2010 年的諾貝爾獎將一種新型二維碳納米材料——石墨烯帶入了人們的視線(xiàn)。石墨烯集合世界上最優(yōu)質(zhì)的各種材料品質(zhì)于一身，被廣泛應用于電子、航天、光學(xué)、儲能、生物醫藥、日常生活等領(lǐng)域。正因如此，目前歐盟已投入10億歐元用于石墨烯的研究和產(chǎn)業(yè)化應用。韓國和英國分別投入3.5 億美元、5000萬(wàn)英鎊進(jìn)行商業(yè)化計劃。我國在石墨烯新材料產(chǎn)業(yè)化方面也正在發(fā)力。今年（2014年）10 月23 日，國家發(fā)改委、財政部、工信部共同發(fā)布《關(guān)鍵材料升級換代工程實(shí)施方案》，提出到2016 年，推動(dòng)包含石墨烯在內的20 種重點(diǎn)新材料實(shí)現批量穩定生產(chǎn)和規模應用。此外，工信部等部門(mén)正在加緊研究“十三五”新材料規劃，石墨烯有望入選。各級政府也將石墨烯產(chǎn)業(yè)作為產(chǎn)業(yè)升級換代的突破口，紛紛成立石墨烯相關(guān)產(chǎn)業(yè)或聯(lián)盟。本文淺談將石墨烯產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展現狀，希望能為各級政府提供決策參考。
我國石墨烯產(chǎn)業(yè)的起步較早，從2011 年成立第一家石墨烯企業(yè)以來(lái)，到2014年成立石墨烯企業(yè)或聯(lián)盟40 余家，圖1 中展示了中國主要石墨烯產(chǎn)業(yè)的分布情況。由圖可見(jiàn)，中國目前的石墨烯公司大多分布在東南沿海一帶，尤其是長(cháng)三角區域。其次是四川盆地一帶和山東地區。此外在天津、山西、內蒙古也略有分布。長(cháng)三角地區石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與其優(yōu)越的地理位置、便利的交通、雄厚的經(jīng)濟實(shí)力和政策扶持有關(guān)。例如，無(wú)錫市計劃在2015 年石墨烯及相關(guān)產(chǎn)業(yè)規模突破50億元，2020 年達到300 億元。寧波市計劃在三年內設立9000 萬(wàn)的財政資金，并在10 年內打造千億級規模的產(chǎn)業(yè)特色群。此外，江蘇、內蒙古、山東等地相繼成立石墨烯聯(lián)盟，旨在促進(jìn)政、企、產(chǎn)、學(xué)、研相結合，構建以石墨烯原材料、研發(fā)、制備、應用為主體的產(chǎn)業(yè)鏈。圖2 中顯示了石墨烯的產(chǎn)業(yè)鏈，本文中將以上下游產(chǎn)業(yè)的分布為例，淺談中國石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現狀和應用前景。
  目前我國石墨烯產(chǎn)業(yè)大部分是處于下游的生產(chǎn)企業(yè)，且還處于中試階段（圖1 中所示的大部分企業(yè)）。能夠規?；慨a(chǎn)的石墨烯公司只有少數幾家，如常州二維碳素材料有限公司（30000 m2 石墨烯透明導電膜/年）、常州第六元素材料科技股份有限公司（100 噸粉體石墨烯/年）、寧波墨西科技有限公司（300 噸石墨烯/年）、重慶墨?？萍加邢薰荆? 百萬(wàn)條單層石墨烯膜/年）等。目前，越來(lái)越多的石墨烯公司正在進(jìn)行或已完成中試，準備投入量產(chǎn)石墨烯。例如，2013年底，濟寧利特納米技術(shù)有限責任公司已完成中試，準備打造年產(chǎn)20 噸的石墨烯生產(chǎn)公司。2014 年9 月，寧夏國富石墨烯有限公司“年產(chǎn)30 噸粉體石墨烯生產(chǎn)線(xiàn)”項目順利通過(guò)驗收，準備投入生產(chǎn)。此外，現有的量產(chǎn)公司希望能進(jìn)一步擴大規模，提高產(chǎn)量。例如，常州二維碳素材料有限公司希望能于今年年底達到200000 m2 石墨烯透明導電膜的年產(chǎn)量。常州第六元素材料科技股份有限公司預計2016 年可年產(chǎn)1000 噸粉體石墨烯。以常州第六元素材料科技股份有限公司為例，該公司于2014 年10 月成功上市，成為國內石墨烯行業(yè)首家新三板掛牌企業(yè)。綜上，作為新興產(chǎn)業(yè)，中國石墨烯下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展呈現出欣欣向榮、蓬勃發(fā)展的勢頭，與國際發(fā)達國家基本處于同步階段。
根據市場(chǎng)研究公司LuxResearch“評估中國的碳納米管與石墨烯發(fā)展”的研究報告，預期全球石墨烯納米顆粒的市場(chǎng)需求在2018 年時(shí)將達到1520 噸。然而，光是中國本身就足以滿(mǎn)足全球在2016 年以前的石墨烯納米顆粒需求。這標志著(zhù)中國企業(yè)已經(jīng)有能力參與到全球石墨烯市場(chǎng)的競爭，并在石墨烯的研究與制造方面取得較為領(lǐng)先的優(yōu)勢。
然而，目前國內的石墨烯生產(chǎn)企業(yè)還沒(méi)有完全進(jìn)入盈利模式，主要原因是應用市場(chǎng)不明。石墨烯的大規模生產(chǎn)促進(jìn)和推動(dòng)著(zhù)石墨烯應用領(lǐng)域的研究和發(fā)展。目前國內石墨烯產(chǎn)品的研發(fā)公司有常州二維碳素材料有限公司、常州第六元素材料科技股份有限公司、寧波墨西科技有限公司、重慶墨?？萍加邢薰?、德陽(yáng)烯碳科技有限公司、濟寧利特納米技術(shù)有限責任公司等。這些企業(yè)同樣也是規?；慨a(chǎn)的石墨烯公司，主要集中在長(cháng)三角地區、四川盆地和山東一帶。圖3顯示了長(cháng)三角地區石墨烯產(chǎn)品的研發(fā)領(lǐng)域，是我們在長(cháng)三角地區11 家公司的調研結果。由圖3 可以看出，目前石墨烯產(chǎn)品研發(fā)的主要應用領(lǐng)域集中在超級電容器、鋰離子電池、復合材料、透明導電電極、太陽(yáng)能電池等方面。
 2013 年12 月，由多家石墨烯不同生產(chǎn)環(huán)節的企業(yè)共同研發(fā)的全球首款雙層多點(diǎn)石墨烯觸控手機在無(wú)錫推出。該款手機由無(wú)錫愛(ài)維特信息技術(shù)公司研制，首批試產(chǎn)了兩千余臺，定價(jià)600 元/臺并在淘寶上銷(xiāo)售一空良好。公司將擴大生產(chǎn)規模，產(chǎn)銷(xiāo)量計劃升至數萬(wàn)臺。常州立方能源技術(shù)有限公司2014 年1 月宣布建成中國首條石墨烯基超級電容器生產(chǎn)線(xiàn)，預計年產(chǎn)5 萬(wàn)只、單體容量為3000 法拉第。圖4 中展示了愛(ài)維特石墨烯手機（a）和立方能源公司生產(chǎn)的石墨烯基超級電容器（b）。這標志著(zhù)中國石墨烯從原材料到最終產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈初步形成，并率先在柔軟手機觸屏和儲能領(lǐng)域有了重點(diǎn)突破。
隨著(zhù)我國石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈的初步形成，各石墨烯研究單位和企業(yè)在石墨烯的定義、性能、制備方法、檢測表征方法等行業(yè)技術(shù)核心問(wèn)題上尚未形成共識，這對石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和乃至上下游企業(yè)間的交流造成了不可忽視的影響。因此，發(fā)布石墨烯產(chǎn)業(yè)標準，加速石墨烯標準化工作進(jìn)展，就顯得尤其重要。截止目前，中國石墨烯標準化委員會(huì )秘書(shū)處所在的泰州石墨烯研究及檢測平臺共推出石墨烯企業(yè)標準19 項，涉及石墨烯原子結構及光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)性能等多個(gè)領(lǐng)域。如何積極推動(dòng)和促進(jìn)從企業(yè)標準上升到國家標準甚至國際標準,是目前中國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，需要各方面的積極參與和共同努力。
綜上所述，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)從原材料到最終產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈初步形成，整體呈現出欣欣向榮、蓬勃發(fā)展的勢頭。下游生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)有能力參與到全球石墨烯市場(chǎng)的競爭，并在石墨烯的研究與制造方面取得較為領(lǐng)先的優(yōu)勢。上游石墨烯產(chǎn)品率先在柔軟手機觸屏和儲能領(lǐng)域有了重點(diǎn)突破。在上下游的溝通方面共推出石墨烯企業(yè)標準19 項，涉及石墨烯原子結構及光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)性能等多個(gè)領(lǐng)域。目前石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要需求有：（1）面對石墨烯的其他應用領(lǐng)域，根據我國工業(yè)基礎和工業(yè)發(fā)展的需求，由簡(jiǎn)入繁、因勢利導，有目的、有規劃、分階段，逐步推動(dòng)石墨烯的商業(yè)化應用。（2）積極推動(dòng)和促進(jìn)有關(guān)石墨烯的企業(yè)標準上升到國家標準甚至國際標準。中國計量科學(xué)研究院以瞄準國際計量科學(xué)前沿，滿(mǎn)足國家科技、經(jīng)濟和社會(huì )的發(fā)展及高新技術(shù)應用需要為目標，開(kāi)展了大量的計量基礎性、前瞻性和綜合性的技術(shù)研究。竭誠希望能與眾石墨烯企業(yè)和科研單位通力合作，共謀發(fā)展，為國家標準的早日形成和石墨烯產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展添磚加瓦。
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