我国科学家在石墨烯研究新发现，有望应用于光电调制器和光电芯片【附石墨烯技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

近日，中国科学院物理研究所、国家纳米科学中心等单位的科研人员通过研究三层石墨烯的菱形堆垛结构取得了重要突破。他们发现，在菱形堆垛三层石墨烯中，电子和红外声子之间具有强相互作用，该发现有望应用于光电调制器和光电芯片等领域。目前，相关研究成果已经在线发表于《自然-通讯》杂志。

近年来，三层石墨烯引发了研究人员的广泛关注。通常，三层石墨烯可呈现出两种不同的堆叠几何构型，分别是菱形堆垛和Bernal堆垛。“这两种堆垛的三层石墨烯具有完全不一样的对称性和电子特性，比如中心对称的菱形堆垛的三层石墨烯具有位移电场可调的能隙，并可展现出一系列Bernal堆垛三层石墨烯不具有的关联物理效应：莫特绝缘态、超导和铁磁等。”中国科学院物理研究所研究员张广宇说。

据悉，这项研究为理解菱形堆垛的三层石墨烯中的超导和铁磁等物理效应提供了新的视角。

技术价值观察

石墨烯产业链的上游为石墨矿资源及生产设备;中游为石墨烯薄膜和石墨烯粉体制造;下游主要的应用以新能源、涂料、大健康、节能环保、化工新材料、电子信息等六大产业。

我国科学家发现，在菱形堆垛三层石墨烯中，电子和红外声子之间具有强相互作用，有望应用于光电调制器和光电芯片等领域。该发现处于石墨烯产业链下游环节。

宏观市场观察

——中美石墨烯应用领域分布有所不同

当前美国石墨烯主要应用在医学、新能源、电子等领域，未来可能实现产业化突破的方向有交通、航空等领域。而中国主要集中在石墨烯复合功能材料领域，如储能材料、涂料等。

——地方政策推动石墨烯产业集群化加速发展

目前，我国江苏作为石墨烯发展先行省份，已经形成了具有一定规模的石墨烯产业集群。随着石墨烯应用范围的不断扩大，我国山东、江苏、福建、四川等行业发达地区都有了较为明确的发展目标，其中福建、宁波和四川的规划石墨烯产业规模到达千亿级别。其他省份，如广西、河北都将打造石墨烯产业集群作为未来重点发展行业进行规划。随着地方政府的积极介入，未来石墨烯未来产业集群化发展有望加速。

——中国石墨烯规模有望达到千亿

2015年到2018年，我国石墨烯产业处于高速发展期，从2019年开始石墨烯行业进入快速平稳发展期，增速有所降低。根据赛迪智库的数据，2020年国内石墨烯相关领域市场规模达140亿元。根据工信部发布的《中国制造2025重点领域技术路线图》，石墨烯是主导未来高科技竞争的超级材料，广泛应用于电子信息、新能源、航空航天以及柔性电子等领域，可极大推动相关产业的快速发展和升级换代，市场前景巨大，到2025年，整体产业规模预计突破千亿，年均复合增长率接近50%。

中国石墨烯技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，目前石墨烯关键技术强相关的城市集群主要集中在华东和粤港澳大湾区，尤其是广东省成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于石墨烯研发，成为潜在的石墨烯技术发展中心。根据热力图的分布粤港澳大湾区有极大的可能性成为石墨烯技术的先导区域。重点关注广东省广州市天河区、广东省深圳市福田区、福建省厦门市海沧区等地的相关企业，以及这些地方对石墨烯产业发展的投资环境和潜力市场。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国石墨烯行业深度调研与投资战略规划分析报告》

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