원제: 2019년 중국 그래핀 산업 시장 현황 및 발전 동향 분석은 응용 전망이 넓으며 산업 클러스터링이 지속적으로 확대되고 있습니다

그래핀 개념을 모색하고 있습니다

최근 몇 년 동안 그래핀 개념이 대중화되었습니다. 그래핀은 육각형 벌집 격자를 형성하는 sp2 하이브리드 궤도를 가진 탄소 원자로 구성된 2차원 탄소 나노 물질로, 신소재 산업의 선두주자로서 전통 제조 산업의 변화와 업그레이드를 주도하고 있습니다. 중국은 세계 2위의 흑연 자원 대국으로 주로 흑룡강성, 내몽골, 산둥성 등에 분포되어 있는 것으로 알려졌다.

향후 중국 그래핀 산업 시장 규모는 3000억 위안에 이를 것으로 예상된다

그래핀은 신소재 산업의 선두주자로서 전통 제조업의 변화와 업그레이드를 주도하고 있으며, 신흥 산업의 성장 포인트를 육성하고, 대중 기업가 정신을 장려하며, 혁신의 역할이 점점 더 중요해지고 있습니다. Qianzhan 산업 연구소가 발표한 "중국 그래핀 산업 전략 계획 및 기업 전략 컨설팅 보고서"의 통계에 따르면, 2017년 현재 중국 그래핀 산업 규모는 70억 위안에 달해 2015년에 비해 10배 이상 증가했습니다. 2018년 중국 그래핀 시장 규모는 2020년에 280억 위안에 달할 것으로 예상되며, 향후 5년간 연평균 복합 성장률은 약 70.48%로 매우 빠른 발전 모멘텀을 나타냅니다. 2019년 중국 그래핀 시장 규모는 560억 위안에 이를 것으로 예상된다. 2020년 중국 그래핀 산업 시장 규모는 1000억 위안을 넘어설 전망이다. 향후 5년간(2019~2023) 연평균 복합 성장률은 약 56.39%로, 2023년 중국 그래핀 시장 규모는 3000억 위안을 넘어 약 3350억 위안에 달할 것으로 예상된다.

2015년부터 2023년까지 중국 그래핀 산업 시장 규모 통계 현황 및 전망

자료 출처: Qianzhan 산업 연구소 작성

구체적으로 현재 그래핀 산업 올레핀 산업에서는 응용 분야에 종사하는 기업이 가장 많아 약 40%를 차지합니다. 연구개발 분야가 19개로 그 뒤를 이었습니다. 기술서비스 및 준비 분야 기업 수는 각각 14개사다.

현재 그래핀 기업의 수가 빠르게 성장하고 있고 산업체인의 여러 측면을 포괄하고 있지만, 전체적인 사업 규모는 작고 중소기업과 스타트업 기업의 비중이 크고, 거대하고 유망한 시장에 비해 상대적으로 적은 수의 중견기업과 대기업이 발전할 여지가 있습니다.

중국 그래핀 기업의 분포 및 비중 통계

자료 출처: Qianzhan 산업 연구소 작성

중국 그래핀 산업 발전의 단점 분석

——산업화 문제에 직면

현재 그래핀은 실험실에서 사라졌지만 대규모 상용 응용은 여전히 ​​기술, 시장, 비용 등 많은 제약에 직면해 있습니다.

첫 번째는 기술적인 문제입니다. 준비, 분산, 적용, 환경 보호 등 핵심 기술과 장비는 아직 돌파되지 않았습니다. 현재 그래핀 제조 기술은 20가지가 넘지만, 대규모·저비용·고품질·대형 매크로 제조 기술은 아직 실질적인 진전을 이루지 못해 산업적 대량생산 수요를 충족시키기 어렵다. 다운스트림 프로세스 및 엔지니어링 응용과 결합된 재료 분산 기술 및 기술은 여전히 ​​산업화 프로세스를 제한합니다.

두 번째는 시장 문제이다. 현재 다양한 응용 제품들이 끝없이 등장하고 있지만, 그래핀의 고유한 특성을 반영한 진정한 고품질, 고부가가치, 킬러 제품은 대부분 부족하다. 개질된 소재의 성능 향상이 뚜렷하지 않거나, 그래핀을 첨가할 필요가 없으며, 일부는 첨가 후 부작용이 나타나 시장 인지도를 얻기도 어렵습니다. 일부 연구기관이나 기업에서는 획기적인 발전을 이루었다고 주장하지만, 샘플이나 실험용 제품만 생산했을 뿐 상용 제품은 전혀 생산하지 않았습니다. 현재 대부분의 그래핀 제조업체는 주로 과학 연구 기관이나 하위 응용 회사에 그래핀 시험 제품을 제공하고 있습니다. 다운스트림 응용시장이 활성화되지 않으면 그래핀의 산업화는 어려울 것이다.

마지막으로 비용 문제가 있다.

현재 대부분의 기업은 여전히 ​​소규모 생산의 탐색 단계에 있으며 안정적인 대규모 생산 능력을 형성하지 못하고 자금 회수도 없으며 기업의 초기 R&D 투자도 큽니다. 그리고 그 주기가 길고 아직 응용시장이 열리지 않아서 소재인지, 응용제품 자체의 가격이 너무 높아서 그래핀이 더 이상 시장에 진입하는 데 걸림돌이 되고 있다.

2. 핵심 기술은 돌파해야 한다

수년간의 독자적인 연구 개발 끝에 그래핀의 생산 기술, 공정 장비 및 제품 품질에서 큰 진전이 이루어졌습니다. 그래핀의 대규모 생산 기술은 아직 성숙하지 않았으며, 품질이 불안정하고 그래핀 제품의 배치에 따라 특성이 큰 차이가 나는 일반적인 문제가 있습니다.

그래핀 분말의 경우, 현재 상용화된 그래핀 제품은 일반적으로 크기와 층수가 불균일하고, 단층 그래핀 함량이 낮으며, 비표면적이 이론값에 훨씬 못 미치고, 등급화 부족, 완전한 구조를 지닌 그래핀의 표면은 어떤 그룹도 포함하지 않고 다른 매체와의 상호작용이 약하며 용매에 분산하기 어렵고 혼합하기가 더욱 어렵습니다. 기타 유기 또는 무기 물질.

그래핀 필름의 경우, 기존 제품은 성장 과정에서 불가피하게 발생하는 구조적 결함과 전사 과정에서 발생하는 표면 오염이 일반적으로 높아서 매칭에 적합해야 하는 용도에는 사용할 수 없습니다. 우수한 전기적 특성.

전자정보, 생물의학, 에너지 절약, 환경보호 등 전략적 첨단기술 분야에서는 기본적으로 미국, 유럽, 한국, 일본이 독점해 왔다. 특히, 우리나라 그래핀 기업은 기본적으로 소규모 기업과 스타트업이 지배하고 있으며, 자본 투자가 부족하고, R&D 역량이 부족하며, 시장 개발 역량도 취약하여 그래핀 기술의 병목 현상을 해소하고 응용을 촉진하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 그래핀 소재 개발, 그래핀 산업 규모 확대 노력이 부족하다. 좋은 기술 혁신 연구 개발과 성과 이전 및 확산 메커니즘이 없다면 장기적인 발전은 필연적으로 부진할 것입니다.

3. 응용 시장 확대가 필요하다

그래핀은 발견된 지 10년이 넘은 비교적 '젊은' 소재다. 현재 응용 상황으로 볼 때 그래핀은 주로 예비 응용을 달성했으며 대부분의 제품은 제품 성능을 향상시키기 위해 원래 재료와 결합된 그래핀을 사용하고 있으며 균질성 상황이 심각합니다. 그래핀의 다운스트림 응용 제품은 초기에 산업화되었지만 진정한 "킬러" 응용 제품은 아직 탄생하지 않았습니다. 우리나라 그래핀 산업에는 많은 특허가 있지만 대부분이 국내 특허 출원입니다. 외국 특허 기술의 배치가 상대적으로 약하고 외국 특허에서 인용할 수 있는 특허가 4분의 3 이상입니다. 기업들은 그래핀 연구개발 분야에 있어 참여도를 더욱 높여야 하며, 아직까지 기술과 시장 간 공급과 수요가 일치하지 않는 고부가가치, 고품질 핵심 특허가 많이 존재하지 않습니다. 기술 연구개발, 이전, 확산, 최초 상용화의 사슬은 아직 열리지 않았습니다.

4. 표준체계 개선이 필요하다

그래핀 표준체계는 그래핀 및 관련 산업이 자본시장에서 점점 화두로 떠오르고 있다. 그러나 표준체계 확립 시간이 짧기 때문에 프로젝트 수립을 위한 표준이 거의 없는 상황이다. 그래핀 제품. 그로 인해 시중에 판매되고 있는 그래핀 관련 제품들이 혼재되어 있고, 제품의 품질이 매우 고르지 않습니다. 실제로 많은 기업들이 그래핀을 대규모로 생산할 능력은 없지만 그래핀 개념을 이용해 과대광고를 하고 있어 그래핀 산업의 건전한 발전에 심각한 영향을 미치고 있습니다. 따라서 우리나라는 그래핀 산업의 건전하고 지속 가능한 발전을 규제하고 안내하기 위해 그래핀 자원, 그래핀 응용, 환경 보호, 가공 장비 등 다양한 측면의 표준 시스템 범위를 포함하는 그래핀 표준 시스템을 시급히 확립해야 합니다. 가능한 한 빨리.

중국 그래핀 산업 발전 동향 분석

——국가 및 지방의 유리한 정책으로 산업화 과정 가속화

우리나라의 그래핀 개발이 지지를 받고 있음 국가 및 지방자치단체 각급 지방정부의 강력한 지원에 힘입어 우리나라는 2012년부터 10개 이상의 그래핀 산업 관련 정책을 도입했으며 지금도 지원이 늘어나고 있다.

2016년 8월 국무원이 발표한 '13차 5개년 국가과학기술혁신계획'은 그래핀으로 대표되는 첨단 탄소재료 개발에 초점을 맞추고 있다.

2017년 1월 공업정보화부, 국가발전개혁위원회, 과학기술부, 재정부가 공동으로 그래핀에 대한 과제 요건을 제시한 '신소재 산업 발전 지침'을 발표했다. 초전도 물질 등을 제시하며 그래핀 산업을 적극 발전시킬 것을 제안했습니다. 2017년 4월, 과학기술부는 그래핀 탄소 소재 기술의 개발 영역을 명확하게 지적한 "재료 분야 과학 기술 혁신을 위한 13차 5개년 계획"을 발표했습니다. 단층 박층 그래핀 분말, 고품질 대면적 그래핀 필름 산업적 제조 기술, 전자소자용 유연 대면적 제조 기술, 그래핀 분말의 효율적 분산, 검토 및 응용 기술, 고촉매 활성탄 및 소재 응용 기술.

선전, 광시, 복건, 쓰촨, 닝보, 충칭, 흑룡강, 창저우, 우시, 닝보 등 지방 정부는 그래핀 산업에 대한 특별 정책과 발전 계획을 잇달아 발표하고 미래 산업을 명확히 했다. 발전 목표를 달성하기 위해 광시성은 산업 발전을 안내하기 위해 국내 최초의 그래핀 시리즈 지역 표준을 공포했습니다. 지방 정부의 적극적인 참여로 그래핀 산업은 처음에 정부, 과학 연구 기관, R&D 및 응용 기업 간의 공동 혁신을 위한 "정부-산-학-연구" 협력 및 도킹 메커니즘을 형성했습니다. 건강한 발전 추세는 도움이 될 것입니다. 그래핀 기업은 지역 정책, 조세 등의 우대와 금융 지원을 통해 향후 산업화 발전이 가속화될 것으로 예상된다.

2. 뛰어난 성능과 광범위한 응용 가능성

그래핀은 많은 첨단 소재가 따라올 수 없는 뛰어난 특성을 가지고 있습니다. 현재 전 세계의 어떤 나노물질도 그래핀만큼 단단하지 않으며 그 강도는 강철의 200배입니다. 그래핀은 다공성 구조와 2630m2/g의 비표면적을 가지며 이는 활성탄과 비슷합니다. 그래핀은 열전도율이 뛰어나고 열전도율이 탄소 나노튜브와 비슷합니다. 그래핀은 전기 전도성도 뛰어나며 실온에서의 캐리어 이동도는 실리콘의 100배에 도달할 수 있어 저항이 가장 작은 재료입니다. 세계에서 그래핀의 빛 흡수율은 2.3에 불과하며 모니터 화면 및 기타 장비를 제조하는 데 사용할 수 있습니다.

그래핀은 활용 범위가 넓습니다. 센서 분야에서는 그래핀이 센서 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 높은 피드백 속도와 매우 짧은 응답 시간 등 그래핀의 특성은 센서의 성능을 크게 향상시켰으며 다양한 기능을 가진 센서를 생산할 수 있습니다.

에너지 저장 및 신규 디스플레이 분야에서 그래핀이 투명 전도성 전극 소재로 활용될 수 있는 이유는 빛 투과도와 전도성이 뛰어나 플렉서블 터치스크린, 조명 패널 등에 활용되기 때문이다. , 태양 전지 패널은 여러 측면에서 널리 사용되었습니다.

반도체 소재 분야에서 그래핀은 전도성이 뛰어나 실리콘을 대체할 것으로 기대된다. 저항률이 매우 낮기 때문에 회로 기판의 인덕턴스 현상을 효과적으로 줄이고 전자 컴퓨터의 성능을 향상시키며 전력 소비를 줄일 수 있습니다.

바이오메디컬 분야에서는 그래핀과 그 유도체가 바이오메디컬 분야에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 그래핀은 단백질을 쉽게 고정시키고 활성을 유지하는 특성을 갖고 있어 바이오센서를 만드는데 사용될 수 있다. 그래핀의 일괄 제조 문제를 효과적으로 해결할 수 있다면 다양한 분야에서 더 넓은 응용 및 개발 공간을 갖게 될 것입니다.

3. 산업은 급속한 발전기에 접어들었습니다

최근 몇 년간 활발한 발전을 거친 후 우리나라의 그래핀 산업은 도입 단계부터 성장 단계에 진입하고 있습니다. 현재, 국내에서는 레독스법 등 그래핀 제조 기술을 개발하는 스타트업에 이르기까지 다양한 그래핀 응용제품 개발에 참여하고 있다. 현재 그래핀이 주류로 자리 잡고 있으며, 그래핀 제품의 가격은 공업용 조건을 충족하고 있으며,

또한 복합재료 등 분야에서의 그래핀 응용은 점점 성숙해지고 있으며, 시장은 점점 더 성숙해지고 있다. 휴대폰 터치 스크린, 리튬 이온 배터리, 슈퍼 커패시터, 강화 플라스틱, 부식 방지 코팅 및 그래핀 온도 조절 재료와 같은 복합 재료 분야는 비표준 제품으로 고급 제품을 대상으로 합니다. 응용 시장은 다운스트림 고객의 맞춤형 요구 사항을 충족해야 하며, 이로 인해 최근 몇 년간 시장 장벽이 높아졌습니다. 그래핀 표준 확립 작업도 본격화될 것입니다. 또한 그래핀 산업의 빠르고 건전한 성장을 촉진하는 데에도 강력한 역할을 합니다.

4. 산업 클러스터가 점차 확대되고 있다

산업 집적 관점에서 볼 때 현재 국내 그래핀 기업의 대부분은 동부 해안, 특히 장강 삼각주, 주강을 따라 위치해 있다. 삼각주, 베이징, 텐진지루 집적지역. 그 중 선전을 핵심으로 하는 주강삼각주 지역은 국내 최고의 그래핀 응용 시장을 보유하고 있으며, 에너지, 신소재, 전자정보, 웨어러블 디바이스, 전기차 등 다양한 분야의 산업 클러스터를 발전시켰다.

북경-천진-허베이 그래핀 산업 연합도 세 곳의 자원을 적극적으로 통합하여 저가 그래핀 및 장비 기술의 산업화 과정을 가속화하고 베이징-천진에서 전략적 신흥 산업 고지를 형성하고 있습니다. 천진-허베이 지역. 산동성의 그래핀 산업은 주로 칭다오와 지닝에 집중되어 있습니다. 수년간의 개발 끝에 산둥성은 처음에 그래핀 원료, 장비에서 응용 분야에 이르는 산업 체인의 프로토타입을 형성했습니다.

전국에서 그래핀을 개발한 초기 성으로서 장쑤성은 '1 1 4' 산업 혁신 패턴을 형성했습니다. 즉, 장쑤 그래핀 산업 기술 혁신 전략 동맹을 산학의 운반체로 삼았습니다. -연구 협력 및 Jiangnan Province Jiangsu Industrial Technology Research Institute의 그래핀 연구소와 그래핀 재료 연구소는 산업 혁신 기지로서 창저우, 우시, 타이저우 및 난징에 수직 및 수평으로 연결된 그래핀 산업 클러스터로 산업 혁신 레이아웃을 형성합니다.

절강성 닝보는 중국에서 그래핀 R&D와 산업화를 가장 먼저 수행한 지역 중 하나로서 그래핀 기술 혁신과 산업 발전에 있어 선점자 우위, 탄탄한 기반, 좋은 환경을 갖추고 있습니다. 그래핀 마이크로시트와 그래핀 필름의 준비 및 적용에 많은 획기적인 발전이 있어 전체 사슬 개발 모델이 형성되었습니다.