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国家战略级产业:石墨烯已上升为国家战略级产业,各项政策和产业基金支持力度加大。各地方政府根据国家总体规划纷纷出台各地配套政策与措施,推进石墨烯科技研究与产业化进程。然而,中国各地纷纷成立各种石墨烯产业联盟/研究院/创新中心,存在重复研发,产业虚火过旺局面。建议政府应整合资源,统筹安排,避免重复开发,防止投资过度。
技术发展趋势:石墨烯技术最先由美国带入中国,2007年国内开始研究石墨烯的制备技术,2007-2011年处于技术萌芽期,2012年后中国石墨烯专利增速迅猛,目前中国石墨烯技术正处于一个快速发展阶段。国外石墨烯专利近四年来均保持3000多件,而中国专利2015年就6000多件。国内对石墨烯技术前景或过于乐观,当前存在研发过热,盲目跟风现象。
技术研发方向:中国石墨烯技术主要研发方向为石墨烯的制备、电池应用和涂料等复合材料应用方向。国外石墨烯技术主要研发方向为石墨烯的制备、半导体及电池应用方向,下游应用主要集中在半导体及电池应用,其它应用方向的投入较少,研发相对集中。对比京沪粤浙苏五省市,江苏石墨烯技术专利申请总量最多(产能布局地)。半导体应用方向,北京专利申请最多。电池应用方向,广东专利申请最多。材料及其制备方向。中国石墨烯下游应用方向的研发相对分散,建议进一步审慎研究石墨烯应用方向,集中优势力量重点研发最具开发潜力和市场前景的应用方向。
主要研发团队:石墨烯技术国内核心研发团队包括清华大学、浙江大学等高校、中科院、航材院等研究院所、海洋王科技、京东方、鸿富锦精密工业(深圳)等企业。江苏、上海产学研合作密切,北京高校、科研院所与本地企业合作较少。
国外主要竞争主体:石墨烯国内市场国外竞争主体主要包括韩国三星和LG化学、日本半导体能源、美国IBM和德国巴斯夫欧洲公司。
国外在华布局方向:国外在华专利布局主要集中在半导体和电池应用方向,国内研发团队对半导体应用方向的研发投入不够,应集中力量突破技术壁垒,构建半导体高端应用专利防御体系。
产业化初期阶段,高端应用技术壁垒高:国内石墨烯初步产业化企业包括常州二维碳素、常州第六元素、墨西科技、东旭光电等,产品主要是锂离子电池材料、涂料、触摸屏、散热膜等,对于芯片材料等高端应用技术还未突破。国外主要欲抢占半导体和电池应用方向的中国市场,政府应在石墨烯半导体应用方向加大研发资金支持及政策引导,切实保护民族企业。鉴于石墨烯材料价格压力,半导体等下游高端应用技术壁垒高,市场预期不宜过于乐观。
一、 石墨烯产业概况
1. 石墨烯概述
1.1 石墨烯的定义
1.2 石墨烯的分类
1.3 石墨烯的性能
1.4 石墨烯应用领域
2. 石墨烯产业情况
2.1 产业链
2.2 产业化历程
3. 石墨烯材料市场规模预测
二、 石墨烯产业政策环境
1. 中国产业政策
2. 国外产业政策
三、 石墨烯产业技术发展趋势
1. 中国技术发展趋势
1.1 中国专利申请趋势
1.2 中国主要省市专利申请趋势
1.3 中国专利布局方向
1.4 中国主要省市专利布局方向
1.5 国外在华布局
2. 国外技术发展趋势
2.1 国外专利申请趋势
2.2 国外专利布局方向
3. 产业技术发展小结
四、 技术研发团队
1. 中国核心研发主体
1.1 石墨烯行业中国申请人排名
1.2 石墨烯行业大学、科研院所排名
1.3 石墨烯行业企业排名
1.4 产学研合作
1.5 北京主要研发团队
2. 国外在华核心研发主体
2.1 国外在华申请人排名
2.2 国外研发主体技术研发趋势
2.3 国外研发主体在华专利布局方向
3. 技术研发团队小结
五、 石墨烯产业相关企业及产品
1. 国内企业及其市场化应用产品
2. 国内石墨烯原材料生产重点企业及产能布局
3. 国外企业及其产品
六、 专利技术转移转化
1. 中国专利转让
2. 中国专利许可
1.1石墨烯的定义
石墨烯(graphene)是一种碳原子单层平面晶体新材料,它独特的碳单层结构一度被认为无法稳定存在。2004年两位英国物理学家成功从石墨中分离得到石墨烯,并因此荣获 2010年诺贝尔物理学奖。
图1:石墨烯碳单层结构
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资料来源:网络
到目前为止,已经发现的碳元素的同素异形体涵盖了从零维到三维的所有维度;零维的富勒烯、一维的碳纳米管、二维的石墨烯、三维的石墨烯和金刚石,科学家从石墨烯成功制备出富勒烯、碳纳米管等其他碳素材料,因此石墨烯也被称为各种石墨形体之母。
图2:碳元素的同素异形体
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资料来源:网络
1.2石墨烯的分类
理论上石墨烯指的是单层结构的石墨烯。然而产业化阶段实际制备的石墨烯并非严格的单层,其可分为单层、双层和少层石墨烯。石墨烯微片是指碳层数多于10层、 厚度在5-100纳米范围内的超薄的石墨烯层状堆积体,性质接近薄层体石墨。石墨烯产品最终的形态有溶液、粉体、薄膜,层数低的产品一般都是溶液形式。
表1:石墨烯的分类
单层石墨烯 |
碳原子仅在二维平面以六角蜂巢结构排列构成严格单层碳材料。 |
双层石墨烯 |
由两层碳原子周期性地以不同堆垛方式排布构成的二维碳材料。 |
少层石墨烯 |
由3~10层碳原子以六角蜂巢结构周期性紧密堆积成的二维碳材料。 |
资料来源:网络
图3:石墨烯层级结构及光学显微成像
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资料来源:中国知网
1.3石墨烯的性能
图4:石墨烯的性能
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资料来源:技术在线
1.4石墨烯应用领域
图7:石墨烯应用领域
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资料来源:同花顺
2.石墨烯产业情况
2.1产业链
图6:石墨烯产业链
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资料来源:华泰证券研究所
石墨烯产业链还可包括上游制备石墨烯的原料,如石墨矿和设备,如CVD设备、中游各类石墨烯材料、以及下游石墨烯的应用。
2.2产业化历程
图7:石墨烯产业化历程
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资料来源:同花顺
表2:石墨烯重要事件
企业 |
事件 |
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美国IBM |
2008年 |
开发了第一个石墨烯晶体管 |
日本富士通 |
2009年 |
已用石墨烯制作出几千个晶体管 |
美国IBM |
2010年 |
发布了栅长240nm、截止频率230GHz的石墨烯FET |
美国Angstron |
2011年 |
开始生产石墨烯基超级电容器电极 |
美国IBM |
2011年 |
研制了首款石墨烯圆片制集成电路 |
韩国三星 |
2011年 |
合作研发出30英寸石墨烯片,发布石墨烯FET |
中科院重庆研究院 |
2012年 |
国内首片15英寸单层石墨烯 |
常州二维碳素 |
2012年 |
研制成功全球首款手机用石墨烯电容触摸屏 |
美国IBM |
2012年 |
利用单层石墨烯制成透明电极的OLED元件 |
芬兰诺基亚 |
2012年 |
开展石墨烯光电传感器研究 |
新碳高科 |
2013年 |
研制生产出柔性石墨烯散热薄膜 |
日本东芝 |
2014年 |
制成10cm2大石墨与银纳米线复合透明电极 |
英国2DTech和澳大利亚Dyesol |
2014年 |
合作开发石墨烯增强固体染色敏化光伏电池 |
美国Biogenic Reagent |
2014年 |
开始石墨烯-碳超吸附碳产品商业化 |
英国Plastic Logic |
2014年 |
全球首款石墨烯柔性显示屏原型产品研发成功 |
加拿大Sunvault和爱迪生电力 |
2015年 |
创建全球最大的10000法拉第石墨烯超级电容器 |
Singmember LLX |
2015年 |
开始推广GS7生物传感器 |
成都创威新材料 |
2015年 |
开展石墨烯-橡胶复合材料产业化 |
帝斯曼公司 |
2015年 |
Stany TC导热塑料用于飞利浦Mater LED MR16全球首例大功率LED灯具 |
利物浦Briggs汽车公司 |
2016年 |
全球第一台石墨烯制车身的汽车在曼彻斯特亮相 |
东旭光电 |
2016年 |
在北京发布全球首款石墨烯基锂离子移动电源烯王 |
华为 |
2016年 |
推出高温长寿命石墨烯助力的锂离子电池 |
中国航发北京航材院 |
2016年 |
研制出快充、长寿命、低发热的石墨烯锂离子电池 |
北京碳世纪 |
2017年 |
发布石墨烯锂离子五号充电电池烯储霸王 |
资料来源:网络
3.石墨烯材料市场规模预测
表3:石墨烯材料市场规模预测
时间 |
机构 |
市场预测 |
2013年9月 |
BCC Research发布《石墨烯:技术、应用和市场》报告 |
2018年全球石墨烯产品市场将超过1.95亿美元,2023年将达到13亿美元,年复合增长率46.1%。在超级电容器、触摸屏、结构材料、传感器和高性能计算机领域的应用展石墨烯市场需求的79%。 |
2014年5月 |
Allied Market Research |
2020年全球石墨烯市场将达1.49亿美元,2014-2020年间复合增长率为44% |
2015年5月 |
Future Markets发布《2025年全球石墨烯市场》报告 |
石墨烯主要应用于半导体、电子和光电,电池、超级电容器等能源领域以及复合材料领域,占比分别为27%、19%和11%。 |
2015年6月 |
Chisult Insight发布《2015全球和中国石墨烯行业》报告 |
2014年,在电子、光电和数据存储领域的应用约占全球石墨烯总需求的近31%;在复合材料的应用占24%。2014年中国石墨烯市场规模为2900万元,其中石墨烯基复合材料为477万元,占整个销售额的16.4%;预计2020年,年复合增长率达到95%,市场规模超过16亿元。 |
2015年9月 |
IDTechEx发布石墨烯年度市场报告 |
2026年石墨烯市场将达到2亿美元,主要应用领域为复合材料、能源和石墨烯涂料。 |
2015年10月 |
Markets发布《全球石墨烯铲平、应用及区域市场:2020年趋势和展望》报告 |
到2020年全球石墨烯材料市场预计将达2.78亿美元,2015-2020年年复合增长率达42.8%。北美是全球最大的石墨烯市场,其市场增长主要依靠石墨烯基复合材料和涂层材料需求的增长。 |
2015年10月 |
中国石墨烯产业技术的创新战略联盟 |
2013年全球石墨烯市场规模约为1250万美元,预计2020年石墨烯市场规模将达到1.2亿美元。 |
资料来源:赛迪智库
1.中国产业政策
表4:中国产业政策
发布时间 |
发布单位 |
政策名称 |
主要内容 |
2015年9月 |
国家制造强国建设战略咨询委员会 |
《中国制造2025》重点领域技术路线图 |
明确未来十年我国石墨烯产业的发展路径,总体目标是“2020年形成百亿元产业规模,2025年整体的产业规模突破千亿” |
2015年11月 |
工信部、发改委、科技部 |
《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》 |
到2020年形成完善的石墨烯产业体系,实现石墨烯材料标准化、系列化和低成本化,在多领域实现规模化应用,形成若干家具有核心竞争力的石墨烯企业。 |
2016年3月 |
工信部、发改委、科技部 |
《关于加快新材料产业创新发展的意见指导》 |
突出积极开发前沿材料,包括石墨烯等基础研究与技术积累 |
2016年3月 |
全国人民代表大会和中国人民政治协商会议 |
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》 |
提出大力发展石墨烯等纳米功能材料 |
2016年5月 |
国务院 |
《国家创新驱动发展战略纲要》 |
发展引导产业变革的颠覆性技术,不断催生新产业,创造新就业。发挥纳米、石墨烯等技术对新材料产业发展的引领作用 |
2016年9月 |
国务院 |
《北京加强全国科技创新中心建设总体方案》 |
重点突破石墨烯材料等一批关键共性技术,引领支撑首都“高精尖”经济发展。 |
资料来源:石墨烯产业联盟
石墨烯已上升为国家战略级产业,各地方政府根据国家总体规划纷纷出台各地配套政策与措施,推进石墨烯科技研究与产业化进程。
表5:中国石墨烯产业联盟/研究院/创新中心
时间 |
产业联盟/研究院/创新中心 |
地点 |
|
2017-05-09 |
北京石墨烯创新中心成立 目标打造千亿级产业规模 |
北京 |
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2017-04-17 |
成都成立石墨烯产业应用技术研究院 |
四川成都 |
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2017-01-05 |
青岛获批筹建石墨烯创新中心 产业规模2020年冲刺300亿 |
青岛 |
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2017-01-02 |
深圳将建全国石墨烯产业中心 |
深圳 |
|
2016-12-19 |
首家石墨烯众创空间成立 未来两年还将打造一百家 |
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2016-11-25 |
石墨烯研发与应用联合工程中心成立 5个产业化项目签约 |
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2016-11-05 |
全国首家石墨烯高分子复合材料研发中心启动 |
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2016-09-19 |
中国国际石墨烯资源产业联盟成立 |
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2016-08-22 |
内蒙古石墨产业发展联盟成立 |
内蒙古 |
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2016-08-18 |
澳大学与中国企业成立联合实验室研究石墨烯技术 |
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2016-08-08 |
国家石墨烯材料产业技术创新战略联盟成立 |
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2016-06-17 |
中国石墨产业发展联盟成立 |
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2016-05-27 |
国际石墨烯资源产业联盟将成立 促产业化持续发展 |
||
2016-01-19 |
京津冀石墨烯联盟成立 积极推进石墨烯产业化应用 |
京津冀 |
|
2015-11-05 |
深圳石墨烯研究院挂牌 |
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2015-07-15 |
中国石墨烯产业技术创新战略联盟发起成立深圳市先进石墨烯应用技术研究院 |
深圳 |
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2013-10-15 |
江苏省石墨烯产业技术创新战略联盟揭牌成立 |
江苏 |
|
2013-07-22 |
中国石墨烯产业技术创新战略联盟成立 |
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2013-07-09 |
内蒙古石墨烯材料研究院正式成立 |
内蒙古 |
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资料来源:石墨烯产业联盟
2.国外产业政策
表6:国外产业政策
国家 |
主要内容 |
重点方向 |
2015年9月 |
《中国制造2025》重点领域技术路线图 |
明确未来十年我国石墨烯产业的发展路径,总体目标是“2020年形成百亿元产业规模,2025年整体的产业规模突破千亿” |
美国 |
2014年,国家自然科学基金和美国空军科研办公室投入2800万美元对石墨烯及相关的二维材料开展基础研究。IBM公司已成功研制出首款由石墨烯圆片制成的集成电路,该公司计划未来5年内投入30亿美元研究下一代芯片技术。 |
半导体、复合材料、超级电容、导电油墨、传感器等 |
英国 |
2011年英国政府宣布投入7150万英镑支持石墨烯研究,包括建立国家石墨烯研究院。2014年,英国政府联合马斯达尔公司宣布继续投资6000万英镑在曼彻斯特大学成立石墨烯工程创新中心。 |
导电油墨、柔性显示器、涂料、储能等 |
欧盟 |
2013年1月欧盟委员会将石墨烯列为未来新兴技术旗舰项目之一,计划十年提供10亿欧元资助,将石墨烯研究提升至战略高度。该项目由瑞典查尔姆斯理工大学牵头、欧盟15个成员国的100多个研发团队组成,其中包括4名诺贝尔奖得主。 |
研究:材料制备、光电显示、传感器、医疗期间、柔性显示、储能、集成电路等 企业:粉体、薄膜、复合材料等 |
韩国 |
2012至2018年间韩国向石墨烯领域提供总额为2.5亿美元的资助,其中1.24亿美元用于石墨烯技术研发,1.26亿美元用于石墨烯商业化应用研究。韩国三星在柔性显示、触摸屏以及芯片等领域投入巨大研发力量,在2011年研发出40英寸的石墨烯触摸屏面板。2014年,三星与韩国成均馆大学宣布合成了一种能在更大尺度内保持导电性的石墨烯晶体,可用于制造柔性显示屏和可穿戴设备。韩国还在2014年11月宣布发明最新的石墨烯超级手机电池,可存储与传统电池等量的电量,但充电时间只需16秒。 |
薄膜制备和设备生产 应用领域:半导体、触摸屏、柔性显示、可穿戴设备 |
日本 |
日本科学技术振兴机构从2007年就开始对石墨烯材料和器件的技术开发项目进行资助;经济产业省2011年实施的“低碳社会实现之超轻、高轻度创新融合材料”项目,重点支持了碳纳米管和石墨烯的批量合成技术。日立、索尼、东芝等众多企业投入了大量资金和人力从事石墨烯的基础研究以及应用开发,并取得了显著进展。日本索尼公司2012年就研发出了可以生成长度达120米的石墨烯的透明薄膜化学气相生长技术。 |
石墨烯薄膜连续化制备和电子器件应用开发 |
资料来源:石墨烯产业联盟
1.中国技术发展趋势
1.1中国专利申请趋势
自2004年以来,中国专利年申请量逐年持续上涨。尤其是2009年呈四倍的增长速度,由于基数较大,2009年后增速放缓,2013和2014年,中国专利年申请量增长率约为30~40%。
图8:石墨烯行业中国专利历年申请趋势
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资料来源:BJIP
1.2中国主要省市专利申请趋势
图9:石墨烯行业中国主要省市专利申请趋势
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资料来源:BJIP
1.3中国专利布局方向
图10:石墨烯行业中国专利布局方向
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资料来源:BJIP
中国专利主要布局方向包括C01B材料及其制备、H01M电池应用方向及C08K涂料等复合材料应用方向。
图11:石墨烯行业中国各布局方向历年申请趋势
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资料来源:BJIP
中国石墨烯技术下游应用方向历年申请数量相差不大,研发方向相对分散。
1.4中国主要省市专利布局方向
图12:石墨烯行业北京专利布局方向
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资料来源:BJIP
北京专利主要布局半导体及电池应用方向。
图13:石墨烯行业京沪粤苏浙专利布局方向对比
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资料来源:BJIP
半导体应用方向,相比其它四省市,北京专利申请最多。电池应用方向,广东专利申请最多。材料及其制备方向,江苏专利申请最多。
1.5国外在华布局方向
图14:石墨烯行业国外在华专利布局方向
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资料来源:BJIP
国外在华布局主要在半导体应用及电池应用方向。
图15:石墨烯行业国外在华各布局方向历年申请趋势
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资料来源:BJIP
历年国外在华布局方向相对集中,即材料制备与半导体、电池应用方向。自2012年后国外在华布局重点由之前的石墨烯制备技术转为石墨烯的半导体及电池应用。且2014年后,电池应用的布局热度高于半导体应用。
2.国外技术发展趋势
2.1国外专利申请趋势
图16:石墨烯行业国外专利历年申请趋势
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资料来源:BJIP
自2004年以来,国外专利年申请量整体呈现逐年上涨的趋势。尤其是2004~2009年间,专利申请增速迅猛,而自2009年后,申请量增速放缓,甚至2013年较2012年申请量还略有下降。2012~2015年,国外年申请总量维持在3000多件相对稳定的状态。
图17:石墨烯行业国外主要国家/地区专利历年申请趋势
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资料来源:BJIP
美国专利申请量最多,其次为世界知识产权组织和韩国。且2012~2014年,美、日、欧等发达国家专利年申请量波动不大。
2.2国外专利布局方向
图18:石墨烯行业国外专利布局方向
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资料来源:BJIP
国外专利主要布局方向包括C01B材料及其制备、H01L半导体应用及H01M电池应用方向。
图19:石墨烯行业国外各布局方向历年申请趋势
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资料来源:BJIP
国外石墨烯技术下游应用历年均集中在半导体(首要)及电池应用(其次)方向。研发方向相对收敛。
3.产业技术发展小结
●国外早在2004年已开始研究石墨烯技术,2007年后进入到迅猛发展时期,2012-2015年年申请保持在3000多件,国外技术处于稳步发展阶段。
●中国自2007年石墨烯技术刚起步发展,2009后进入快速发展阶段,近五年每年专利申请量较上一年均增长1000多件,2015年中国专利达6000多件(国外3000多件),存在一定专利(技术)泡沫。——国内处于快速发展阶段。
●国外欧美日韩主要国家/地区中,美国研发热度最高,其次是韩国。
●中国专利主要布局方向包括C01B材料及其制备、H01M电池应用方向及C08K涂料等应用方向。下游应用方向历年申请数量相差不大,研发方向相对分散。
●国外石墨烯技术下游应用历年均集中在半导体(首要)及电池应用(其次)方向。研发方向相对收敛。
1.中国核心研发主体
石墨烯行业中国专利申请主要来自企业,其次是大专院校和科研院所。
图20:石墨烯行业中国专利申请主体结构
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资料来源:BJIP
1.1石墨烯行业中国申请人排名
表7:中国申请人按专利申请量排名
申请人 |
专利申请量(件) |
海洋王照明科技股份有限公司 |
421 |
浙江大学 |
364 |
清华大学 |
299 |
哈尔滨工业大学 |
273 |
上海交通大学 |
246 |
东南大学 |
228 |
电子科技大学 |
219 |
中国科学院宁波材料技术与工程研究所 |
211 |
济南大学 |
211 |
东华大学 |
209 |
资料来源:BJIP
表8:中国申请人按发明申请量排名
申请人 |
发明申请量(件) |
海洋王照明科技股份有限公司 |
417 |
浙江大学 |
352 |
清华大学 |
288 |
哈尔滨工业大学 |
273 |
上海交通大学 |
244 |
东南大学 |
218 |
电子科技大学 |
218 |
东华大学 |
208 |
中国科学院宁波材料技术与工程研究所 |
206 |
济南大学 |
201 |
资料来源:BJIP
表9:中国申请人按有效专利量排名
申请人 |
有效专利量(件) |
浙江大学 |
165 |
清华大学 |
155 |
海洋王照明科技股份有限公司 |
151 |
上海交通大学 |
118 |
哈尔滨工业大学 |
110 |
中国科学院宁波材料技术与工程研究所 |
91 |
济南大学 |
83 |
东南大学 |
81 |
中国科学院重庆绿色智能技术研究院 |
77 |
中国科学院上海微系统与信息技术研究所 |
72 |
资料来源:BJIP
表10:中国申请人按有效发明量排名
申请人 |
有效发明量(件) |
浙江大学 |
156 |
海洋王照明科技股份有限公司 |
147 |
清华大学 |
144 |
上海交通大学 |
117 |
哈尔滨工业大学 |
110 |
中国科学院宁波材料技术与工程研究所 |
86 |
东南大学 |
77 |
济南大学 |
73 |
中国科学院上海微系统与信息技术研究所 |
71 |
鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 |
68 |
资料来源:BJIP
表11:中国申请人按海外专利申请量排名
申请人 |
海外专利申请量(件) |
BOE TECHNOLOGY GROUP COLTD 京东方科技集团股份有限公司 |
91 |
HON HAI PRECISION 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司(多与清华合作) |
91 |
OCEAN' S KING LIGHTING 海洋王照明科技股份有限公司 |
43 |
SHENZHEN CHINA STAR 深圳市华星光电技术有限公司 |
37 |
HUAWEI TECHNOLOGIES COLTD 华为技术有限公司 |
29 |
BASF SE 巴斯夫欧洲公司 |
18 |
SHENZHEN CANTONNET 深圳粤网节能技术服务有限公司 |
18 |
HANNSTAR DISPLAY 南京瀚宇彩欣科技有限责任公司 |
17 |
资料来源:BJIP
表12:中国申请人按(美、日)海外授权量排名
申请人 |
海外授权专利量(件) |
TSINGHUA UNIVERSITY |
63 |
HON HAI PRECISION INDUSTRY 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司(多与清华合作) |
62 |
BOE TECHNOLOGY GROUP CO 京东方科技集团股份有限公司 |
18 |
SHENZHEN CHINA STAR 深圳市华星光电技术有限公司 |
14 |
BEIJING UNIVERSITY OF 北京化工大学 |
4 |
INSTITUTE OF 中国科学院微电子研究所 |
4 |
OCEAN' S KING LIGHTING |
4 |
HITACHI5108 |
3 |
NANCHANG O FILM TECH CO 南昌欧菲光科技有限公司 |
3 |
资料来源:BJIP
1.2石墨烯行业大学、科研院所排名
表13:大学、科研院所按专利申请量排名
申请人 |
专利申请量 |
浙江大学 |
364 |
清华大学 |
299 |
哈尔滨工业大学 |
273 |
上海交通大学 |
246 |
东南大学 |
228 |
电子科技大学 |
219 |
中国科学院宁波材料技术与工程研究所 |
211 |
济南大学 |
211 |
东华大学 |
209 |
江苏大学 |
201 |
常州大学 |
192 |
资料来源:BJIP
表14:大学、科研院所按发明申请量排名
申请人 |
发明申请量 |
浙江大学 |
352 |
清华大学 |
288 |
哈尔滨工业大学 |
273 |
上海交通大学 |
244 |
东南大学 |
218 |
电子科技大学 |
218 |
东华大学 |
208 |
中国科学院宁波材料技术与工程研究所 |
206 |
济南大学 |
201 |
江苏大学 |
199 |
常州大学 |
191 |
资料来源:BJIP
表15:大学、科研院所按有效专利量排名
申请人 |
有效专利量 |
浙江大学 |
165 |
清华大学 |
155 |
上海交通大学 |
118 |
哈尔滨工业大学 |
110 |
中国科学院宁波材料技术与工程研究所 |
91 |
济南大学 |
83 |
东南大学 |
81 |
中国科学院重庆绿色智能技术研究院 |
77 |
中国科学院上海微系统与信息技术研究所 |
72 |
常州大学 |
65 |
资料来源:BJIP
表16:大学、科研院所按有效发明量排名
申请人 |
有效发明量 |
浙江大学 |
156 |
清华大学 |
144 |
上海交通大学 |
117 |
哈尔滨工业大学 |
110 |
中国科学院宁波材料技术与工程研究所 |
86 |
东南大学 |
77 |
济南大学 |
73 |
中国科学院上海微系统与信息技术研究所 |
71 |
常州大学 |
64 |
江苏大学 |
58 |
资料来源:BJIP
1.3石墨烯行业企业排名
表17:企业按专利申请量排名
申请人 |
专利数量 |
海洋王照明科技股份有限公司 |
421 |
京东方科技集团股份有限公司 |
183 |
重庆墨希科技有限公司 |
123 |
成都新柯力化工科技有限公司 |
120 |
中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 |
111 |
深圳欧菲光科技股份有限公司 |
100 |
三星电子株式会社 |
91 |
鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 |
90 |
资料来源:BJIP
1.4产学研合作
表18:产学研合作按专利申请量排名
申请人 |
专利数量 |
主要合作方 |
清华大学 |
99 |
鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 |
重庆墨希科技有限公司 |
79 |
中国科学院重庆绿色智能技术研究院 |
北京师大科技园科技发展有限责任公司 |
22 |
北京师范大学 |
国家电网公司 |
21 |
中国电力科学研究院;国网智能电网研究院;全球能源互联网研究院 |
上海交通大学 |
19 |
上海中聚佳华电池科技有限公司;浙江星星科技股份有限公司;罗伯特·博世有限公司 |
常州大学 |
18 |
南通江海电容器股份有限公司; 常州江工阔智电子技术有限公司;常州合润新材料科技有限公司;常州碳润新材料科技有限公司 |
江南石墨烯研究院 |
14 |
常州碳润新材料科技有限公司;常州博碳环保科技有限公司;常州碳维纳米科技有限公司;常州碳宇纳米科技有限公司 |
东华大学 |
12 |
上海天顺环保设备有限公司;上海睿兔电子材料有限公司;佛山市迭蓓丝生物科技有限公司 |
资料来源:BJIP
1.5北京主要研发团队
表19:北京研发团队按专利申请量排名
申请人 |
核心研发人员 |
专利数量 |
清华大学 |
范守善、姜开利、朱宏伟、林晓阳、魏飞 |
289 |
京东方科技集团股份有限公司 |
姚琪、张锋、杨久霞、戴天明、薛建设 |
169 |
北京化工大学 |
张立群、宋怀河、陈晓红、丁玉梅、杨卫民 |
167 |
北京大学 |
傅云义、黄如、张兴、刘忠范、魏子钧 |
147 |
中国科学院化学研究所 |
郭玉国、殷雅侠、于贵、刘云圻、万立骏 |
113 |
中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 |
戴圣龙、王旭东、燕绍九、李炯利、杨程 |
111 |
国家纳米科学中心 |
智林杰、戴庆、方英、白冰、罗彬 |
104 |
中国科学院微电子研究所 |
金智、史敬元、张大勇、彭松昂、朱慧珑 |
94 |
中国科学院物理研究所 |
陈小龙、郭丽伟、陈立泉、张广宇、时东霞 |
68 |
北京工业大学 |
王璞、刘江、徐晨、孙捷、许坤 |
68 |
资料来源:BJIP
2.国外在华核心研发主体
2.1国外在华申请人排名表
表20:国外在华申请人按专利申请量排名
申请人 |
专利申请量 |
三星电子株式会社 |
91 |
株式会社半导体能源研究所 |
55 |
国际商业机器公司 |
49 |
巴斯夫欧洲公司 |
34 |
株式会社LG化学 |
29 |
积水化学工业株式会社 |
24 |
索尼公司 |
24 |
英派尔科技开发有限公司 |
23 |
诺基亚公司 |
23 |
诺基亚技术有限公司 |
21 |
3M创新有限公司 |
20 |
资料来源:BJIP
表21:国外在华申请人按发明授权量排名

资料来源:BJIP
2.2国外研发主体技术研发趋势
图21:石墨烯行业国外在华申请人专利申请趋势
|
资料来源:BJIP、INCOPAT
IBM最早(2007年)进入中国布局,三星(2008年)其次,2009年后越来越多外企抢占中国市场。
2.3国外研发主体在华专利布局方向
图22:石墨烯行业国外在华专利布局方向
|
资料来源:BJIP、INCOPAT
国外研发主体主要欲抢占半导体和电池应用领域的中国市场。
3.技术研发团队小结
石墨烯行业国内主要研发团队包括海洋王照明、京东方、重庆墨希科技、北京航材院、浙江大学、清华大学、上海交大等。
国内在石墨烯行业产学研合作上,清华大学与鸿富锦(富士康)、重庆墨希科技与中科院重庆绿色智能技术研究院、上海交大与上海中聚佳华电池科技有限公司、浙江星星科技股份有限公司和罗伯特•博世有限公司、常州大学与南通江海电容器、常州江工阔智电子和常州合润新材料等企业合作紧密。
北京主要研发团队包括清华大学、京东方、北京化工大学、北京大学、中科院化学所、北京航材院等。
国外在华布局石墨烯行业的主要有三星、半导体能源所、IBM、巴斯夫欧洲公司、LG化学、索尼等。IBM最早(2007年)进入中国布局,三星(2008年)其次,2009年后越来越多外企抢占中国市场。国外主要欲抢占半导体和电池应用领域的中国市场。
表22:国内企业及其市场化应用产品

资料来源:石墨烯产业联盟,BJIP
2.国内石墨烯原材料生产重点企业及产能布
表23:国内石墨烯原材料生产企业及产能布局

资料来源:石墨烯产业联盟,华泰证券研究所
3.国外企业及其产品
表24:国外企业及其产品
国家或地区 |
石墨烯原料 |
石墨烯应用 |
美国 |
XG Science(粉体,80t/a) Angstron Materials(纳米片,300t/a) CVD Equipment(薄膜) Graphene Frontiers(薄膜) Carbon Sciences(薄膜) ACS MATERIAL LLC(纳米片、薄膜) NanoIntegris(石墨烯纳米片及溶液) Graphene Technologies(石墨烯) |
IBM(石墨烯场效应晶体管) Carbon Sciences(云计算用石墨烯设备) 波音(航空结构材料) Graphene 3D Lab(储能用复合电极材料、石墨烯增强型3D打印材料) Nanotek Instruments(石墨烯超级电容器) Cabot Corporation(石墨烯导电添加剂) Vorbeck Materials(石墨烯导电油墨) Graphene Technologies(高分子导电油墨) Graphene Frontiers(生物、化学传感器) Solan (石墨烯光电器件) |
英国 |
Thomas Swan(纳米片, 1Kg/d) Haydale(功能化石墨烯纳米片) Nanosystems(石墨烯粉体) Smith&Nephew Extruded Film Ltd.(分离) Perpetuus Advanced Materials(石墨烯纳米片, 27t/a) Graphene Research(大面积石墨烯片) Applied Graphene Materials(石墨烯粉体) Bluestone Global Tech Mater.(薄膜) Graphene Industries(薄膜) |
Haydale(石墨烯基墨水、涂料) Nanosystems(石墨烯油墨) 夏普实验室(储能) M-SOLV(触摸屏) Nano Products(印刷电子产品) Applied Graphene Materials(高分子复合材料) Plastic Logic(石墨烯柔性显示屏原型) FlexEnable(柔性电子技术) |
德国 |
AMO(石墨烯片、定制基底石墨烯) AixtronAG(设备) |
AMO(石墨烯晶体管) |
其他欧盟国家 |
瑞典 Graphensic AB(外延生长单层石墨烯) 挪威 Abalonyx AS(氧化石墨烯, 1t/a) 西班牙 Graphenea(石墨烯薄膜、氧化石墨烯) |
芬兰诺基亚(石墨烯基传感器、防水涂层及储能器件) 挪威 CrayoNano(石墨烯杂化电极材料) 挪威 Abalonyx AS( GO 用于原油和天然气行业) 西班牙 Graphenano(石墨烯建筑涂料、聚合材料电池) 意大利 Directa Plus(石墨烯基纳米材料) |
韩国 |
Graphenen Square(石墨烯薄膜、 CVD 设备) Planar Tech LLC( CVD 设备) |
Samsung(石墨烯晶体管、电极薄膜) 浦项制铁(防腐涂层) CHANGUNG(电磁屏蔽涂层) |
日本 |
Graphene platform( CVD 石墨烯) 富士(光伏用石墨烯薄膜) 东芝(石墨烯薄膜) 索尼(石墨烯薄膜) |
|
马来西亚 |
Graphene Nanochem plc(石墨烯片, 250t/a) |
资料来源:石墨烯产业联盟,华泰证券研究所
1.中国专利转让
表25:石墨烯行业中国专利转让人排名1.中国专利转让
转让人 |
专利转让数量 |
诺基亚公司 |
35 |
深圳市贝特瑞纳米科技有限公司 |
32 |
重庆绿色智能技术研究院 |
27 |
湖南元素密码石墨烯研究院(有限合伙) |
26 |
上海交通大学 |
24 |
深圳市动力创新科技企业(有限合伙) |
24 |
刘剑洪 |
23 |
盐城纳新天地新材料科技有限公司 |
23 |
侨健新能源科技(苏州)有限公司 |
16 |
复旦大学 |
16 |
资料来源:BJIP
表26:石墨烯行业中国专利受让人排名
国家或地区 |
石墨烯原料 |
石墨烯应用 |
美国 |
XG Science(粉体,80t/a) Angstron Materials(纳米片,300t/a) CVD Equipment(薄膜) Graphene Frontiers(薄膜) Carbon Sciences(薄膜) ACS MATERIAL LLC(纳米片、薄膜) NanoIntegris(石墨烯纳米片及溶液) Graphene Technologies(石墨烯) |
IBM(石墨烯场效应晶体管) Carbon Sciences(云计算用石墨烯设备) 波音(航空结构材料) Graphene 3D Lab(储能用复合电极材料、石墨烯增强型3D打印材料) Nanotek Instruments(石墨烯超级电容器) Cabot Corporation(石墨烯导电添加剂) Vorbeck Materials(石墨烯导电油墨) Graphene Technologies(高分子导电油墨) Graphene Frontiers(生物、化学传感器) Solan (石墨烯光电器件) |
英国 |
Thomas Swan(纳米片, 1Kg/d) Haydale(功能化石墨烯纳米片) Nanosystems(石墨烯粉体) Smith&Nephew Extruded Film Ltd.(分离) Perpetuus Advanced Materials(石墨烯纳米片, 27t/a) Graphene Research(大面积石墨烯片) Applied Graphene Materials(石墨烯粉体) Bluestone Global Tech Mater.(薄膜) Graphene Industries(薄膜) |
Haydale(石墨烯基墨水、涂料) Nanosystems(石墨烯油墨) 夏普实验室(储能) M-SOLV(触摸屏) Nano Products(印刷电子产品) Applied Graphene Materials(高分子复合材料) Plastic Logic(石墨烯柔性显示屏原型) FlexEnable(柔性电子技术) |
德国 |
AMO(石墨烯片、定制基底石墨烯) AixtronAG(设备) |
AMO(石墨烯晶体管) |
其他欧盟国家 |
瑞典 Graphensic AB(外延生长单层石墨烯) 挪威 Abalonyx AS(氧化石墨烯, 1t/a) 西班牙 Graphenea(石墨烯薄膜、氧化石墨烯) |
芬兰诺基亚(石墨烯基传感器、防水涂层及储能器件) 挪威 CrayoNano(石墨烯杂化电极材料) 挪威 Abalonyx AS( GO 用于原油和天然气行业) 西班牙 Graphenano(石墨烯建筑涂料、聚合材料电池) 意大利 Directa Plus(石墨烯基纳米材料) |
韩国 |
Graphenen Square(石墨烯薄膜、 CVD 设备) Planar Tech LLC( CVD 设备) |
Samsung(石墨烯晶体管、电极薄膜) 浦项制铁(防腐涂层) CHANGUNG(电磁屏蔽涂层) |
日本 |
Graphene platform( CVD 石墨烯) 富士(光伏用石墨烯薄膜) 东芝(石墨烯薄膜) 索尼(石墨烯薄膜) |
|
马来西亚 |
Graphene Nanochem plc(石墨烯片, 250t/a) |
资料来源:BJIP
2.中国专利许可
表27:石墨烯行业中国专利许可备案许可人排名
许可人 |
专利许可数量 |
南京邮电大学 |
23 |
无锡第六元素高科技发展有限公司 |
9 |
彭鹏 |
8 |
上海第二工业大学 |
7 |
中国科学院宁波材料技术与工程研究所 |
6 |
华侨大学 |
6 |
厦门凯纳石墨烯技术有限公司 |
6 |
青岛大学 |
6 |
PPG工业俄亥俄公司 |
4 |
中国科学院上海微系统与信息技术研究所 |
4 |
中国科学院理化技术研究所 |
4 |
资料来源:BJIP
表28:石墨烯行业中国专利许可备案被许可人排名
被许可人 |
专利被许可数量 |
江苏南邮物联网科技园有限公司 |
23 |
常州二维碳素科技有限公司 |
14 |
常州第六元素材料科技股份有限公司 |
9 |
江苏悦达墨特瑞新材料科技有限公司 |
7 |
厦门凯纳石墨烯技术有限公司 |
6 |
宁波南车新能源科技有限公司 |
6 |
济南圣泉集团股份有限公司 |
6 |
PPG涂料(天津)有限公司 |
4 |
PPG涂料(张家港)有限公司 |
4 |
上海新池能源科技有限公司 |
4 |
内蒙古瑞盛新能源有限公司 |
4 |
资料来源:BJIP
张乐,北京知识产权运营管理有限公司总经理助理,全面负责专利运营工作。2007年5月至2014年8月,先后任职于国家知识产权局机械发明审查部无切削加工处、印刷工程处,审查业务管理部业务协调处,从事发明专利审查和全局专利审查业务综合协调、政策制订和宏观管理工作,作为主要执笔人参与十余项局级课题研究。
袁红红,东南大学信息与通信工程硕士。曾从事电学领域专利审查工作,并为多家跨国企业提供过专利代理、专利答复、专利无效、专利复审、专利检索及分析等业务。目前专注于专利价值挖掘、知识产权维权、专利运营。拥有法律职业资格及专利代理人资格。
张晓红,清华大学材料科学与工程学硕士。国家知识产权局国际专利分类审查人才,精通CPC、FI/F-term、IPC等多种专利分类体系,十多年的知识产权(专利)行业从业经历,专注于欧、美、中、日、韩等各国及地区的专利信息检索与分析。
王海荣,东南大学通信工程硕士。具有法律职业资格及专利代理人资格。专注于通信领域专利事务,拥有专利审查、专利代理、专利诉讼和专利运营近十年从业经验。
赵博慧,北京航空航天大学 计算机学院学士、硕士。曾从事国内和涉外专利代理工作,内容涵盖专利申请撰写的复核;疑难申请案件OA的答复;驳回案件的复审以及复通的答复;专利无效和侵权诉讼;专利检索、专利侵权分析、专利有效性分析等。


























