石墨烯（Graphene）是由碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體。石墨烯目前最有潛力的應(yīng)用是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產(chǎn)未來的超級計算機。用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會快數(shù)百倍。作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“黑金”，是“新材料之王”，科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀(jì)”。極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。

    石墨烯是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，具有非同尋常的導(dǎo)電性能、超出鋼鐵數(shù)十倍的強度和極好的透光性，被期待可用來發(fā)展更薄、導(dǎo)電速度更快的新一代電子元件或晶體管，有望在現(xiàn)代電子科技領(lǐng)域引發(fā)一輪革命。由于石墨烯實質(zhì)上是一種透明、良好的導(dǎo)體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。

    而對石墨烯材料的發(fā)展，政府部門作出了重點扶持的考慮。隨著石墨烯技術(shù)與應(yīng)用的突破，工信部下一步將考慮統(tǒng)籌研究石墨烯材料。盡管目前石墨烯的應(yīng)用還沒有大規(guī)模投入市場，但由于石墨烯的潛力巨大，各國政府對石墨烯重視度在提升，全球各大科研機構(gòu)及企業(yè)紛紛投入石墨烯的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化浪潮中。

    據(jù)博思數(shù)據(jù)發(fā)布的《2017-2022年中國石墨烯行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析與前景戰(zhàn)略規(guī)劃報告》：2015年中國石墨烯的市場規(guī)模約為3843萬元，比2014年的868萬元增長超過336%。近幾年我國石墨烯的市場規(guī)模情況如下圖所示：

2013-2015年中國石墨烯的市場規(guī)模情況

資料來源：公開資料整理

    石墨烯從發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在不過短短十幾年，整體上還處于以研究為主的階段， 處在產(chǎn)業(yè)化突破的前期，大部分產(chǎn)品離市場成熟還需要至少 5~10 年， 而且相應(yīng)的下游應(yīng)用和終端產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)制定還沒有設(shè)定，所 以下游企業(yè)希望在短期內(nèi)實現(xiàn)盈利不太現(xiàn)實。但隨著石墨烯制備、生產(chǎn)技術(shù)的日趨成熟，其需求市場還是會漸次打開，特別是在一些需求迫切、應(yīng)用價值大或者國家政策明確指引的領(lǐng)域，具有快速突破的潛力。

    從研發(fā)方向來看，目前世界各國對石墨烯的研究傾向產(chǎn)業(yè)鏈中游環(huán) 節(jié)。截止目前，全球約有80多個國家和地區(qū)開展石墨烯研究，總體上，前期世界各國的支持政策主要集中在石墨烯基礎(chǔ)研究，重點開發(fā)石墨烯的制備技術(shù)等；當(dāng)前大多集中在石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈中游，以石墨烯功能器件研發(fā)為主，重點推動石墨烯產(chǎn)業(yè)向下游轉(zhuǎn)移；預(yù)計未來 5 到 10 年，各國對石墨烯行業(yè)的支持仍將集中在石墨烯中游產(chǎn)業(yè)鏈，以進一步加快石墨烯產(chǎn)業(yè)化。

    從國家政策引導(dǎo)的角度，石墨烯基電極材料、防腐涂料、柔性電子用石 墨烯薄膜等領(lǐng)域是國家重點扶持領(lǐng)域。各個國家對石墨烯的未來發(fā)展方 向都進行了必要的引導(dǎo)政策，如 2002~2013年，美國國家自然科學(xué)基金 會關(guān)于石墨烯的資助達到500項，重點方向包括復(fù)合材料、電子器件、 CMOS晶體管、存儲器件開發(fā)、生物傳感器和石墨烯制備等方面。從我 國對石墨烯的政策扶持來看，鋰電池、防腐涂料、柔性電子等是國家重點規(guī)劃的方向。根據(jù)《中國制造 2025 重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖》，到2025 年，電動汽車鋰電池用石墨烯基電極材料規(guī)模將達到萬噸級，海洋工程 用石墨烯基防腐涂料將達到十萬噸級規(guī)模，柔性電子用石墨烯薄膜規(guī)模 將達到上億平方米。國家政策的重點扶持使我們相信，未來這三個領(lǐng)域 將會得到更優(yōu)先發(fā)展的機會，是石墨烯產(chǎn)業(yè)化道路上最值得關(guān)注的細分領(lǐng)域之一。

“中國制造2025 ”對石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)
 

資料來源：公開資料整理

    未來 5 年柔性顯示、鋰電池和復(fù)合材料等領(lǐng)域有望 迎來飛躍。根據(jù)中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的預(yù)測，到 2020 年， 石墨烯在新能源行業(yè)的鋰電池和超級電容市場規(guī)模將突破 534 億元；電 子信息行業(yè)的柔性顯示和可穿戴領(lǐng)域，市場規(guī)模將突破 267 億元；在復(fù)合材料市場的塑料、橡膠、涂料、導(dǎo)電油墨四大領(lǐng)域，規(guī)模將突破 372 億元；在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，將突破 90 億元；在熱管理領(lǐng)域，電子產(chǎn)品散 熱膜、LED 散熱材料、石墨烯發(fā)熱膜等市場規(guī)模將突破 341 億元；在生物醫(yī)藥領(lǐng)域方面，石墨烯應(yīng)用于生物安全、納米載藥體系、基因治療、生物監(jiān)測以及生物成像和診斷方面，市場規(guī)模將突破 91億元。因此， 柔性顯示、鋰電池和復(fù)合材料等領(lǐng)域是石墨烯未來產(chǎn)業(yè)化突破的重點領(lǐng) 域。

2020年石墨烯各個細分市場的產(chǎn)業(yè)規(guī)模（億元）
 

資料來源：中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟

    石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈由上游的石墨開采與石墨烯制備設(shè)備、中游的石墨烯產(chǎn)品加工與下游的石 墨烯服務(wù)業(yè)構(gòu)成。據(jù)統(tǒng)計，全世界約有 100 家中等規(guī)模以上企業(yè)從事石墨烯相關(guān)產(chǎn)業(yè)，且大 多集中于北美地區(qū)。中游的石墨烯產(chǎn)品加工是石墨烯產(chǎn)業(yè)的中心，上游石墨烯開采與設(shè)備及 下游的石墨烯服務(wù)業(yè)被認為是石墨烯產(chǎn)業(yè)的輔助產(chǎn)業(yè)。從石墨烯開采規(guī)�？矗�全球每年年產(chǎn) 石墨 8 億噸，其中約 75%集中于中國（中國擁有全球近半石墨儲量，其次為印度）；從石墨 烯制備設(shè)備看，大部分成熟技術(shù)主要為歐美公司所把持（石墨烯粉體設(shè)備一般自主設(shè)計、薄 膜設(shè)備用標(biāo)準(zhǔn)化供應(yīng)商）；從石墨烯服務(wù)業(yè)看，其主要業(yè)務(wù)為供應(yīng)石墨烯輔助材料、提供相 關(guān)軟件及咨詢服務(wù)。

    作為材料界的新貴，石墨烯得到了國家相關(guān)部委的高度重視。近日，石墨烯應(yīng)用科技成果頻頻面世，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景看好。業(yè)內(nèi)對國家的支持力度也尤為關(guān)注， “十三五”時期科技創(chuàng)新重大工程項目專題座談會將石墨烯納入討論，無疑是一則重磅消息。