石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，厚度在一個納米以下，最早是由諾貝爾獎獲得者-英國曼徹斯特大學物理學家AndreGeim和Konstantin Novoselov用微機械剝離法從石墨中分離得到的。石墨烯具有非常良好的抗拉強度及透光、導電和導熱性能，被譽為新世紀的“材料之王”。

近年來，石墨烯概念在全球受到追捧，各國政府、科研院所、企業(yè)和金融機構等都對此給予了較大關注。根據BCC Research最新研究報告預測：2018年全球石墨烯市場規(guī)模將達到1.95億美元，到2023年將超過13億美元。

中國石墨烯產業(yè)發(fā)展也較快，2015年全國石墨烯市場規(guī)模約610萬美元，同比增長超過336%，初步統(tǒng)計2016年已突破2000萬美元。然而在快速發(fā)展的同時，中國的石墨烯產業(yè)也飽受爭議，業(yè)界有人質疑其將“淪為下一個光伏產業(yè)”，給產業(yè)的后續(xù)發(fā)展構成障礙。

1、中國石墨烯產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

由于技術進步和成本下降速度不夠快的原因，目前中國的石墨烯行業(yè)還沒有出現(xiàn)大規(guī)模產業(yè)化，政府的產業(yè)扶持政策體系也在完善過程中。但依據目前的市場需求預測，中國的石墨烯產業(yè)化將會在較短時間內取得突破。

中國石墨烯產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟發(fā)布的2016年數據顯示：到2020年，全球石墨烯市場規(guī)模將超過1000億元，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，其中中國占比50%-80%。

(1)產業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀

按照產品屬性進行劃分，石墨烯產業(yè)可分為上游、中游和下游三個部分。

上游：石墨烯的原材料產業(yè)，包括石墨開采和烴類物質加工等;

中游：石墨烯的生產加工產業(yè)，包括石墨烯薄膜、石墨烯粉體等產品的加工等;

下游：石墨烯的應用，主要包括半導體、柔性電子、生物醫(yī)藥、環(huán)保等領域。

①石墨產業(yè)

上游的石墨等產業(yè)發(fā)展較為成熟。首先，資源儲量較大。據中國地質調查局的報告，中國是世界第二大石墨資源國，石墨基礎儲量約占世界總儲量的33%，已查明資源儲量2.6億噸，預測資源潛力18.7億噸，主要分布在黑龍江、內蒙古和山東等省區(qū)。

中國是世界第一大石墨生產國，2015年全國石墨產量達到86萬噸，占世界總產量的67.7%。目前國內有石墨礦山194座，其中大型礦山40座，中型19座，小型135座，主要分布在內蒙古、黑龍江、河北、山東、湖南及四川等地。

中國同時也是世界第一大石墨出口國和消費國，2015年出口量為25.1萬噸，占世界貿易量的79.0%;消費量約為61.4萬噸，占世界消費總量的53.4%。

②石墨烯生產加工業(yè)

目前，中國從事石墨烯研發(fā)、生產和應用的相關企業(yè)數量超過400家，約占全球石墨烯從業(yè)企業(yè)總量的3/4。

從企業(yè)地理分布來看：北部以山東青島為主，東部以江蘇的常州、無錫為主，南部以廣東省的深圳、東莞為主，在中西部地區(qū)和東北各省份有零星的石墨烯從業(yè)企業(yè)，但未形成產業(yè)集群。典型的從業(yè)企業(yè)有江南石墨烯研究院、常州二維碳素科技有限公司、上海南江集團、中科重慶綠色智能技術研究院等。

從企業(yè)類型上看：目前將石墨烯作為主營業(yè)務的企業(yè)有近70家，其中包括石墨烯粉體相關企業(yè)50多家，石墨烯薄膜相關企業(yè)近10家。

從企業(yè)生產技術來看：在石墨烯的生產技術方法上，采用微機械剝離法、化學氣相沉積法(CVD)、外延生長法等傳統(tǒng)技術的企業(yè)較多，采用乙氧鈉裂解法和切割碳納米管法等復雜技術的較少。

從企業(yè)規(guī)模上看：目前從事石墨烯生產的企業(yè)80%以上為中小型企業(yè)，年銷售額多數在百萬元級別。不過已有一些上市企業(yè)開始涉足石墨烯產業(yè)。據初步統(tǒng)計，截至2016年9月14日，共有18家上市公司參與石墨烯產業(yè)鏈布局，其中包括主板的東旭光電、力合股份等6家公司，中小板的康得新等5家企業(yè)以及創(chuàng)業(yè)板、新三板的其他7家中小企業(yè)。

從企業(yè)盈利情況來看：目前石墨烯生產企業(yè)的總體盈利能力很弱。一些宣稱具備百噸年產能的生產企業(yè)，企業(yè)產值和盈利能力遠遠沒有預期的高，多數企業(yè)處于虧損狀態(tài)。根據2016年年中的企業(yè)業(yè)績報告，上半年常州第六元素材料科技股份有限公司凈利潤為-1367.27萬元，常州二維碳素材料凈利潤為-521.4萬元，青島華高墨烯凈利潤為-283.8萬元。

③下游應用業(yè)

石墨烯特殊的平面二維結構，有利于電子的傳輸，因而有多方面的應用。

作導電添加劑，可進一步降低電池的內阻，提高電池倍率性能和循環(huán)壽命;

作導熱材料，對熱導纖維和導熱塑料等進行改性，可提升材料的散熱能力;

作新型導電油墨和塑料主填充料，可調節(jié)導電油墨的電阻率和附著性能;

作防腐漆膜骨架，可提高膜的抗腐蝕效能。

另外，石墨烯優(yōu)異的抗靜電、防輻射功能和溶脹性、吸濕性、抗菌性等其他方面特性，使之可以為生物醫(yī)用紡織材料、抗菌醫(yī)用材料、柔性傳感器等提供新材料。

目前來看，中國在復合材料、鋰電池、超級電容等方面的石墨烯應用已開始起步，而在柔性顯示、傳感器、超級電容器、散熱材料、半導體器件及生物醫(yī)藥等領域的應用還處在探索階段。

近兩年來，國內一些科研機構在石墨烯材料的應用上取得了一些突破。

江南石墨烯研究院等實現(xiàn)了石墨烯薄膜材料和現(xiàn)有ITO模組工藝線的對接，在全球成功制成電容觸摸屏手機樣機;

中國科技大學利用石墨烯精確快速篩選離子的功能，制成用于海水淡化的石墨烯氧化薄膜;

中科院上海硅酸鹽所研制出氮摻雜有序介孔石墨烯，用作高性能超級電容器電極材料，使汽車只需充電7s，續(xù)航就能達到35km。

不過從整體來看，中國石墨烯產業(yè)鏈還很脆弱，完整的、成熟的上下游產業(yè)鏈有待鞏固。目前可以這么說，大部分從業(yè)企業(yè)把資金和精力都投在石墨烯的材料生產上，而下游應用集中于低附加值產品上，一些高附加值產品因為缺乏相關人才和技術，進展甚微。

(2)石墨烯技術與專利

目前，國際上關于石墨烯的技術研究熱點是導電性、導熱性、制備方法優(yōu)化以及納米材料制備等;

中國關于石墨烯的技術研究熱點則集中在石墨烯制備、石墨烯納米材料及復合材料、石墨烯在鋰離子與太陽能電池電極材料及光電器件等方面。

中國的科研管理機構較為重視對石墨烯相關技術研究的資助。從2009年開始，中國科學院、科技部、國家自然科學基金委等相繼啟動了多個石墨烯研究項目，其中包括863計劃課題“石墨烯的控制制備及其在光電領域的應用”和973計劃課題“石墨烯的可控制備、物性與器件研究”，以及一系列的自然科學基金項目等。

據統(tǒng)計，國家自然科學基金委已陸續(xù)撥款超過3億元，用于資助石墨烯相關基礎研究項目，其中2014年資助石墨烯相關研究項目385項，2015年資助石墨烯相關研究項目396項。

在技術進步的同時，中國石墨烯領域的專利申請也很火熱。根據《2017石墨烯技術專利分析報告》，石墨烯中國專利申請 18931 件，發(fā)明數量 17306，實用新型 1616件，外觀 9 件。其中 PCT 發(fā)明專利 737 件，數據檢索時間為 2017 年 3 月 1 日。