石墨烯产业——散热、燃料电池领域

发布日期：

2022-04-18

石墨烯及其衍生物具有较高的机械强度、优异的导热导电性能和良好的化学稳定性，基于其独特的单原子结构，非常适合用作新一代显示器件、大健康、环保、高档制造等国家战略性新兴产业的导热散热材料。而且石墨烯被认为是催化剂载体材料和电池电极材料的理想选择，特别适合在燃料电池领域的应用。

石墨烯及其衍生物具有较高的机械强度、优异的导热导电性能和良好的化学稳定性，基于其独特的单原子结构，非常适合用作新一代显示器件、大健康、环保等国家战略性新兴产业的导热散热材料。而且石墨烯被认为是催化剂载体材料和电池电极材料的理想选择，特别适合在燃料电池领域的应用。

石墨烯燃料电池领域：中国拥有非常多的石墨烯燃料电池相关专利技术，占全球份额的41.73%，目前仍处于快速发展阶段。韩国、日本、欧洲都已进入该领域的技术成熟阶段，美国正处于成熟向衰退的过渡阶段。

石墨烯燃料电池领域的技术热点主要集中在以下几个方面：1、原料：主要是杂化石墨烯、氧化石墨烯、多孔石墨烯和石墨烯粉末。此外，日本还有很多石墨烯浆料相关的专利技术。2、制备技术：主要包括石墨烯掺杂改性、包覆、沉积、真空、热解、化学氧化还原和水热合成。真空技术是我国使用非常多的技术，与其他国家/地区使用较多的石墨烯掺杂改性、沉积和涂覆技术不同，其次是水热合成和石墨烯掺杂改性。3、燃料电池结构：主要用于燃料电池电极的催化剂层，气体扩散层、电极支撑结构、电极导电剂、集流体、电解质膜、双极板等结构的相关专利技术相对均衡。4、燃料电池类型：主要有金属空气燃料电池、质子交换膜燃料电池、乙醇燃料电池、甲醇燃料电池、氢燃料电池和固体氧化物燃料电池。5、燃料电池效率的提高：主要集中在提高电导率、稳定性、机械强度、催化等性能。此外，中美还注重功率密度的提高。日本更侧重于燃料电池耐热技术的研发，欧洲侧重于提高燃料电池的质子传导性。

我国石墨烯散热和燃料电池技术发展迅速，但存在高价值专利不足、专利数量多、专利布局不足等问题。在未来的发展中，需要从明确研发的质量导向，关注专利数量向关注专利质量转变，减少和削弱只强调专利申请数量的激励政策和措施，形成引导和提高专利质量的有效方案。应整合上下游资源，积极组建产学研专利联盟，建立石墨烯散热和燃料电池领域的全产业链知识产权保护体系，避免国内企业之间的专利纠纷，抵御国外专利技术的威胁。同时，要加强专利挖掘和纵横布局，加强技术领域的国际知识产权研究，提升专利价值和国际竞争力，为石墨烯散热和燃料电池领域的长远发展打好基础。

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