石墨烯作為新材料之往，它的發(fā)現(xiàn)是給電池行業(yè)帶來了革命性的變革。然而，對于石墨烯的應(yīng)用，我們還處于探索的階段。我國對石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展高度重視，為此國家出臺了一系列的政策推動石墨烯的發(fā)展，千億風(fēng)口待開啟。

工信部、發(fā)改委、科技部、財政部近期聯(lián)合印發(fā)《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》，明確提出大力發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)。多數(shù)市場機(jī)構(gòu)預(yù)測，一旦石墨烯的制備技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)實現(xiàn)突破，其潛在市場巨大，將給多個行業(yè)帶來顛覆性的改變，相關(guān)市場規(guī)模有望快速增長，預(yù)計到2020年達(dá)到千億之巨。

不過，也有業(yè)內(nèi)人士坦言，石墨烯產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)展的同時，“誤導(dǎo)”宣傳、“大躍進(jìn)”發(fā)展以及大量落后產(chǎn)能等一系列問題亟待破解。

各項政策為石墨烯發(fā)展護(hù)航,爆發(fā)指日可待

市場規(guī)模有望破千億

業(yè)內(nèi)預(yù)計，未來五年到十年，石墨烯年產(chǎn)能將達(dá)到千噸級。到2020年，石墨烯產(chǎn)業(yè)化規(guī)模將取得突破，并達(dá)到千億級別。

石墨烯是一種碳基新材料，有良好的光、電、熱、力性能，在電子信息、新材料、新能源、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域顯現(xiàn)廣闊的應(yīng)用前景。目前，全球已有80多個國家投入石墨烯材料的研發(fā)，美、英、韓、日、歐等將石墨烯研究提升至戰(zhàn)略高度，期待它帶來巨大市場價值。例如，目前研究普遍認(rèn)為，利用石墨烯材料制作的電池，擁有容量大充電快的特性，一旦成功應(yīng)用，將可使智能手機(jī)的使用時間和新能源汽車的行駛里程大大增加，有望在上述兩大產(chǎn)業(yè)中引發(fā)新的產(chǎn)業(yè)革命。

近年來，石墨烯研發(fā)成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速。截至目前，相當(dāng)數(shù)量的研發(fā)項目已經(jīng)順利完成，并進(jìn)入商業(yè)化準(zhǔn)備期。例如，只用幾秒完成充電的石墨烯手機(jī)電池、石墨烯集成電路，以及高效的石墨烯生產(chǎn)工藝等產(chǎn)品和技術(shù)都已問世，并預(yù)計在2020年正式應(yīng)用。因此，業(yè)內(nèi)預(yù)計，石墨烯產(chǎn)業(yè)有望進(jìn)入井噴發(fā)展期，并有可能對電子信息、新材料、新能源、汽車、智能手機(jī)等產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生顛覆性的推動作用。

公開數(shù)據(jù)顯示，目前全球石墨烯年產(chǎn)能已達(dá)到百噸級，業(yè)內(nèi)預(yù)計，未來五年到十年，石墨烯年產(chǎn)能將達(dá)到千噸級。到2020年，石墨烯產(chǎn)業(yè)化規(guī)模將取得突破，并達(dá)到千億級別。其中，新能源市場規(guī)模將突破534億元，復(fù)合材料市場規(guī)模將突破372億元，電子信息行業(yè)市場規(guī)模將突破267億元。

目前，產(chǎn)業(yè)界對石墨烯在新能源汽車電池領(lǐng)域的應(yīng)用寄予厚望。美國紐約州倫斯勒理工學(xué)院研究認(rèn)為，使用石墨烯制造的電池，充放電速度是鋰離子蓄電池的10倍。另有西班牙和韓國的實驗表明，加入石墨烯后，新能源車的續(xù)航里程有可能達(dá)到1000公里，而充電時間只需要幾分鐘。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，盡管以石墨烯為原材料的新能源汽車電池，尚未大規(guī)模應(yīng)用，但已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。一旦這一領(lǐng)域獲得突破，新能源汽車產(chǎn)業(yè)的瓶頸將被打破，新能源汽車產(chǎn)業(yè)有望迅速崛起，新能源汽車也將快速普及。

中科院院士劉忠范認(rèn)為，在目前的石墨烯研發(fā)基礎(chǔ)上，未來石墨烯產(chǎn)業(yè)將在三個領(lǐng)域有重大作為。第一種是類似碳纖維的石墨烯材料，將廣泛應(yīng)用于特種航天等高端裝備制造業(yè)；第二種是類似于塑料的石墨烯材料，將廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中，甚至可能在未來成為像塑料一樣普遍的材料；第三種是類似硅材料的石墨烯材料，將廣泛應(yīng)用于集成電路領(lǐng)域，有望大大加速集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而推進(jìn)整個信息產(chǎn)業(yè)的再次產(chǎn)業(yè)革命。

此外，從目前石墨烯領(lǐng)域的研究看，石墨烯及其衍生物在納米藥物運(yùn)輸系統(tǒng)、生物檢測、生物成像、腫瘤治療等方面的應(yīng)用廣闊。以石墨烯為基層的生物裝置或生物傳感器可以用于細(xì)菌分析、DNA和蛋白質(zhì)檢測。如美國賓夕法尼亞大學(xué)開發(fā)的石墨烯納米孔設(shè)備可以快速完成DNA測序；石墨烯量子點應(yīng)用于生物成像中，與熒光體相比具有熒光更穩(wěn)定、不會出現(xiàn)光漂白和不易光衰等特點；石墨烯在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究雖處于起步階段，但卻是產(chǎn)業(yè)化前景最為廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域之一。

值得注意的是，雖然我國石墨烯產(chǎn)業(yè)起步相對較晚，但2010年后發(fā)展迅速，目前在主要研究領(lǐng)域均有涉獵，整體接近國外先進(jìn)水平，部分領(lǐng)域領(lǐng)先并掌握了自主知識產(chǎn)權(quán)。數(shù)據(jù)顯示，截至2012年，我國石墨烯論文數(shù)量超過美國，位居世界首位；2015年全球石墨烯專利數(shù)據(jù)顯示，排名首位的依然是中國，之后是美國、韓國、日本。

與此同時，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也在提速。石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈包括上游原料石墨，中游制備品薄膜、粉體和漿料等以及下游應(yīng)用市場。目前國內(nèi)已經(jīng)有數(shù)家企業(yè)具備年產(chǎn)百噸級石墨烯的生產(chǎn)能力。在應(yīng)用方面，我國在粉體領(lǐng)域水平已與國外接近。寧波、東莞、廈門等地企業(yè)已經(jīng)開發(fā)出了在鋰電池、涂料/油墨、改性塑料等領(lǐng)域的應(yīng)用產(chǎn)品。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策環(huán)境成型

我國對石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展高度重視。在中央的高度重視之下，國家出臺了一系列石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)政策和推動措施。

2012年工信部發(fā)布了《新材料十二五規(guī)劃》，把石墨烯作為發(fā)展的前沿材料之一，首次明確提出了要支持石墨烯新材料的發(fā)展。在國家科技重大專項，尤其975計劃和自然科學(xué)基金，以及科技部與中國科學(xué)院的眾多科研項目當(dāng)中，也都對石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供必要的經(jīng)費(fèi)支持；2014年工信部等三部委聯(lián)合發(fā)布的關(guān)鍵材料升級換代工程實施方案當(dāng)中，提出了到2016年要實現(xiàn)20種左右的重點新材料批量生產(chǎn)和應(yīng)用，石墨烯就位列其中；2015年我國提出的中國制造2025戰(zhàn)略，在重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖當(dāng)中，對石墨烯產(chǎn)業(yè)的中長期發(fā)展路線也進(jìn)行了部署；2015年11月，《關(guān)于石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見》正式出臺，成為未來我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綱領(lǐng)性文件。

2016年，工信部原材料司在北京召開了石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展座談會，分析了石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀、熱點、難點，同時提出從2016到2017年石墨烯產(chǎn)業(yè)的推進(jìn)重點，提出了促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的措施建議，并研討了擬建石墨烯創(chuàng)新中心的使命、功能、定位以及組建運(yùn)營模式等。2016年6月，第四屆新材料博覽會上，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟成立，眾多科研機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)界公司都表示，將聯(lián)合各界力量共同推進(jìn)我國石墨烯產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

除了國家政策支持，地方政府也紛紛出臺相關(guān)政策，搶占石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機(jī)。目前，多個地方通過設(shè)立產(chǎn)業(yè)園區(qū)、設(shè)立重大的科技專項、設(shè)立產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金，以及出臺相關(guān)優(yōu)惠政策等形式，促進(jìn)石墨烯關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，以及產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用示范。截至目前，寧波、常州、無錫、青島、重慶等地，均設(shè)立了產(chǎn)業(yè)園區(qū)。此外，2014年我國首個石墨烯產(chǎn)業(yè)基金成立，總投資規(guī)模20億元；2016年由中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟籌備的石墨烯產(chǎn)業(yè)天使投資基金也正式成立，首期規(guī)模達(dá)到1.2億元。

更為重要的是，資本市場對石墨烯產(chǎn)業(yè)也給予了巨大的熱情。例如，華麗家族、德爾未來、中國寶安、中泰化學(xué)等上市公司，近年來紛紛通過收購或投資等形式進(jìn)軍石墨烯產(chǎn)業(yè)。同期，賽富基金等風(fēng)投機(jī)構(gòu)也積極投資石墨烯的研發(fā)、測試和產(chǎn)業(yè)化。據(jù)多家第三方市場機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)，目前國內(nèi)專門用于石墨烯產(chǎn)業(yè)的風(fēng)投基金已超過20支，過去5年公開的創(chuàng)投活動也超過了100起。

工信部賽迪研究院原材料研究所李丹研究員認(rèn)為，從中央到地方的政策支持，以及資本市場的熱捧，為我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好的發(fā)展環(huán)境。從政策走向來看，未來我國還將出臺一系列促進(jìn)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的具體措施，《關(guān)于石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見》將會從文件進(jìn)入具體的落實階段。他認(rèn)為，未來我國需要設(shè)立國家級的石墨烯研發(fā)機(jī)構(gòu)，建立若干國家級的石墨烯創(chuàng)新中心，設(shè)立石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項計劃和專項基金。同時，還應(yīng)將石墨礦確定為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，并在此基礎(chǔ)上，打通應(yīng)用環(huán)節(jié)，形成上下游一體化的產(chǎn)業(yè)鏈條，加快制定正確的技術(shù)路線和材料標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等應(yīng)用規(guī)范，做大做強(qiáng)采、選、冶一體的高科技龍頭企業(yè)集團(tuán)，建立石墨烯的產(chǎn)業(yè)基地，以此來進(jìn)一步推進(jìn)石墨烯產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

隱憂尚存亟待破解

石墨烯產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)展的同時，也存在“誤導(dǎo)”宣傳、“大躍進(jìn)”等一系列問題。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，要通過標(biāo)準(zhǔn)來營造良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，提升石墨烯產(chǎn)業(yè)的核心競爭力。

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展已初具規(guī)模。中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長李義春表示，目前我國石墨烯生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)從2015年的300多家增長到2016年的400多家，2016年我國石墨烯相關(guān)產(chǎn)品的銷售額已經(jīng)達(dá)到30億元左右，發(fā)展態(tài)勢喜人。不過，包括李義春在內(nèi)的多數(shù)業(yè)內(nèi)人士均坦言，石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展目前仍存在不小的隱憂，并且亟待解決。