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中国国际石墨烯创新大会第三天纪要20140903

中国国际石墨烯创新大会第三天纪要20140903 不止是钢货
2014-09-04
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导读:中国国际石墨烯创新大会第三天20140903 【备注:本文由广发证券钢铁团队倾力提供,未经过提供人及报告人审

中国国际石墨烯创新大会第三天20140903

【备注:本文由广发证券钢铁团队倾力提供,未经过提供人及报告人审核,仅供参考。9月3日是中国国际石墨烯创新大会的第三天,也是最后一天】

1济宁利特纳米技术有限公司孙明娟:基于电子领域的石墨烯导电油墨材料开发及应用

2中科院金属所李峰:用于能量储存和能量转换器的石墨烯柔性电池

3、相关标的:烯碳新材、西藏城投、中国宝安、悦达投资、力合股份、新华锦、方大炭素、华丽家族、南风化工、中泰化学等

核心纪要:

1、济宁利特纳米技术有限公司孙明娟:对于整个石墨烯的市场而言,从2012年到2017年将呈现一个明显的上升趋势,目前的市场容量主要集中在美国,预计到2017年,全球的石墨烯需求量将达到最大,为21吨左右。石墨烯的应用领域主要集中在电子、储能、复合材料、能源等,预计在2017年石墨烯的主要应用领域为复合材料。

一个材料的性价比是决定其能否产业化的关键,而石墨烯的技术瓶颈或者产业化瓶颈在于其稳定性、功能化和分散性。

2、中科院金属所李峰:碳材料是非常适合用于电极材料的,因为碳材料有很多优势,尤其是石墨烯做的碳纳米管非常容易形成三维的网络结构,而这种三维的网络结构本身就有柔性器件的优点:首先,三维的网络结构能够支持更多的活性物质,使得单位体积内活性物质增加很多;其次,可以把电子器件做的很轻。

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完整纪要:

一、济宁利特纳米技术有限公司孙明娟:基于电子领域的石墨烯导电油墨材料开发及应用

首先简要介绍一下我们公司。济宁利特纳米技术有限责任公司是2010年在山东省济宁市注册成立的高新技术企业,公司由旅美学者和国内高校教授专家提供技术支持,拥有自主的石墨烯、氧化石墨烯技术专利及国际最前沿的制造研发与应用技术,具有很强的竞争优势。为配合济宁市产业结构调整和济宁高新区国家级研究基地的建设,公司与鲁南工研院于2011年联合成立了济宁碳纳米材料研究中心。2013年,利特纳米成立全资子公司山东金利特新材料有限责任公司,打造年产20吨的石墨烯生产公司。

公司主要致力于碳纳米材料的合成以及相关材料的生产、应用、研发和销售。主打产品是以石墨烯及功能化石墨烯为基础的纳米材料与相关产品。公司以石墨烯、碳纳米管和其他碳纳(微)米材料为平台,立足于具自主知识产权的技术,将碳纳米材料应用于能源、环境及其他领域。

公司分为三个部分:济宁研发中心;济宁化工园区生产基地和青岛石墨烯研究基地。我们公司的产品品种达30多个,包括石墨烯分散薄膜、氧化石墨烯分散薄膜以及一些类石墨烯材料;在石墨烯应用方面,主要是一些复合材料,包括导电器、电池以及石墨烯和碳的复合材料,可以应用于功能性涂层、超级电容器、锂电池、水处理方面等。公司的创新点集中于无污染石墨烯制备技术、功能化、参杂技术和金属纳米线纳米片等生产技术。商业化方面,我们的销售产品集中在功能化石墨烯分散液、石墨烯NMP分散液、银纳米线和氧化石墨烯水分散液等。

石墨烯的前景

对于整个石墨烯的市场而言,2012年到2017年将呈现一个明显的上升趋势,目前的市场容量主要集中在美国,预计到2017年,全球的石墨烯需求量将达到最大,为21吨左右。

石墨烯的应用领域主要集中在电子、储能、复合材料、能源等,预计在2017年石墨烯的主要应用领域为复合材料。

对于石墨烯在电子器件的应用,主要包括超级电容器、传感器等,导电油墨从2014年之后的市场占有率的增长趋势明显,将成为石墨烯在电子器件应用的关键材料。石墨烯在电子分装领域的市场占有率为20%左右,呈现饱和的趋势,从2016年以后将出现明显的增长趋势,对于石墨烯材料的要求(较高导电性、分散性、功用性)较高,竞争对手包括银的纳米颗粒等。预计在3年内,市场份额将从0增长到4%,而对于银片等,市场占有率将呈现明显下滑趋势,可能是因为银在使用中存在氧化比较严重的问题,将会被取代。

一个材料的性价比是决定其能否产业化的关键,而石墨烯的技术瓶颈或者产业化瓶颈在于其稳定性、功能化和分散性。

下面介绍一下我们公司在石墨烯导电油墨方面做的一些工作。包括一些石墨烯的功能化、连接器和添加剂,根据导电领域对石墨烯的要求,我们开发了不同结构和性能的石墨烯,已解决与导电油墨的相容性问题。

我们公司针对石墨烯导电油墨开发了3个产品:1.纳米线材料;2.石墨烯及其复合材料;3.石墨烯导电油墨,具有很多优势:可弯曲性、较强的透光性、较高的导电性。

使用石墨烯作为填充材料,可以将银的含量降低5-10%,可以有效解决导电性能和成本之间的矛盾,而且其整个干燥过程是比较简单、低能耗的。

如果大家对我们公司的产品感兴趣,可以和我们联系。

Q:贵单位的制备石墨烯方法是氧化还原法,“无污染”是怎么做到的?

A:把产生的废酸转化了另外一种产品。

二、中科院金属所李峰:用于能量储存和能量转换器的石墨烯柔性电池

实现柔性器件的几个关键因素。对于柔性器件本身,我们要求轻和薄,它的容量就会非常高;需要有快充的性能,同时使用次数未必就会很多。前面看了很多smart的器件,各种各样的形状和场合都是完全不同的,比较多样。

我们现在做的,是先把电池做好,然后放到电池器件里面。对电池材料的要求:

(1).非常高的面积,同时还有一定的继电强度。这里面有几个关键组件,第一个是对电极材料本身的要求,碳材料是非常适合用于这种场合的,因为碳材料有很多优势,尤其是石墨烯做的碳纳米管非常容易形成三维的网络结构,而这种三维的网络结构本身就有柔性器件的优点:首先,三维的网络结构能够支持更多的活性物质,使得单位体积内活性物质增加很多;其次,可以把电子器件做的很轻;

(2).要有一定强度,当然石墨烯的强度是完全可以实现的;

(3)快充的性能,石墨烯有很好的导电性、充放电性和高储能性,因此这方面一定会表现非常优秀。

关于柔性屏器件

(1)碳纳微管薄膜做的柔性器件;(2)石墨烯薄膜做的柔性器件

这里存在怎么来表征柔性器件的问题,因为和原来的电池和电容器有一定的差别:原来是在静态下测它的电化学能,而不是动态下测它的电化学能,这里电化学能动态特性包括多个部分:在各种受力情况下它的电化学性能是不是跟以前一样,在受力的情况下它的平滑寿命是不是发生很大的改变等等。

如何使用石墨烯和石墨烯宏观结构来实现我们的器件

关于石墨烯,我们要充分利用其本身形成的宏观结构,针对这个结构开展器件方面的应用,例如一维石墨烯纤维、二维的石墨烯薄膜、三维的石墨烯泡沫,这些宏观结构是我们做器件的最基础的电容材料,在这里面可以搭载活性物质,比如在做纤维的时候,我们可以把纤维和活性物质混合在一块,同时这些宏观体也是支撑我们做电池电容器核心物的支撑体。石墨烯薄膜做柔性器件的优点:较强的导电性和一定的拉伸性。

接下来讲一下电容器方面的工作和电池方面的工作。通过这种柔性电极来研究柔性器件设计封装、组装的技术,能够为石墨烯的应用和柔性器件提供一些思路、技术。石墨烯沉积在滤纸表面,形成石墨烯薄膜。制备电容器柔性的电池材料有两个过程,第一是采用小滤纸得到石墨烯薄膜,然后再采用大一点的滤纸得到石墨烯和滤纸混合的结构。

电池方面的成果

石墨烯泡沫可以看成是三维的立体结构,活性物质放到这种三维石墨烯泡沫里面,就可以做出一个柔性的器件。采用石墨烯泡沫连通的固体材料作为活性物质组成的器件,采用石墨烯泡沫填充的固体材料作为活性物质组成的器件,这里面选择的材料是碳酸镁,它的优点是没有导电剂、没有粘结剂,但有很好的强度。碳酸镁这种单晶结构有利于电池充放电,非常紧密地附着在石墨烯泡沫里面,经过弯折以后碳酸镁不会发生脱离的,同时三维的结构保持稳定。

拥有充放电135毫安的容量

碳酸镁的容量是165毫安,135毫安相当于80%的容量,这个非常接近于充放电的性能。电池应该具有很好地充放电循环,综合性能是很不错的。

三、投资标的

1、烯碳新材(000511

银基烯碳新材料股份有限公司是中国第一家定位于主营石墨烯暨先进碳产业经营的上市公司,包括产业投资整合、产业服务平台、产业上市证券化。

201488日公告称,公司与常州市西太湖科技产业园管委会签订了《关于设立石墨烯暨先进碳产业基金的合作框架协议》,双方同意在常州市武进区西太湖科技产业园筹建设立有限合伙制“先进烯碳产业基金”,原则上以石墨烯暨先进碳产业及相关领域企业项目为主要投资方向,基金总规模为人民币20亿元。这宣告国内第一只石墨烯产业基金的诞生,同时标志着烯碳新材的石墨烯产业布局之路进一步拓宽。

2、西藏城投(600773

2013726日晚间公告,公司与关联方陕西国能锂业共同委托清华大学(化工系)进行新型超级电容器用的石墨烯-碳纳米管杂化物的宏量制备技术开发,包括所需要的催化剂、反应器、以及配套生产技术的开发。最终成果为电容用石墨烯-碳纳米管杂化物所涉及的催化剂、反应器、产品纯化技术和工艺,以纸质文件的形式提交。西藏城投称,本技术开发合同涉及金额共计600万元。项目目前属于技术开发阶段,短期内不会对公司的收入及利润产生大的影响。

3、中国宝安(000009

宝安集团投资的鸡西石墨产业园已于今年6月正式动工建设,该产业园规划占地15万平方米,其中一期工程6万平方米,以石墨烯深加工为主,设计规模为年处理石墨深加工产品3000吨,逐步实现“打造世界级石墨深加工基地”的战略构想。

其子公司贝特瑞为我国最大新能源锂电池炭负极生产商,石墨相关的技术方面具天然优势。

4、悦达投资(600805

公司以汽车和纺织为两大支柱,形成了工业制造、能源矿产、公路投资、现代服务业四大产业集群,先后与韩国现代起亚、法国家乐福、日本富士重工以及德国黛安芬、印度马恒达等世界500强企业及国际知名企业携手合作,走出了一条以国际化带动新型工业化的成功之路。

5、力合股份(000532

力合股份主要通过常州二维碳素和石墨烯有关联,其控股公司和二维碳素合作开发石墨烯柔性触摸屏。

6、新华锦(600735

集团将依托平度及青岛市经济发展的整体格局,在平度发挥大集团优势,通过高起点、高标准、集约化投入,汇聚国内外与石墨产业发展相关的科技、人才、资本、市场、信息等要素,坚持自主创新,重点打造国家级石墨科技研发中心、全国性石墨科技及产品交易中心、新能源新材料创新型战略平台和产业基地以及具有雄厚技术基础的石墨原料开采生产及综合治理产业基地。

7、方大炭素(600516

公司主营炭素制品和铁矿石,是国内最大的石墨电极生产企业,产能近20万吨,居亚洲第一、世界第三,石墨电极是最大的收入来源。公司的炭新材料品种齐全,盈利能力强,广泛应用于冶金、军工、航空、核电等领域,其中公司在炭砖已有多项专利,具有很强的竞争优势。

公司下属子公司成都炭素具有4000吨等静压石墨产能,成为国内产量最高、产品规格最大的龙头企业。等静压石墨近期最重要的消费领域就是太阳能硅晶生产,由于光伏产业的快速。

8、华丽家族(600503

公司是上海著名房地产开发集团之一,拥有国家建设部颁发的一级开发资质。

2012723日,宁波墨西科技由华丽家族大股东南江集团、皙哲投资、中科院宁波材料技术与工程研究院、刘兆平及其研发团队于20124月共同实施组建。公司同时表示,墨西科技正在慈溪市慈东滨海区投资建设世界上第一条量产石墨烯生产线,预计将于2013年建成投产。

9、南风化工(000737

公司与清华大学合作成立清华-南风纳米粉体产业化工程中心,共同开发了15KG/小时碳纳米管批量生产技术,成为目前世界上最大的碳纳米管生产基地。目前已形成日产360公斤、年产120吨、纯度高达80%以上的多壁纳米管生产能力。碳纳米管作为一种新型材料被发现至今已有十年,国际市场90%高纯度的碳纳米管价格高达1000-2000美元/克,价格远高于黄金。


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