2013-2018年石墨烯商业前景与投资战略研究报告

第一部分 行业运行环境

第一章 石墨烯产业发展环境分析  1

第一节 新材料行业“十二五”规划解读  1

一、“十一五”期间新材料行业发展回顾  1

二、“十一五”期间新材料行业运行情况  3

三、“十一五”期间新材料行业发展特点  4

四、“十一五”期间新材料行业发展成就  5

第二节 “十二五”期间新材料行业总体规划  11

一、“十二五”期间新材料行业规划纲要  11

二、“十二五”期间新材料行业规划指导思想  12

三、“十二五”期间新材料行业规划主要目标  13

四、未来12大类新材料市场发展分析     14

第三节 “十二五”期间新材料行业存在问题  19

一、自主研发力量薄弱       19

二、资源整合能力不强       20

第四节 “十二五”期间新材料行业发展对策  20

一、企业经营策略       20

二、政府管理策略       31

三、不断延伸产业链    32

四、加强自主创新       34

五、注重人才培养       36

六、新材料行业企业特征与投资机会       37

 

第二章 “十二五”期间经济环境分析 42

第一节 “十二五”期间世界经济发展趋势     42

一、“十二五”期间世界经济将逐步恢复增长  42

二、“十二五”期间经济全球化曲折发展  45

三、“十二五”期间新能源与节 能环保将引领全球产业       46

四、“十二五”期间跨国投资再趋活跃     46

五、十二五”期间气候变化与能源资源将制约世界经济       47

六、“十二五”期间美元地位持续削弱     48

七、“十二五”期间世界主要新兴经济体大幅提升  48

第二节 “十二五”期间我国经济面临的形势  49

一、“十二五”期间我国经济将长期趋好  49

二、“十二五”期间我国工业产业将全面升级  50

三、“十二五”期间我国以绿色发展战略为基调     51

第三节 “十二五”期间我国对外经济贸易预测     53

一、“十二五”期间我国劳动力结构预测  53

二、“十二五”期间我国自主创新结构预测     54

三、“十二五”期间我国产业体系预测     55

四、“十二五”期间我国产业竞争力预测  55

五、“十二五”期间我国经济国家化预测  56

六、“十二五”期间我国经济贸易障碍预测     58

七、“十二五”期间我国中小企业面临的外需环境预测  58

第四节 “十二五”期间我国经济发展的内外环境变化  59

 

第二部分 行业技术现状

第三章 石墨烯及其性质介绍  60

第一节 石墨及其改性产物  60

一、石墨及其改性产物结构       60

1、天然石墨(NG)结构 60

2、石墨改性产物的结构     60

二、石墨及其改性产物的制备方法    65

1、膨胀石墨的制备     66

2、纳米石墨微片的制备     66

3、碳纳米管的制备     66

4、富勒烯的制备  66

三、石墨及其改性产物的性能及用途       67

1、石墨的性质及用途  67

2、膨胀石墨的性质及用途  67

3、纳米石墨微片的性质及用途  68

4、石墨烯的性质及用途     68

5、碳纳米管的性质及用途  69

6、富勒烯的性质及用途     69

四、石墨改性产物综述       69

第二节 石墨烯的相关概念  70

一、石墨烯的定义       70

二、石墨烯原材料       71

第三节 石墨烯的特性  71

一、电学性质       71

1、石墨烯的电学性能  71

2、石墨烯的导电机理  72

二、热力学性质    74

三、力学性质       75

四、光学性质       75

1、石墨烯材料特有的光子和光电子学性质归纳     75

2、石墨烯具有卓越的非线性光学性能     76

五、电子粒子数反转和宽频带光学增益    77

1、激发电子宽带粒子数反转     77

2、创造非线性状态跃动     78

第四节 石墨烯的化学改性  79

一、共价键功能化       79

1、有机小分子功能化  79

2、聚合物功能化  80

3、基于共价键功能化的石墨烯杂化材料  81

二、非共价键功能化    82

1、π键功能化     83

2、离子键功能化  84

3、氢键功能化     85

三、化学掺杂       85

 

第四章 石墨烯行业技术分析  87

第一节 石墨烯制备方法     87

一、化学还原法    87

二、化学解理法    88

三、微机械分离法       88

四、加热SiC法    88

五、溶剂热法       89

六、化学气相沉积法    89

七、外延生长法    90

八、化学剥落法    90

九、电弧放电法    91

十、其它方法       91

十一、石墨烯的主要制备方法比较    91

十二、石墨烯的制备和展望       92

第二节 石墨烯衍生物合成与应用     92

一、石墨烯衍生物简介       92

二、石墨烯加氢与氟化反应       93

三、石墨烯有机功能化       94

四、石墨烯聚合衍生物       96

五、石墨烯生物医药领域衍生物       98

六、石墨烯衍生物综述及展望    99

 

第五章 国际石墨烯行业发展借鉴  101

第一节 国际石墨烯行业发展概况     101

一、国际石墨烯行业发展现状分析    101

二、国际石墨烯行业发展规模分析    101

三、国际石墨烯行业研究前沿分析    102

四、国际石墨烯行业发展趋势分析    102

五、国际石墨烯行业发展经验借鉴    103

第二节 主要国家石墨烯行业发展分析     103

一、美国石墨烯行业发展分析    103

1、美国石墨烯行业发展政策与规划  103

2、美国石墨烯行业发展重点方向     103

3、美国石墨烯行业最新研究成果     104

二、日本石墨烯行业发展分析    104

1、日本石墨烯行业发展政策与规划  104

2、日本石墨烯行业发展重点方向     104

3、日本石墨烯行业最新研究成果     106

三、德国石墨烯行业发展分析    108

1、德国石墨烯行业发展政策与规划  108

2、德国石墨烯行业发展重点方向     108

3、德国石墨烯行业最新研究成果     109

四、俄罗斯石墨烯行业发展分析       114

1、俄罗斯石墨烯行业发展政策与规划     114

2、俄罗斯石墨烯行业发展重点方向  115

3、俄罗斯石墨烯行业最新研究成果  115

五、其他国家石墨烯行业发展简介    117

 

第三部分 竞争格局分析

第六章 中国石墨烯行业运行现状与竞争分析    119

第一节 中国石墨烯行业发展分析     119

一、石墨烯行业发展历程    119

二、石墨烯行业发展特征    120

三、石墨烯行业发展问题    122

四、石墨烯行业发展建议    123

第二节 中国石墨烯行业核心竞争要素分析     124

一、对市场的快速响应能力       124

二、对客户提供全方位服务能力       130

三、原材料成本和质量控制能力       130

四、企业的核心竞争力八个方面       139

 

第四部分 行业技术应用展望

第七章 “十二五”期间石墨烯在锂电池行业应用展望   142

第一节 石墨烯在锂电池行业中的应用技术     142

一、石墨烯在锂电池负极材料中的应用    142

1、石墨烯的电化学性能     142

2、石墨烯改性负极材料     143

二、石墨烯在锂电池正极材料中的应用    155

三、石墨烯作为锂电池导电添加剂的应用       156

四、石墨烯在锂电池行业中的应用综述    157

第二节 中国锂电池行业发展状况     159

一、锂电池行业简介    159

1、行业概念及定义     159

2、行业主要产品分类  160

3、行业主要特征分析  161

二、2010-2012年锂电池行业供给情况分析   162

三、2010-2012年锂电池行业需求情况分析   169

四、锂电池价格走势    172

第三节 “十二五”期间石墨烯在锂电池行业发展前景预测  173

 

第八章 “十二五”期间石墨烯在超级电容器行业应用展望   176

第一节 石墨烯在超级电容器行业中的应用技术     176

一、活性石墨烯    176

1、活性石墨烯的制备  176

2、活性石墨烯的性能  177

二、活性石墨烯制备超级电容器       183

第二节 中国超级电容器行业发展状况     183

一、超级电容器行业简介    183

二、2010-2012年超级电容器行业供给情况分析   185

三、2010-2012年超级电容器行业需求情况分析   186

第三节 “十二五”期间石墨烯超级电容器行业发展前景预测     187

 

第九章 “十二五”期间石墨烯在传感器行业应用展望   189

第一节 石墨烯在传感器行业中的技术应用     189

一、石墨烯化学修饰电极的适体传感器    189

1、适体传感器制备     189

2、适体传感器性能研究     190

二、酪氨酸酶-氧化石墨烯的生物传感器  194

1、生物传感器制备     194

2、生物传感器性能研究     200

三、氧化石墨烯和不规则金属纳米颗粒的吗啡传感器    203

1、吗啡传感器制备     203

2、吗啡传感器性能研究     205

第二节 中国传感器行业发展状况     209

一、传感器行业简介    209

1、传感器行业定义     209

2、传感器产品分类     209

二、2010-2012年传感器行业供给情况分析   224

三、2010-2012年传感器行业需求情况分析   225

第三节 “十二五”期间石墨烯在传感器行业发展前景预测  228

 

第十章 “十二五”期间石墨烯在LED行业应用展望      233

第一节 石墨烯在LED行业中的技术应用 233

一、较ITO材料优势   233

二、作为透明电极改善电流传导       233

三、解决发光二极管LED照明散热问题  234

第二节 中国LED行业发展状况 239

一、LED行业简介       239

1、行业界定  239

2、行业分类  240

二、中国LED行业发展现状      240

第三节 “十二五”期间石墨烯在LED行业发展前景预测    246

 

第十一章 “十二五”期间石墨烯在生物医药行业应用展望   247

第一节 石墨烯在生物医药行业中的技术应用  247

一、生物相容性在体研究    248

1、实验部分  248

2结果与讨论 250

二、细胞毒素研究       251

三、石墨烯在肿瘤治疗方面的应用    253

四、载药研究       254

五、生物检测研究       257

六、抗菌研究       259

七、肿瘤研究       261

八、其他研究       261

1、安全性研究     261

2、氧化石墨烯用于生物成像     262

九、石墨烯基生物医药材料的制备和应用       263

1、制备  263

2、生物医学应用  265

第二节 中国生物医药行业发展状况  266

一、生物医药行业简介       266

二、2010-2012年生物医药行业供给情况分析       266

三、2010-2012年生物医药行业需求情况分析       268

第三节 “十二五”期间石墨烯在生物医药行业发展前景预测     269

 

第五部分 行业前景与投资分析

第十二章 中国石墨烯行业领先个案分析     271

第一节 中国石墨烯行业企业概述     271

第二节 中国石墨烯行业领先个案分析     275

一、南京先丰纳米材料科技有限公司       275

1、企业发展简况分析  275

2、企业经营情况分析  275

3、企业竞争力分析     276

4、企业石墨烯类产品分析  276

5、企业品牌力分析     278

6、企业研发力分析     279

7、企业营销力分析     279

8、企业制造力分析     279

9、企业优劣势分析     279

10、企业投资动态       279

11、企业发展方向       279

二、深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司    280

1、企业简介  280

2、经营情况  280

3、企业财务  282

4、企业优势  286

5、企业发展战略  287

三、方大炭素新材料科技股份有限公司    287

1、企业简介  287

2、企业经营  287

3、企业财务  289

4、企业优势  293

5、企业发展  294

 

第十三章 “十二五”期间中国石墨烯行业市场投资前景及战略分析  295

第一节 “十二五”期间石墨烯行业发展方向  295

一、“十二五”期间石墨烯在锂电池行业发展方向  295

二、“十二五”期间石墨烯在电容器行业发展方向  297

三、“十二五”期间石墨烯在传感器行业发展方向  299

四、“十二五”期间石墨烯在LED行业发展方向    300

五、“十二五”期间石墨烯在生物医药行业发展方向     300

六、“十二五”期间石墨烯在其他行业发展方向     301

第二节 “十二五”期间石墨烯行业投资特性分析  302

一、石墨烯行业进入壁垒分析    302

1、技术壁垒  302

2、客户认证壁垒  302

3、企业规模壁垒  302

4、销售渠道壁垒  302

5、贸易壁垒  302

二、石墨烯行业盈利模式分析    303

三、石墨烯行业盈利要素与盈利趋势分析       303

第三节 “十二五”期间石墨烯行业投资风险预警  306

一、政策风险       306

二、宏观经济风险       308

三、技术研发风险       309

四、其他风险       309

第四节 “十二五”期间石墨烯行业投资战略研究  310

一、石墨烯行业投资热点地区    310

二、石墨烯行业投资最新动向    310

三、投资建议       311

 

图表目录

图表：2012年863计划新材料领域科技成果 6

图表：“十二五”新材料产业预期发展目标     13

图表：NG的结构图     60

图表：EG的SEM图   61

图表：NanoG的SEM图    62

图表：石墨烯结构图    63

图表：碳纳米管的结构       64

图表：富勒烯的结构    65

图表：石墨烯的电学性能    72

图表：石墨烯的导电机理    73

图表：异氰酸酯功能化石墨烯的结构示意图    80

图表：苯乙烯－丙稀酰胺共聚物功能化石墨烯的制备    81

图表：卟啉-石墨烯(给体-受体)杂化材料示意图      82

图表：PmPV非共价键功能化的石墨烯带       83

图表：石墨烯的离子键功能化    84

图表：不同PH值下石墨烯氧化物与盐酸阿霉素中可形成氢键的基团 85

图表：碳纳米管图示    110

图表：物理混合法制备SnO2/石墨烯复合材料示意图   146

图表：气-液相界面反应制备SnO2/石墨烯复合材料(a)反应装置图;(b)反应原理图   147

图表：表面活性剂参与制备金属氧化物-石墨烯纳米复合材料示意图  148

图表：浴花形石墨烯包覆纳米硅(GS-Si)复合材料的(a，b，c)扫描电镜图及(d)透射电镜图    151

图表：石墨烯包覆金属纳米颗粒的制备机理图       152

图表：(a，b)石墨烯包覆LiFePO4复合材料SEM图;(c)LFP/G复合材料中LFP纳米颗粒局部TEM图;(d)LFP/(G+C)复合材料LFP纳米颗粒局部TEM图    156

图表：不同导电材料对电极形貌和结构的影响模拟图AB:乙炔黑，AG:人工石墨，GNS:石墨烯    157

图表：不同的正极材料对照       160

图表：锂电池种类       160

图表：2010年电池行业主要产品产量     162

图表：2011-2013年中国哦锂电池产量及同比增长       162

图表：2010年电池行业主要产品销售收入（亿元）     163

图表：2010年主要电池产品出口量  163

图表：2010年主要电池产品出口额  164

图表：2010年前十大出口企业  165

图表：2010年前十大出口目的地     165

图表：主要锂离子电池企业产量       166

图表：2010年全球锂电池正极材料产量  166

图表：2010年全球锂电池各类正极材料销量  167

图表：2010年全球锂电池负极材料产量  167

图表：2010年全球负极材料构成     168

图表：2010年全球锂电池电解液产量     168

图表：2010年全球锂电池电解液产量     169

图表：2020年全球二次电池市场预测     170

图表：中日韩三国锂电池市场份额变化    170

图表：中国锂离子电池在主要电动工具制造商的市场份额    171

图表：中日韩电池材料体系       172

图表：储能将成为锂离子电池新的市场（单位：MW） 174

图表：2013-2020年动力电池市场预测   175

图表：GO/PANI和R(GO/PANI)样品的TEM照片  178

图表：GO，RGO，PANI，GO/PANI和R(GO/PANI)样品的热重曲线       179

图表：GO/PANI和R(GO/PANI)样品的电导率       180

图表：循环伏安曲线    182

图表：超级电容器市场规模比较       183

图表：2013-2018年我国超级电容器市场规模预测       188

图表：石墨烯适体传感器的构建和性能示意图       190

图表：GO电极的TEM图  191

图表：不同电极的交流阻抗图    192

图表：(a)适体，(b)石墨烯电极和(c)适体修饰的石墨烯电极的红外光谱图 193

图表：适体传感器在不同浓度凝血酶中的交流阻抗图(A)及其线性关系图(B)     194

图表：传感器的制备示意过程    195

图表：纯PANHS及PANHS-GS的紫外可见吸收光谱图      196

图表：GS(A)和Tyr-GS(B)原子力量显微图     197

图表：SPE电极表面形成了一种多孔的网状结构   197

图表：邻苯二酚在Tyr/SPE和Tyr-GS/SPE修饰电极上的循环伏安曲线图       198

图表：工作电位和pH对传感器响应电流的影响结果     199

图表：TiO2纳米带的SEM图    205

图表：PdNPs/TiO2NBs/CHIT/GCE在不同吗啡含量的磷酸氢二钠柠檬酸盐溶液中的差示脉冲伏安曲线     206

图表：不同界面的交流阻抗图    207

图表：扫描速度对PdNPs/TiO2NBs/CHIT/GC修饰电极的影响   208

图表：LED灯概括图   236

图表：根据ANSYS进行热流体解析的结果图 238

图表：GO、GO-COOH和PGO在水、PBS和生理溶液1640中的稳定性      251

图表：GO和PGO对肝细胞毒性的影响  252

图表：体内静脉注射PEG-纳米石墨烯用于肿瘤的光热疗法 254

图表：SN38负载在PEG-NGO上的示意图及SN38-PEG-NGO水溶液    255

图表：纳米氧化石墨烯联合载药示意图及RhoB标记的FA-NGO经由受体介导的内吞进入乳腺癌细胞MCF-7  256

图表：a.固定在NGO上的DNA及于靶DNA介导的荧光恢复示意图;b.NGO输运MB检测HeLa细胞中表达生存素mRNA示意图    259

图表：2013年上半年中国宝安集团股份有限公司主营构成分析  281

图表：2012年中国宝安集团股份有限公司主营构成分析     281

图表：2012-2013年中国宝安集团股份有限公司每股指标   282

图表：2012-2013年中国宝安集团股份有限公司成长能力指标   282

图表：2012-2013年中国宝安集团股份有限公司盈利能力指标   282

图表：2012-2013年中国宝安集团股份有限公司盈利质量指标   283

图表：2012-2013年中国宝安集团股份有限公司运营能力指标   283

图表：2012-2013年中国宝安集团股份有限公司财务风险指标   283

图表：2012-2013年中国宝安集团股份有限公司资产负债表       283

图表：2012-2013年中国宝安集团股份有限公司利润表       284

图表：2012-2013年中国宝安集团股份有限公司现金流量表       284

图表：2012-2013年中国宝安集团股份有限公司利润百分比分析       285

图表：2013年上半年方大炭素新材料科技股份有限公司主营构成分析     288

图表：2012年方大炭素新材料科技股份有限公司主营构成分析  288

图表：2012-2013年方大炭素新材料科技股份有限公司每股指标       289

图表：2012-2013年方大炭素新材料科技股份有限公司成长能力指标       289

图表：2012-2013年方大炭素新材料科技股份有限公司盈利能力指标       289

图表：2012-2013年方大炭素新材料科技股份有限公司盈利质量指标       290

图表：2012-2013年方大炭素新材料科技股份有限公司运营能力指标       290

图表：2012-2013年方大炭素新材料科技股份有限公司财务风险指标       290

图表：2012-2013年方大炭素新材料科技股份有限公司资产负债表   290

图表：2012-2013年方大炭素新材料科技股份有限公司利润表   291

图表：2012-2013年方大炭素新材料科技股份有限公司现金流量表   292

图表：2012-2013年方大炭素新材料科技股份有限公司利润百分比分析   293