳朵眼睛的不同功能，我們團隊選擇了光電傳感器，為什么選擇光電傳感器，技術(shù)上石墨烯對遠紅外特別敏感，紅外探測，光學(xué)探測，爆炸物的探測等不同的應用，我們看好這個(gè)方向。
4）太陽(yáng)能電池這塊，要求方塊電阻在50歐方以下，甚至20以下，目前難度比較大，還有就是納米結構的處理，來(lái)減反，也比較復雜。
展望：石墨烯處在產(chǎn)業(yè)化前夜，是在黎明前的時(shí)刻。目前產(chǎn)業(yè)化很多條件具備了，二維碳素、輝銳、重慶墨希都已經(jīng)具備了量產(chǎn)，生產(chǎn)出來(lái)產(chǎn)品，到商品的過(guò)程需要產(chǎn)業(yè)鏈的借力，比如二維碳素的應用示范的嘗試，另外就是聯(lián)合上下游，應該1-2年內有很大的突破，產(chǎn)能的話(huà)不是一個(gè)很大的問(wèn)題?，F在的難點(diǎn)是需要有個(gè)過(guò)程，先小量先試水，投放一部分市場(chǎng)，負面效應降低，不可能一下子上來(lái)。
2.2 導電膜上面石墨烯的競爭優(yōu)勢
智能手機目前100%都加了觸控薄膜，要求多點(diǎn)觸控和快速的反應速度，ITO現在是主要的導電膜材料，但是價(jià)格很高，不具備柔韌性，不能滿(mǎn)足可穿戴電子和柔性的材料，ITO的替代材料有石墨烯、碳管、銀納米和金屬網(wǎng)格等等，對于中小尺寸的觸屏來(lái)講石墨烯是最好的選擇，更大的尺寸現在最好的替代是金屬網(wǎng)格。
觸控領(lǐng)域有兩塊，一個(gè)是平面的，主要是和ITO的競爭，ITO作為一種材料發(fā)展了50年，我們不太能夠替代，但是可以并存，做一些ITO做不了的；另一個(gè)范圍就是柔性和曲面觸控，石墨烯最大的對手是金屬網(wǎng)格，因為金屬網(wǎng)格有非常好的導電性，方塊電阻就只有幾個(gè)歐姆，但是金屬網(wǎng)格是網(wǎng)狀，不能做小尺寸的，不然存在良率問(wèn)題等。
所以籠統來(lái)講，10寸以上金屬網(wǎng)格是比較好的選擇，10寸以下的規格還是石墨烯有競爭力。
2.3 產(chǎn)業(yè)化的主要障礙
1）技術(shù)門(mén)檻高。
設備的投資門(mén)檻不是太高，但是技術(shù)的東西不是幾千萬(wàn)就可以搞定的。主要的障礙就是大規模生產(chǎn)的時(shí)候的穩定性，包括爐體的清洗、設備的穩定性等等，還有生長(cháng)出來(lái)怎么保護，怎么撕開(kāi)，怎么轉移，門(mén)檻都不低，同時(shí)也需要資金投入。從指標上來(lái)講，主要是方塊電阻需要降下來(lái)，另外就是透光率，因為加一層石墨烯就要降低2.3%的透光率，但是到了85%以下就會(huì )明顯影響視覺(jué)，可以看到隱隱的圖案，三星要求要達到95%，非常難。
CVD生長(cháng)的條件需要高溫，怎么把單層剝離出來(lái)進(jìn)行轉移，目前大概是10多種方法，適合工業(yè)界的還是非常少，轉移過(guò)程的成品率，雜質(zhì)的深入，目前重慶墨希已經(jīng)發(fā)展了兩條主流的方法，高效轉移，轉移方法是目前各個(gè)公司最高的機密了，工藝上突破之后，工業(yè)上還是很難應用。
2）資金要求高。
半導體器件要做出來(lái)，一個(gè)是技術(shù)，一個(gè)是資金，到半導體期間，投資的規?？赡苁?0億的規模，這個(gè)和觸控這塊的投入不是一個(gè)量級的。
3）老產(chǎn)業(yè)的阻力。
ITO廠(chǎng)商對新材料的進(jìn)入是有很多的阻力的，對于新材料來(lái)說(shuō)，下游需要看到穩定性，產(chǎn)品的穩定性需要時(shí)間來(lái)檢驗，所以觀(guān)望的態(tài)度，觸摸屏行業(yè)現在也是大洗牌，主要是幾個(gè)大廠(chǎng)集中度提高，所以每一個(gè)單子都很大，我們這種初創(chuàng )型企業(yè)來(lái)講，需要一步步來(lái)，只能接小單，無(wú)法擴大到那么大，小單的利潤就沒(méi)那么高。
2.4 中國企業(yè)產(chǎn)業(yè)化的主要優(yōu)勢
利用制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。作為制造業(yè)的大國，所以各個(gè)環(huán)節制造都比較齊備，這個(gè)是很多其他國家包括美國都不具備的。對比美國，可以看到美國在研究上有侵略性，一直往前走，產(chǎn)業(yè)化比較保守，在篩選的時(shí)候非常保守，硅谷那些風(fēng)投看項目，都是希望3、2年有很大的回報才能投，中國是研究和產(chǎn)業(yè)化都是非常旺盛，在其他任何國家都看不到。從整個(gè)產(chǎn)業(yè)要做好的話(huà)，很多環(huán)節都要好，比如半導體發(fā)展的時(shí)候，硅晶生長(cháng)也是有問(wèn)題，后來(lái)走出來(lái)了，中國現在是各個(gè)環(huán)節齊頭并進(jìn)，所有的環(huán)節都有企業(yè)進(jìn)來(lái)了，但是現在的問(wèn)題是，設備方面是否也做得很好，可靠性、重復性方面有一些更高的要求。
希望政府的引導應該不是要投錢(qián)給原材料的制造商，而是給產(chǎn)業(yè)鏈，項目上研發(fā)的支持，政策上的補貼，尤其是接口環(huán)節，而不是扶持某一個(gè)企業(yè)。
3. 產(chǎn)品銷(xiāo)售等
3.1 石墨烯薄膜價(jià)格
某機構測算出來(lái)目前是80美元/平米，而2012年可能高達400美元/平米，另某機構透露大概是200多元/平米，未來(lái)會(huì )下降很快。
3.2 成本產(chǎn)品價(jià)格
10寸屏 Q3這款，是PMA+G2，價(jià)格大概是7-10塊錢(qián)，是深圳現在最低端的一款，也是目前銷(xiāo)量最大的一款。如果真的要問(wèn)價(jià)格，可能還要根據性能等一些來(lái)確定，比如是GF還是GFF，單點(diǎn)還是多點(diǎn)觸控。ITO便宜有80一平米，還有進(jìn)口200多的一平米，也有很大的不同。
3.3 市場(chǎng)空間
透明導電薄膜目前市場(chǎng)是4000萬(wàn)平米，2015年后能到8000萬(wàn)平米，主要領(lǐng)域光伏，OLED等方面。
3.4 成本和電阻下降的空間
重慶墨?？萍嫉氖∧?014年成本下降很快，主要是因為生產(chǎn)線(xiàn)出來(lái)了，之前都是實(shí)驗室，原材料成本很高的，銅就是1000元/平米，生產(chǎn)線(xiàn)建成后，原材料上的國產(chǎn)化，另外就是新工藝的開(kāi)發(fā)，不用消耗什么原材料，一罐甲烷現在夠用半年，成本很低，現在主要是運營(yíng)的成本，電費上是很大的一塊，其他的下降比較緩慢，產(chǎn)能的爬坡，最終可以比ITO低很多。預計2年左右可是便宜30%。
塊電阻，我們做到1000歐方的時(shí)候覺(jué)得不可思議，到400的時(shí)候我們覺(jué)得是極限了，但是僅僅幾個(gè)月的時(shí)間我們做到了200，原理上可以做到幾歐方，通過(guò)歷史的軌跡，未來(lái)我們非常有信心可以繼續降低。
資料來(lái)源：新材料在線(xiàn)
?歡迎進(jìn)入【粉體論壇】
|
|
|
| |
|
| |
|
|
|
|
|
企業(yè)會(huì )展風(fēng)采
更多>>
|
