大陸石墨烯產業發展現況
去(2019)年8月市場傳出三星將在今(2020)年發表一款搭載石墨烯電池技術的智慧型手機,不到半小時即能充飽電;12月23日媒體報導又稱,華為即將發布全球首款搭載石墨烯電池的高端智能手機,受此消息激勵石墨烯概念股應聲大漲板塊市值增逾80億人民幣;雖隨即被華為手機產品線副總裁李小龍證實是假訊息,但已讓石墨烯再度成為市場熱議話題。
一、石墨烯常被寄予厚望
鉛筆筆芯雖不如鑽石堅硬又漂亮,但都是由碳元素組成,兩者性質差異關鍵在於碳原子如何排列;排列非常不整齊的就是日常看到的木炭,單層碳原子且整齊排列成六邊形的就稱為石墨烯。2010年石墨烯發明者獲頒諾貝爾獎後,石墨烯開始受到矚目更且被譽為黑金及新材料之王,因僅一個碳原子厚度故只有髮絲的20萬分之一厚,是目前已知最輕、最薄、硬度最大、導電導熱(散熱)性最強的新型奈米級材料。

石墨烯發明者Andre Geim。
鋰電池之所以可儲電、供電,是因為電極有剛剛好的空間讓鋰離子傳遞電流,充電電池的陽極通常使用石墨嵌入鋰離子;但石墨烯導電性更佳、電阻率也最小,因此使用石墨烯取代碳粉就可以增加導電性、大大提高鋰電池的陽極效能。不僅手機未來充電只需短短數秒,也因散熱快、工作溫度上限提高,而能順利解决5G手機高耗能與新能源汽車充電時間過長等問題。
去年浙江大學高分子科學與工程學系研究團隊在國際學術期刊《Science Advances》上發表一種新型鋁—石墨烯電池,該電池的正極就是石墨烯薄膜、負極是金屬鋁,除短短幾秒就能完成充電外,更且充電5秒鐘就能有通話兩小時的續航功能。
二、新能源領域應用最受矚目
據CGIA Research 2017年中國石墨烯行業應用領域分析,新能源是石墨烯目前應用最廣泛的領域,占全國市場分額70%以上,其中又以石墨烯在鋰電池方面的應用最受關注。中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟預測,2020年石墨烯在新能源領域的鋰電池和超級電容市場規模將突破人民幣534億元;複合材料市場的塑料、橡膠、塗料、導電油墨等四大領域的市場規模也將突破人民幣372億元。
化塑匯彙集了去年12月中國石墨新材料產業發展趨勢預測會上各與會專家表達的觀點測算,當電動汽車需求達1,000萬輛/年時,動力電池需求將達500GWh,鋰離子電池產業市場規模也將達人民幣5,000億元以上,帶動的石墨材料產值約人民幣500億元。以2025年全球動力電池830GWh至1238GWh需求估算,石墨材料預估需求83萬噸至124萬噸是2019年的五至十倍;依大陸目前已公布的計劃,2025年電動汽車約600萬輛/年,屆時中國大陸石墨材料產值將高達人民幣300億元。
三、政府政策全力支持
大陸是全球石墨存量第二高國家,十二五計畫期間就已將石墨烯產業列為重點前沿新興材料產業,2015年又將石墨烯納入《新材料產業十三五發展規畫》。2013年底大陸石墨烯標準化委員會便正式發布中國石墨烯第1號標準,福建省、四川省及黑龍江省均已在十三五期間分別提出石墨烯產業相關發展規畫。2018年11月,大陸國家統計局將石墨烯粉體及薄膜納入新發布的2018戰略新興產業分類內,同年底公布了第一個石墨烯國家標準,並自去年11月開始實施。

石墨烯礦石展示。
去年8月工信部網站公布了重點新材料首批次應用保險補償機制試點工作擬補助項目,計有北京綠能嘉業、廈門捌斗及寧波中科銀億等三家石墨烯新材料企業的兩項石墨烯新材料產品(石墨烯導電發熱纖維及石墨烯防腐塗料)上榜獲得國家補助。同年12月12日工信部規劃司為聚焦解決工業基礎產品和工藝應用難題,公布了2019工業強基重點產品工藝一條龍計畫,計有石墨烯及傳感器等六項一條龍應用計畫入選;石墨烯一條龍計畫主要目標除推進石墨烯儲能正極製造用石墨烯材料的規模量產能力外,也要滿足一年3,000噸石墨烯儲能正極材料的生產應用需求。
四、大陸石墨烯產業增長級
截至2018年6月,大陸在全國各地已成立20餘個石墨烯產業園,目前中國大陸已形成以長三角、珠三角和京津冀魯區域為增長級、多地分布式發展的產業格局,江蘇則是大陸較早發展石墨烯的省分。
(一)常州石墨烯產業造鎮計畫
江蘇常州堪稱大陸石墨烯產業發源地之一、有東方碳谷美稱,在業內甚至有全國石墨烯產業一半天下在常州的說法;二維碳素、第六元素、墨之萃、碳星科技等一大批優秀石墨烯企業均在此聚集。常州目前正在西太湖科技產業園發展石墨烯產業造鎮計畫,規劃面積3.22平方公里,已建成集「研究院-眾創空間-孵化器-加速器-科技園」於一體的完善創新創業生態體系。
常州石墨烯小鎮集聚相關團隊30多個、相關企業150多家,石墨烯原材料企業數量約占全國總數一半;包括主板上市企業1家,新三板掛牌企業2家,並在石墨烯材料的初步應用及產業化方面打造了十多項國際和國內第一。

(二)黑龍江挟原材料優勢打造一體化產業鏈
黑龍江石墨資源總量占全國儲量62.37%,今年2月黑龍江省自然資源廳又在雙鴨山市探獲一處超大型石墨烯重要原料石墨礦床,經評估潛在經濟價值達千億人民幣以上。
挾此豐富原材料優勢,黑龍江省政府出台關於推動礦產資源開發和產業化發展意見,發布了黑龍江省石墨烯產業三年行動計劃,規劃了近百個石墨項目。去年1月中國五礦與黑龍江省政府簽署戰略合作框架協議,同年12月18日中國五礦集團(黑龍江)石墨產業有限公司正式在哈爾濱成立,標誌著黑龍江鶴崗石墨產業一體化項目正式進入全面實施階段。
五、小廠林立、主營石墨烯企業仍泰半虧損
新華常州全球石墨烯指數報告(2019)顯示,2018年大陸石墨烯綜合發展實力連續四年穩居全球首位;中國經濟信息社2018~2019中國石墨烯發展年度報告指出,2018年底在工商部門註冊營業範圍包含石墨烯相關業務的企業數量高達6,684家,當年新增3,029家、同比增長82%。
因大陸對石墨烯定義比較寬泛,因此常出現很多「類石墨烯」企業,大多數都不是真正的石墨烯企業,充其量只是小型初創企業,更且只做宣傳並未有真正的投資動作;無怪乎,互聯網周刊及eNet研究院每年評選的石墨烯企業100強前十大名單經常有不同新面孔出現。
賽迪研究院原材料所所長肖勁松更認為,中美雙方在石墨烯發展存在很大差異,美國對石墨烯技術程度評價,1至4屬實驗室研發階段,5至6屬逐漸趨向產業化階段,7至9才是技術較成熟的產業化階段;美國業界普遍認為目前石墨烯仍以實驗室研發階段為主,尚不適合大規模生產;但中國大陸大部分的科研院所及企業都急於將並不成熟的技術推向市場,因此普遍面臨虧損問題。
新三板15檔石墨烯概念股中主營業務為石墨烯的有五家,分別是第六元素、二維碳素、凱納股份、愛家科技及華高墨烯;2017年至2018年五家企業均持續虧損,2019年只有第六元素拜新型石墨烯導熱膜已向某手機大廠供貨之賜,成為五家中唯一實現盈利的企業。