中商情報網訊：石墨烯是一種由單層碳原子構成的片狀結構新材料，它是已知的世上最薄、最堅硬、導熱性及導電性最好的納米材料，被譽為是顛覆未來的一種戰略性新興材料。
一、石墨烯的定義及其制備方法
石墨烯是一種以sp雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構的新材料。石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景，被認為是一種未來革命性的材料。
石墨烯的制備方法
目前，比較主流的石墨烯制備方法有氧化還原法、化學氣相沉積法、液相剝離法和外延生長法，不同制備方法獲得的石墨烯在品質和成本上差別較大，相應產品的適用領域也有差異。決定量產的關鍵因素首先是技術成熟度，其次是制造成本和產業應用障礙。
資料來源：中商產業研究院整理
二、石墨烯相關政策分析
自2012年以來，國務院、國家發改委、工信部等多部門都陸續印發了支持、規范石墨烯行業的發展政策，內容涉及石墨烯行業發展路線、石墨烯產業園的建設、石墨烯生產規?；葍热?。
工信部發布《2021年工業和信息化標準工作要點》中，要求加強產業基礎標準和強制性標準制定。開展高端鋼鐵材料、航空發動機用高溫合金材料、化工新材料、民機鋁材、石墨烯、電子專用材料、天然纖維材料、循環再利用化學纖維材料等新材料和關鍵材料標準制定。在國家政策大力支持、中國經濟穩定增長以及行業技術進行的情況下，中國石墨烯行業發展前景十分廣闊。
三、行業發展現狀分析
1.市場規模
數據顯示，我國石墨烯產業市場規模逐年增長。由2017年70億元增至2020年230億元，年均復合增長率為48.6%，預計2021年我國石墨烯產業市場規模將達265億元，2022年達312億元。
數據來源：中商產業研究院整理
2.細分市場分析
（1）導電劑用石墨烯
相對于傳統鋰電池導電劑，石墨烯無論是在電導率、比表面積、顆粒大小還是分散性能方面，都表現出巨大的優勢。數據顯示，我國導電劑用石墨烯市場規模由2017年32億元增至2020年139億元，預計2021年我國導電劑用石墨烯市場規?？蛇_161億元，2022年達319億元。
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（2）超級電容用石墨烯
電極材料是制作超級電容器的關鍵技術，其制作難度較高。隨著石墨烯粉體實現規?；a，成本下降至可接受范圍，石墨烯電極在超級電容器領域中的滲透率有望快速提升。預計在2021年我國超級電容用石墨烯市場規?？蛇_4.07億元，2022年達4.92億元。
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（3）涂料用石墨烯
石墨烯在涂料領域的應用主要集中在六個方向，分別是防腐涂料、導電涂料、建筑隔熱涂料、海洋防污涂料、聚合物水泥防水涂料、阻燃涂料。涂料中添加石墨烯后，石墨烯能夠形成穩定的導電網格，有效提高鋅粉的利用率，預計2021年我國涂料用石墨烯市場規?？蛇_40億元，2022年達46億元。
3.石墨烯企業分布情況分析
從石墨烯企業分布情況來看，涉及應用方面的企業最多，占比近四成。其次為研發領域，占比19%。技術服務、制備領域的企業數量各占14%。
四、石墨烯應用市場分析
石墨烯產品可以分為薄膜和粉體兩類：石墨烯粉體多應用于涂料和鋰離子電池領域；石墨烯薄膜則因透明、導電、柔性好等優點，在電子、光子及光電設備領域的應用十分廣泛。
數據顯示，我國石墨烯應用領域中，新能源電池占比最大，達71.4%，其次為涂料領域占比達11.4%，醫療健康和復合材料領域占比均達7.1%，節能環保和電子信息領域占比均達1.4%。
五、石墨烯相關上市企業分析
我國生產石墨烯主要上市公司有方大碳素、寶泰隆、碳元科技、彤程新材、東旭光電、烯碳新材等。
1.方大碳素
方大碳素炭素制品綜合生產能力達到23萬噸，原料生產能力20.4萬噸，其中石墨電極19萬噸、炭磚3萬噸、炭素新材料1萬噸、煤系針狀焦6萬噸、低硫煅后石油焦14.4萬噸。產品分為4大系列，主導產品有超高功率、高功率、普通功率石墨電極；高爐用超微孔炭磚、高導熱超微孔炭磚等。產品廣泛應用于冶金、新能源、化工、機械、醫療等行業和高科技領域，暢銷全國30多個省、市、自治區，并遠銷世界五大洲60多個國家和地區。
2.寶泰隆
寶泰隆公司成立于2003年6月，集清潔能源、煤基石油化工生產；石墨深加工、石墨烯及應用、針狀焦及鋰電原材料等新材料開發；石墨和煤炭開采及洗選；發電及供熱民生服務于一體的大型股份制企業。在新材料領域，年產石墨烯150噸、石墨烯導電油墨1000噸、高濃縮石墨烯分散液20噸；在高級碳材料領域，年產針狀焦5萬噸、中間相炭微球2000噸、高軟化點瀝青1萬噸、石墨紙400噸。
3.碳元科技
碳元科技成立于2010年8月，2017年3月20日在上海證券交易所上市。公司自設立以來主要深耕于高導熱石墨散熱材料的開發、制造與銷售，處于行業前列。產品高導熱石墨膜可應用于智能手機、平板電腦、筆記本電腦等電子產品的散熱。
4.彤程新材
彤程新材料集團股份有限公司于2008年6月成立，是全球領先的新材料綜合服務商。北京的石墨烯研究院目前在石墨烯電極超級電容器、超級石墨烯玻璃、石墨烯單晶晶圓、石墨烯基深紫外LED器件、海水淡化石墨烯泡沫等應用領域均公司的有研發布局。
5.東旭光電
東旭光電科技股份有限公司成立于1992年，1996年在深圳證券交易所掛牌上市。東旭光電是最早進入石墨烯領域的中國企業之一，目前已發展成為石墨烯產業化應用領軍企業。公司已構建了石墨烯基鋰離子電池、石墨烯節能照明、石墨烯熱管理及石墨烯防腐涂料四大規?；瘧眯蛄挟a品和懸浮石墨烯傳感芯片“殺手級”高端應用產品，并在多個領域填補了國內外石墨烯產業化應用的空白。
6.烯碳新材
2013年以來，烯碳新材通過資產置換，主業由地產開發轉型為烯碳新材料。公司目前主營業務：石墨類產品、石墨烯及納米碳、碳素類產品、耐火材料、活性碳類產品、烯碳新材料、稀土碳基復合材料、礦產品、金屬和非金屬材料銷售，烯碳新材料技術開發和技術轉讓，城市基礎設施投資等。
六、石墨烯行業發展前景分析
石墨烯產業目前的細分產品主要是石墨烯粉體和石墨烯薄膜。
其中，石墨烯粉體材料制備工藝類化工屬性，以添加劑的形式提升產品性能。從制備工藝來看，石墨烯粉體制備工藝更多表現為類化工生產線的特點。短期內大規模制備石墨烯的工藝有望得到突破。以粉體應用為主的行業包括防腐涂料、鋰電池、超級電容、導熱塑料、消費電子散熱片等。未來，石墨烯粉體或將在這些領域以添加劑的形式與傳統產品混合，結合石墨烯特殊的物理化學特性生產具備更多功能、更高性能的新產品。
而石墨烯薄膜可以應用在導熱膜上，發揮其優異的導熱性能，用于智能手機、平板電腦等設備的散熱層；或利用石墨烯的導電透光以及高度柔性，可以用來制作柔性顯示屏、可穿戴設備等。石墨烯巨大的比表面積以及優異的電子傳輸性能，使得傳感器領域成為石墨烯薄膜的一大目標市場；此外，石墨烯對硅的替代有望帶來半導體領域顛覆性的革命，成為下一代集成電路、超級計算機的基礎材料。
綜合來看，未來石墨烯的應用前景將會在光電領域、能源技術領域、功能復合材料領域、微電子器件領域、生物醫藥及傳感器領域等五大領域。未來石墨烯的應用領域將會繼續拓展，產業發展前景極佳。
更多資料請參考中商產業研究院發布的《中國石墨烯行業市場前景及投資機會研究報告》，同時中商產業研究院還提供產業大數據、產業情報、產業研究報告、產業規劃、園區規劃、十四五規劃、產業招商引資等服務。