我國在石墨烯領(lǐng)域的研究起步與發(fā)達國家相比較晚，但在近些年的努力下，文獻發(fā)表量和專利數(shù)量都已經(jīng)位居全球首位，在石墨烯研究領(lǐng)域正和發(fā)達國家一樣處于起跑階段。2015年5月，國家金融信息中心指數(shù)研究院發(fā)布了全球首個石墨烯指數(shù)指數(shù)評價結(jié)果顯示，我國全球石墨烯產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展實力位列全球第3位（前2位分別為美國和日本）。以下是我國石墨烯行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析：

《中國制造2025》石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)規(guī)劃目標(biāo)情況

石墨烯行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀1、制備：石墨烯粉體及多晶薄膜已初具規(guī)模，單晶薄膜有待突破

自2004年石墨烯被首次制備以來，研究人員發(fā)展了多種方法制備石墨烯，各類制備方法可歸納為2個主流路線，即自上而下（Top-Down）和自下而上（Down-Top）的方法。前者通常以石墨為原料，采用物理或化學(xué)的方法將石墨解離成單層或多層的石墨烯，制成的石墨烯單晶一般尺寸較小，以微片形式存在。包括機械剝離法、液相剝離法、氧化還原法等。后者通常以含碳?xì)怏w或固體化合物為原料，通過化學(xué)方法利用碳原子構(gòu)建石墨烯。除此之外，還有一些比較另類的生產(chǎn)方法如碳納米管展開法、分子自組裝法等。目前，高質(zhì)量大面積石墨烯單晶的制備還處于探索階段，不同制備方法得到的石墨烯，其物理化學(xué)特性不一樣，對應(yīng)著不同的應(yīng)用領(lǐng)域。

低端領(lǐng)域生產(chǎn)已經(jīng)初具規(guī)模。目前，國內(nèi)部分廠家如第六元素、寧波墨西、重慶墨希、二維碳素等廠家已經(jīng)實現(xiàn)了氧化還原法或液相剝離法石墨烯粉體以及CVD法石墨烯薄膜的規(guī)模化生產(chǎn)。根據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國石墨烯粉體產(chǎn)能共計3450噸/年，石墨烯薄膜產(chǎn)能105萬平米/年，但目前生產(chǎn)的石墨烯質(zhì)量較差，僅能滿足涂料、鋰電池添加劑、復(fù)合材料添加劑、觸摸屏等低端領(lǐng)域的需求。

高端領(lǐng)域生產(chǎn)短期內(nèi)較難突破。高速電子器件、光電探測器等高端領(lǐng)域需要大面積高質(zhì)量的石墨烯單晶，與普通多晶態(tài)石墨烯薄膜相比，單晶石墨烯薄膜制備異常困難，目前只能做到毫米級大小，與可實用化的晶圓級大小仍有相當(dāng)距離，短期內(nèi)較難突破，化學(xué)氣相沉積法是最具開發(fā)潛力的制備技術(shù)。

石墨烯行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀2、應(yīng)用：低端需求逐步打開，高端領(lǐng)域受制于高質(zhì)量石墨烯的制備

石墨烯下游應(yīng)用領(lǐng)域及潛在市場規(guī)模

隨著批量化生產(chǎn)以及大尺寸薄膜制備等難題的逐步突破，石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用步伐正在加快，目前鋰離子正極材料導(dǎo)電添加劑、導(dǎo)熱材料、塑料添加劑、導(dǎo)電油墨等低端應(yīng)用領(lǐng)域即將進入或已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。我國石墨烯產(chǎn)業(yè)正逐漸由產(chǎn)業(yè)化初期步入快速成長期。

低端需求初步打開。受制于石墨烯的規(guī)模化制備，目前僅導(dǎo)電墨水、鋰電池添加劑、涂料及復(fù)合材料添加劑、觸摸屏等低端應(yīng)用領(lǐng)域的需求初步打開。

（1）鋰電池方面應(yīng)用

石墨烯作為導(dǎo)電添加劑還可以解決鈷酸鋰等正極材料高壓實比與電池性能之間的矛盾問題，采用石墨烯導(dǎo)電劑的鈷酸鋰電池容量高出3%，且具有明顯更好的2C倍率放電性能。石墨烯還可涂覆在鋁箔集流體上，形成石墨烯功能涂層鋁箔有助于進一步提升鋰電池的綜合性能。隨著寧波墨西科技有限公司石墨烯涂層鋁箔試生產(chǎn)線的建成，此項新技術(shù)有望在鋰離子電池中得到廣泛應(yīng)用。值得一提的是，作為添加劑，石墨烯僅僅增強了正極材料的導(dǎo)電性，并沒有改變電極材料的比容量，因而不會大幅增加鋰電池的能量密度。要想大幅增加鋰電池能量密度，需選取具有更高比容量的電極材料。目前，多篇已發(fā)表論文稱利用石墨烯-硫或石墨烯-硅作為鋰電池的正負(fù)極可大大增加鋰電池的能量密度，但此類電池目前還處于實驗室階段，距離產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還需較長時間。

（2）石墨烯導(dǎo)熱材料

石墨烯具有極高的熱導(dǎo)率和熱輻射系數(shù)，同時比表面積巨大，因此作為輔助散熱的表面涂層具有巨大的應(yīng)用前景。利用石墨烯可制成具有高導(dǎo)熱系數(shù)的石墨烯散熱片/膜，應(yīng)用于手機、電腦等電子產(chǎn)品以及高功率LED芯片中，以增強器件性能，延長其工作壽命。此外，作為添加劑還可利用石墨烯制成石墨烯改性的復(fù)合材料，如熱導(dǎo)纖維和導(dǎo)熱塑料等。該技術(shù)領(lǐng)域市場巨大，在我國的電子和工程領(lǐng)域有迫切的市場需求，技術(shù)難度小、工藝相對成熟，有快速進入市場的機會。

（3）石墨烯導(dǎo)電塑料和油墨

石墨烯可作為新型導(dǎo)電油墨和塑料的主填充料，也可與納米銀粉等混合配制成新型導(dǎo)電漿料或油墨，通過改變石墨烯的填充比例，可調(diào)節(jié)導(dǎo)電油墨的電阻率和附著性能。美國Vorbek材料公司的石墨烯導(dǎo)電油墨已經(jīng)在物聯(lián)網(wǎng)隱形條形碼技術(shù)中開始應(yīng)用。我國物聯(lián)網(wǎng)市場巨大，前景誘人，以添加石墨烯為主的導(dǎo)電塑料可以在防靜電應(yīng)用領(lǐng)域得到大力推廣，工藝簡便、成本低廉、效果明顯。

（4）石墨烯防腐涂料

石墨烯獨特的二維結(jié)構(gòu)使得它既可以在涂層中構(gòu)建導(dǎo)電導(dǎo)熱通道，又可以互相拼接形成嚴(yán)密的迷宮式物理屏障，隔絕腐蝕因子。因此，石墨烯涂料具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、防腐、電磁屏蔽等多種功能。另外，石墨烯微片可以增強涂層的附著力，使涂層具有優(yōu)良的耐磨和耐刮擦性能。因此，石墨烯涂料在飛機、船舶、車輛、橋梁、建筑物、集裝箱、油罐、等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。

（5）石墨烯電容屏

石墨烯薄膜最先實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的領(lǐng)域是觸摸屏領(lǐng)域，用于替代傳統(tǒng)的ITO（氧化銦錫）薄膜。2012年1月8日，江南石墨烯研究院、常州二維碳素科技公司聯(lián)合相關(guān)企業(yè)通過研究實現(xiàn)了石墨烯薄膜材料和現(xiàn)有ITO模組工藝線的對接，全球首次成功制成石墨烯電容屏手機樣機。2015年3月2日，重慶墨希科技有限公司與嘉樂派科技有限公司聯(lián)合發(fā)布了全球首批3萬部石墨烯手機，該款手機采用了最新研制的石墨烯觸摸屏、電池和導(dǎo)熱膜，開啟了石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的新時代。