一、國家政策鼓勵支持石墨烯產業(yè)發(fā)展 近年來，國家出臺多項政策，鼓勵支持石墨烯產業(yè)發(fā)展。國家各部委不斷出臺指導意見和規(guī)劃文件，明確了對石墨烯材料的支持與發(fā)展要求。
二、石墨烯的技術研究進入快速發(fā)展軌道 從石墨烯相關專利申請趨勢看，其相關專利的申請在上個世紀末就已出現，但隨后發(fā)展較為緩慢。直到2008年后，專利申請數量才開始出現實質性的大幅增長。特別是在安德烈·K·海姆教授和科斯佳·諾沃謝洛夫研究員因對石墨烯的研究共同獲得2010年諾貝爾物理學獎以后，全球石墨烯專利申請數量開始急劇增長，其中，2014年全球石墨烯相關專利的申請數量就高達5047件，表明石墨烯的相關技術研究進入快速發(fā)展軌道。
根據石墨烯相關專利歷年的申請情況，結合每年專利發(fā)明人數量，2008年以前為石墨烯研發(fā)技術的萌芽階段，2008年至2015年為技術的成長階段，而2015年之后石墨烯研發(fā)生產及應用技術開始趨向于成熟，即成熟階段初期，這個階段石墨烯開始逐步小規(guī)模生產，但是，其生產及應用技術仍有待于進一步突破。
三、石墨烯應用需求多樣化，引領多領域劃時代的變革 石墨烯是由碳原子組成的六角型呈蜂巢晶格材料，單層石墨烯薄膜只有一個碳原子厚度，是目前已知的最薄的一種新材料，具有極高的比表面積、超強的導電性和強度以及透明度等優(yōu)點。石墨烯同時具備透光性好、導熱系數高、電子遷移率高、電阻率低、機械強度高等眾多普通材料所不具備的性能，未來有望在電子、儲能、催化劑、傳感器、光電透明薄膜、超強復合材料以及生物醫(yī)療等眾多領域應用，可以說是未來最有前景的先進材料之一，引領多領域劃時代的變革。
《中國制造2025》提出：明確要求高度關注顛覆性新材料對傳統(tǒng)材料的影響，做好超導材料、納米材料、石墨烯、生物基材料等戰(zhàn)略前沿材料提前布局和研制，加快基礎材料升級換代?！?lt;中國制造2025>重點領域技術路線圖(2015年版)》中稱，石墨烯產業(yè)“2020年形成百億產業(yè)規(guī)模，2025年整體產業(yè)規(guī)模突破千億”的發(fā)展目標。
1、導電油墨：石墨烯導電油墨具備成本優(yōu)勢 導電油墨是用導電材料制成的油墨，具有一定程度導電質，可作為印刷導電點或導電線路之用。將近年來在手機、玩具、薄膜開關、太陽能電池、遠紅外發(fā)熱膜以及射頻識別技術等行業(yè)中應用越來越廣泛。過去數十年來，導電油墨最大的下游是太陽能電池以及顯示器件。未來包括觸摸傳感器及其電極、RFID以及電子紙張的應用也將同時保持增長。 石墨烯導電油墨強大優(yōu)勢，發(fā)展前景看好。導電油墨屬于填充型復合材料，是印刷與燒結處理后具有導電性能的油墨。石墨烯應用在油墨的優(yōu)勢主要有兩點：一是兼容性強，石墨烯油墨可在塑料薄膜、紙張及金屬箔片等多種基材上實現印刷;二是性價比高，與現有的納米金屬導電油墨相比，石墨烯油墨具有較大的成本優(yōu)勢。 由于石墨烯的良好性能，其制成的油墨具有電阻小、導電性強以及光學透明性高等特點，在各類導電線路以及傳感器、無線射頻識別系統(tǒng)、智能包裝、醫(yī)學監(jiān)視器等電子產品中有廣泛應用。中商產業(yè)研究院最新發(fā)布的《2016-2021年中國石墨烯行業(yè)調研分析及市場預測報告》數據顯示：2015年導電油墨的產量也已達到80萬噸。預計到2015年導電油墨產量將達到130萬噸，隨著石墨烯的生產技術成熟、成本降低，石墨烯導電油墨將逐漸占據市場份額。預計到2020年導電油墨領域石墨烯應用市場規(guī)模達到2億元。
2、防腐涂料：石墨烯防腐涂料技術日趨成熟 目前國內重防腐涂料消費量近180萬噸，占世界重防腐涂料總消費量的40%以上。我國重防腐涂料需求主要集中在船舶、石油化工、橋梁、集裝箱等領域。涂料中添加石墨烯后，石墨烯能夠形成穩(wěn)定的導電網格，有效提高鋅粉的利用率，從實際效果來看，添加約5%的石墨烯粉，可減少50%鋅粉的使用量。同時，石墨烯涂層能在金屬表而與活性介質之間形成物理阻隔層，對基底材料起到良好的防護作用。 近年石油化工、鐵路交通、新能源、基礎設施建設等更是蓬勃發(fā)展，為重防腐涂料提供了廣闊的市場空間。我國石墨烯新型防腐涂料，已于2015年3月20日在江蘇道森新材料有限公司成功研發(fā)，并已應用于海上風電塔筒的防腐，近來已有很多企業(yè)均開發(fā)出相關產品并在各類防腐領域應用。未來石油化工、鐵路交通、新能源、基礎設施建設等更是蓬勃發(fā)展，為重防腐涂料提供了廣闊的市場空間。中商產業(yè)研究院預計到2020年防腐涂料領域石墨烯應用市場規(guī)模達到5-8億元。
3、散熱材料：石墨烯散熱材料在消費電子領域快速發(fā)展 電子和光子器件的散熱是影響電子技術發(fā)展的主要問題，手機、電腦、微型電路等設備的散熱主要通過各類散熱片來解決。目前，市場中的電子產品的散熱片主要是石墨散熱片。但是，石墨烯導熱片的導熱快、可折疊等性能要遠遠優(yōu)于石墨片，極佳的散熱材料如熱導纖維、熱導塑料等，并且技術難度小、工藝相對成熟，存在快速進入市場的機會。尤其在智能手機領域，手機要求輕薄、便攜，未來要求可折疊，因此石墨烯導熱膜具有極大優(yōu)勢。預估未來采用石墨烯散熱膜進行散熱的散熱組件占總電子產品及LED產品市場的10%，即可為石墨烯散熱膜帶來15-20億左右的市場空間。
4、鋰電池：石墨烯在鋰離子電池中的應用多元化 石墨烯在鋰離子電池中的應用比較多元化，目前已經實現商業(yè)化的是用在正極材料中作為導電添加劑，來改善電極材料的導電性能，提高倍率性能和循環(huán)壽命。目前比較成熟的應用是將石墨烯制成導電漿料用于包覆磷酸鐵鏗等正級材料。正極用包覆漿料目前主要包括石墨漿料、碳納米管漿料等，隨著石墨烯粉體、石墨烯微片粉體量產、成本持續(xù)降低的情況下，石墨烯漿料將呈現更好的包覆性能。石墨烯漿料將隨鋰電池增長而穩(wěn)步上升。鋰離子電池主要應用于手機、筆記本電腦、攝像機等便攜式電子器件等方面，并積極地向電動力汽車等新能源汽車領域擴展，具有長期發(fā)展前景。 由于石墨烯對于電池性能有諸多提升作用，對動力電池性能要求的不斷提升必將拉動石墨烯在電池領域的發(fā)展。同時石墨烯電池行業(yè)規(guī)模有望充分受益于動力電池的放量，分享新能源汽車行業(yè)的增長。
5、超級電容：石墨烯超級電容器領域大展身手 石墨烯的電導率高、比表而積大、且化學結構穩(wěn)定，表而更有效的釋放，有利于電子的滲透和運輸，更加適合作為超級電容器電極材料。目前，我國已經實現石墨烯超級電容器的投產，技術上已經完全可以實現石墨烯超級電容器的生產。 根據美國IDTechEx公司報告，全球超級電容器市場將從2013年的8億美元增長到2018年的31.3億美元，年復合增長率達到30.2%。而石墨烯基超級電容器的產業(yè)化也在不斷推進：在國內，中國中車研發(fā)的3伏/12000法拉石墨烯/活性炭復合電極超級電容和2.8伏/30000法拉石墨烯納米混合型超級電容已經獲得中國工程院鑒定，整體技術達到目前世界超級電容單體的最高水平。根據測算，2016年中國超級電容器市場規(guī)模將突破30億元，預計2020年中國超級電容器市場規(guī)模將超過60億元。石墨烯在超級電容市場潛在應用規(guī)模達到3-5億元。
四、中國石墨烯企業(yè)競爭力分析 我國石墨烯企業(yè)已超過百家，并在常州、無錫、青島、深圳等地形成產業(yè)集群，從產品上來看，其生產產品大多數作為石墨烯電池的導電劑、涂料、導熱膜使用在這些企業(yè)中，中小型、初創(chuàng)型企業(yè)占比較大，中型、大型企業(yè)相對較少。中端單層高純度小尺寸石墨烯逐漸實現小規(guī)模生產，單層高純度大尺寸石墨烯還處于研發(fā)初期階段，這些高端石墨烯應用于更先進的電池生產，可以解決電池使用壽命短、容量低、成本高等技術障礙。 目前國內從事石墨烯電池的粉體材料研發(fā)、生產的公司主要有寧波墨西、常州第六元素、常州二維碳素、廈門凱納、鴻納新材料、德陽烯碳等。石墨烯薄膜國內龍頭企業(yè)有常州二維碳素、無錫格菲、重慶墨希(華麗家族)等。單層或多層小規(guī)格石墨烯小規(guī)模生產的有東旭光電旗下的碳源匯谷等。
