石墨烯是一種以sp2雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料。石墨烯中碳碳鍵能比較高，利用原子力顯微鏡(AFM)對(duì)石墨烯的強(qiáng)度的研究表明，其楊氏模量能達(dá)到1.0TPa，是鋼材強(qiáng)度的200倍。石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m·K，高于碳納米管和金剛石。最后由于碳原子的化學(xué)穩(wěn)定性高，石墨烯抗酸抗堿性能也極優(yōu)越。

按照產(chǎn)品層數(shù)，石墨烯可以分為單層、雙層以及多層產(chǎn)品。單層石墨烯是指由一層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)周期性緊密堆積的碳原子所構(gòu)成的二維碳材料:雙層石墨烯是指由兩層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式所構(gòu)成的二維碳材料;多層石墨烯是指由三到十層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式所構(gòu)成的二維碳材料。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年中國(guó)石墨烯行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及投資策略預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

自《中國(guó)制造2025》將新材料確定為十大重點(diǎn)領(lǐng)域之一，并在隨后公布的《〈中國(guó)制造2025〉重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖(2015版)》中，明確產(chǎn)業(yè)需求、目標(biāo)、重點(diǎn)產(chǎn)品及關(guān)鍵技術(shù)，確立石墨烯等新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線。

相比發(fā)達(dá)國(guó)家，中國(guó)石墨烯行業(yè)起步較晚，至今主要經(jīng)歷了材料發(fā)現(xiàn)階段(2004-2012年)、產(chǎn)業(yè)形成階段(2013-2016年)、研究突破階段(2017年以來)三個(gè)階段。特別是自2017年以來，中國(guó)在石墨烯材料的研究領(lǐng)域不斷取得突破，如在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)制備出了最小尺寸的納米通道以及生產(chǎn)出了首款石墨烯基鋰離子電池充電寶等。得益于中國(guó)政府政策的支持和產(chǎn)業(yè)資金的持續(xù)投入，中國(guó)石墨烯研發(fā)水平逐步提高，已進(jìn)入研發(fā)技術(shù)突破階段，中國(guó)石墨相下游中高端產(chǎn)品的種類在這一時(shí)期也呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，石墨烯超級(jí)電容、石墨烯電子器件以及石墨烯柔性膜等產(chǎn)品相繼問世。

工信部發(fā)布《中國(guó)制造2025重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖》中，指出石墨烯材料集多種優(yōu)異性能于一體，是主導(dǎo)未來高科技競(jìng)爭(zhēng)的超級(jí)材料，廣泛應(yīng)用于電子信息、新能源、航空航天以及柔性電子等領(lǐng)域，可極大推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和升級(jí)換代，市場(chǎng)前景巨大，有望催生產(chǎn)業(yè)規(guī)模千億元。

根據(jù)規(guī)劃，到2025年，高質(zhì)量石墨烯粉體年產(chǎn)達(dá)可達(dá)萬(wàn)噸級(jí)以上，薄膜年產(chǎn)達(dá)上億平方米，實(shí)現(xiàn)8英寸石墨烯芯片批量生產(chǎn)，突破石墨烯在電子信息領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)瓶頸，整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破千億。

按產(chǎn)品形態(tài)分，石墨烯產(chǎn)品可以分為石墨烯粉體與石墨烯薄膜兩種，在制備工藝上、原材料以及應(yīng)用領(lǐng)域方面都有一定的差異。石墨烯粉體和石墨烯薄膜目前是石墨烯材料的兩種主要形式，前者多摻雜在其他材料中使用，多應(yīng)用于涂料和鋰離子電池領(lǐng)域;石墨烯薄膜則因透明、導(dǎo)電、柔性好等優(yōu)點(diǎn)，在電子、光子及光電設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，極具發(fā)展前景。數(shù)據(jù)顯示， 2016年我國(guó)石墨烯材料市場(chǎng)規(guī)模為9560萬(wàn)元，2023年我國(guó)石墨烯材料市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至87242萬(wàn)元。其中2016年我國(guó)石墨烯粉體市場(chǎng)規(guī)模為8739萬(wàn)元，2022年我國(guó)石墨烯粉體市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至64635萬(wàn)元，2023年增長(zhǎng)至87242萬(wàn)元。

石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括石墨、碳化硅、甲烷、乙烯等;設(shè)備主要有化學(xué)氣相沉積工藝設(shè)備、機(jī)械剝離工藝用設(shè)備、纖維工藝用設(shè)備等;中游主要有石墨烯粉體、石墨烯薄膜、石墨烯漿料、石墨烯纖維、石墨烯改性復(fù)合材料等;石墨烯下游主要應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備、航空航天、新能源電池和醫(yī)藥等領(lǐng)域。

中國(guó)石墨礦床主要分布于華北地塊、揚(yáng)子地塊周緣、天山—興蒙造山帶和秦祁昆造山帶，石墨礦產(chǎn)地分布廣泛，礦石種類齊全，以晶質(zhì)石墨為主，隱晶質(zhì)石墨為次，而儲(chǔ)量又相對(duì)集中于少數(shù)成礦最有利的地區(qū)。我國(guó)石墨烯目前應(yīng)用最廣泛的下游領(lǐng)域是新能源相關(guān)領(lǐng)域，其中，石墨烯在防腐涂料、復(fù)合材料、生物傳感器等領(lǐng)域的應(yīng)用也占額較多且備受關(guān)注。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年中國(guó)石墨烯行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及投資策略預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

目前，我國(guó)江蘇作為石墨烯發(fā)展先行省份，已經(jīng)形成了具有一定規(guī)模的石墨烯產(chǎn)業(yè)集群。隨著石墨烯應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，我國(guó)山東、江蘇、福建、四川等行業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)都有了較為明確的發(fā)展目標(biāo)，其中福建、寧波和四川的規(guī)劃石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)模到達(dá)千億級(jí)別。其他省份，如廣西、河北都將打造石墨烯產(chǎn)業(yè)集群作為未來重點(diǎn)發(fā)展行業(yè)進(jìn)行規(guī)劃。隨著地方政府的積極介入，未來石墨烯未來產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展有望加速。

中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)為國(guó)外企業(yè)技術(shù)領(lǐng)先，國(guó)內(nèi)企業(yè)制造領(lǐng)先。石墨行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局中第-梯隊(duì)由貝特瑞、方大碳素、碳元科技、沃特新材料等營(yíng)收規(guī)模較大，已經(jīng)擁有完整的石墨烯生產(chǎn)線并且實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?jīng)營(yíng)的龍頭上市企業(yè)組成，該類公司在國(guó)內(nèi)國(guó)外均有較為成熟的銷售網(wǎng)絡(luò)，市占率較高。第二梯隊(duì)主要常州第六元素、二維碳素、寧波墨西、南京先豐納米吉倉(cāng)納米等進(jìn)入行業(yè)較早，擁有較強(qiáng)的研發(fā)能力和全國(guó)范圍的銷售網(wǎng)絡(luò)的代表企業(yè)。該類企業(yè)依托國(guó)內(nèi)的政策支持，人才回流等紅利，有較強(qiáng)的研發(fā)能力，未來發(fā)展?jié)摿^大。第三梯隊(duì)其他中小型石墨烯生產(chǎn)制造公司，該梯隊(duì)中企業(yè)較多，市占率均不高，競(jìng)爭(zhēng)格局較為分散。

石墨烯是主導(dǎo)未來高科技競(jìng)爭(zhēng)的超級(jí)材料，廣泛應(yīng)用于電子信息、新能源、航空航天以及柔性電子等領(lǐng)域，可極大推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和升級(jí)換代，市場(chǎng)前景巨大，到2025年，整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計(jì)突破千億，年均復(fù)合增長(zhǎng)率接近50%。

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