全球石墨烯發展概況與發展趨勢

全球石墨烯發展概況與發展趨勢

近日，在中國石墨烯產業聯盟的新聞發布會上稱，目前石墨烯還不能大規模產業化，但其前景十分樂觀，在能源裝備、交通運輸、航空航天、海工裝備等產品上有良好的應用前景。中國石墨烯產業聯盟還預計，到2020年，全球石墨烯市場規模將超1 000億元。

石墨烯作為一種新型納米材料，于2004年被制造出來，是世界上最硬的、柔韌性最強的材料，也是目前發現的唯一的二維自由態原子晶體，被稱為"奇跡材料"。自發現以來，石墨烯不僅在科學界受到了極大關注，并且由于其特殊的納米結構和優異的物化性獲得產業界的廣泛關注。

由于石墨烯的性能優良、功能眾多而被廣泛應用到鋰電子電池、超級電容、導電油墨、觸摸屏、軟性電子、散熱、涂料、傳感器等領域，此外，在高頻電子、環保、光電、聚合物、海水淡化、太陽能電池、燃料電池、催化劑、建筑材料等領域，也能發現石墨烯的身影。由于應用范圍極廣，其前景備受關注。

石墨烯發展概況

全球關于石墨烯的相關研究已有較長時間，但2004年前科學界普遍認為石墨烯只是假設性的結構，無法單獨穩定存在，因此相關的研究局限于理論層面。2004年英國科學家安德烈.海姆和康斯坦丁.諾沃肖洛夫成功地應用機械剝離法分離出石墨烯并獲得2010年諾貝爾物理學獎，之后全球關于石墨烯的研究進入高速增長期。

而我國的石墨烯行業發展起步較晚，2012年至2013年，石墨烯技術的商業市場產業化緩慢，幾乎為零，鮮有代表產品出現。但在2013年以來，石墨烯市場迎來了快速發展期，具有獨特的發展潛力。

2015年以來政府對于石墨烯的關注度迅速提升，在多個重要文件中提及石墨烯發展目標，且篇幅比過去有所增加。特別是2015年11月20日發改委、工信部和科技部三部門聯合發布的《關于加快石墨烯產業創新發展的若干意見》，明確提出將石墨烯打造為先導產業。其中還提出到2018年建立起石墨烯材料制備、開發、應用等關鍵環節良性互動的基本體系，在部分工業品和民品上率先產業化應用；到2020年形成完善的石墨烯產業體系，打造前端創新、技術應用、多領域規模化應用產業鏈，最終實現石墨烯材料的標準化、系列化和低成本化，并形成若干家具有核心競爭力的石墨烯企業。這一舉措可以認定為石墨烯產業規劃的頂層設計，意義非凡，在政府大力推廣下，石墨烯企業發展或將迎來騰飛。

前瞻產業研究院提供的《2016-2021年中國石墨烯行業深度市場調研與投資戰略規劃分析報告》預測，2016年或將成為石墨烯產業化應用的關鍵年，前期石墨烯市場將突破50億元，根據我們對導電添加劑（8億元）、超級電容器（2億元）、電子設備散熱材料（36億元）、透明導電膜以及軍工材料（1億元）市場的估算，石墨烯前期市場空間在50億元以上，未來導電添加劑市場將突破50億元，透明導電膜和軍工材料市場空間均在百億元以上。

石墨烯發展趨勢

隨著石墨烯制備水平的發展和石墨烯應用技術水平的發展，石墨烯材料能夠應用在更多的下游產品和領域中。到2024年前后，石墨烯器件有望替代互補金屬氧化物半導體（CMOS）器件，在納米電子器件，光電化學電池、超輕型飛機材料等研究領域得到應用。

石墨烯制備水平和應用技術水平的發展是相輔相成的，以目前的發展水平看，電子元件領域的應用對石墨烯的質量和技術要求最高，也最難以實現，我們預計其應用在10年左右；石墨烯在消費電子類的應用主要需克服制備技術的難關，這也是目前石墨烯研究中最熱點的方向，我們預計制備技術在未來1-2年內會有所突破。石墨烯復合材料和石墨烯能源類產品對石墨烯質量和應用技術均有一定要求，我們預計其在3-5年內會有所突破。

目前最新石墨烯下游產品，包括石墨烯理療保暖產品，石墨烯內暖纖維制成的服裝，第二代石墨烯手機，石墨烯防彈衣、石墨烯防靜電輪胎、石墨烯動力電池等等，顯示出我國在石墨烯應用領域取得了很好的成績。

石墨烯的研究和產業化發展持續升溫，從石墨烯專利領域分布來看，其應用技術研究布局熱點包括：石墨烯用作鋰離子電池電極材料、太陽能電池電極材料、薄膜晶體管制備、傳感器、半導體器件、復合材料制備、透明顯示觸摸屏、透明電極等。