中国石墨烯产业发展蓝皮书

I 4 4 6 6 7 8 9 10 12 16 16 19 20 25 26 37 37 38 39 41 44 44 47 49 49 50 50 53 53 55 59 59 59 59 60 61 62 62 1石墨烯作为目前发现的最薄、强度最大、导电性最强的二维碳材料，具有透光性好、导热系数高、电子迁移率高、电阻率低等众多优异性能，在半导体、航空航天、大健康、新能源等领域具有广阔的应用前景，正成为全球新技术新产业革命的焦点。沃肖洛夫荣获诺贝尔物理学奖，这一荣誉不仅肯定了石墨烯的科学价值，也引爆了全球对石墨烯的研究热情。世界各国积极开展石墨烯的研发和商业化应用，英、美、欧、日、韩等国家和地区更将其提升至战略地位，通过出台扶持性政策和研究计划等，不断加大对石墨烯研究和产业化的支持力度。英国作为石墨烯的“起源地”，2011年起将石墨烯确定为重点发展的新兴技术，加大政策及资金投入，并先后成立英国国家石墨烯研究中心（NGI）、英国石墨烯工程创新中心（GEIC），致力于石墨烯的应用基础研究和应用开发。欧盟2013年提出的投资10亿欧元的“石墨烯旗舰计划”是欧洲有史以来规模最大的研究计划，通过石墨烯旗舰计划，欧盟不仅在科研上取得了显著成就，更是促进了一系列石墨烯企业成长的技术革新，为欧盟的石墨烯产业发展奠定了良好基础。美国石墨烯领域的基础研究及相关产业化布局主要由2等政府机构主导，合计投资数十亿美元，资助项目上千项，已经形成较为完善的石墨烯研究与应用产业链。日韩则更加注重政产学研联动，通过应用领域龙头企业的深度参与，以应用为牵引，强化资源整合，在石墨烯材料制备、柔性显示、触摸屏、芯片等应用领域具有较强的国际竞争力。与其他国家相比，我国已经成为石墨烯研究和应用开发最活跃的国家之一，石墨烯的论文发表量和专利申请量均居世界前列，创新成果不断涌现，产业也呈现出蓬勃发展态势，基本覆盖了从上游材料制备到下游产品应用的全环节，构建起日趋完整的产业链。我国政府也高度重视石墨烯产业发展，出台一系列支持政策，包括资金扶持、税收优惠、人才培养等，为我国石墨烯产业的快速发展提供了有力保障，尤其2015年，工业和信息化部、发展改革委、科技部联合发布的《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》，明确提出将石墨烯产业打造成先导产业，助推传统产业改造提升、支撑新兴产业培育壮大、带动材料产业升级换代。我国石墨烯产业迎来加速发展期，市场规模不断扩大、企业数量快速增长、关键技术取得突破，充分发挥了石墨烯作为前沿新材料对相关产业的带动作用，为经济社会发展注入新动能。此外，随着中美博弈加剧，提升我反制能力是应对外部压力、维护国家核心利益和民众福祉的重要保障。石墨作为近期美国对华加征301关税获得“豁免”的商品，充分证明3了美国短期内难以脱离对我石墨资源的依赖，因此，加快发展石墨烯产业，也是推动石墨资源高效开发利用、持续增强产业优势、形成强有力反制和威慑能力的重要手段。过去的十来年间，政府、企业、院校、社会机构等通力合作，我国石墨烯产业取得了一系列重要突破和进展，成为全球石墨烯产业发展的重要力量，也向全球展示了我国在前沿材料领域的创新能力和产业实力。未来，随着技术的不断突破和应用领域的不断拓展，石墨烯产业有望在保障国家粮食资源安全、服务国家“双碳”战略、支撑未来产业发展、增进民生福祉以及维护国防安全等方面发挥更大作用。4一、我国石墨烯产业发展历程我国石墨烯产业基本经历了萌芽期、形成期、发展期及调整期等四个阶段。（一）萌芽期（2010—2012年）我国石墨烯产业发展起步于2010年，2010年之前，我国仅有北京大学等少数科研机构开展石墨烯相关的基础研究。随着2010年发现石墨烯材料的两位科学家被授予诺贝尔物理学奖，掀起了全球石墨烯研究热潮，我国以北京大学、清华大学、浙江大学、国家纳米中心、中国科学院金属研究所、中国科学院山西煤炭化学研究所、中国科学院宁波材料技术与工程研究所等为代表的高校、科研单位开展了大量的基础研究与应用开发，相继涌现出一批以科研院所技术骨干为企业技术带头人的中小型企业，但工业化、大批量、稳定制备石墨烯材料的技术尚未实现突破，下游应用仍在探索。2012年，工信部出台《新材料产业“十二五”发展规划》，将石墨烯作为发展的前沿材料之一，首次明确提出支持石墨烯新材料发展，我国石墨烯产业发展开始步入快车道。（二）形成期（2013—2015年）2013年后，石墨烯产业化发展浪潮席卷全国，相关企业和专利数量快速增加，应用产品陆续面世，涌现了包括常州第六元素材料科技股份有限公司（以下简称第六元素）、厦5门凯纳石墨烯技术股份有限公司（以下简称厦门凯纳）、常州二维碳素科技股份有限公司（以下简称二维碳素）等一批骨干企业，以及常州西太湖科技产业园等产业集聚区，石墨烯材料初步实现批量化制备，但产品稳定性仍有待提高。2015年国家金融信息中心指数研究院在江苏省常州市发布全球首个石墨烯指数，指数评价结果显示，全球石墨烯产业综合发展实力排名前三位的国家分别是美国、日本和中国。2015年底，工业和信息化部、发展改革委、科技部等三部门印发《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》，明确提出将石墨烯产业打造成先导产业，助推传统产业改造提升、支撑新兴产业培育壮大、带动材料产业升级换代，我国石墨烯产业迎来加速发展和布局调整的重要机遇。（三）发展期（2016—2018年）在政策及资金的双重支持下，我国石墨烯产业得到快速发展，企业数量2016年进入爆发期，仅2016年一年全国新增注册从事石墨烯相关的企业数量达到704家。这一阶段，我国石墨烯产业快速发展，制备技术不断突破，多家企业实现石墨烯材料的批量化稳定制备，下游应用市场也逐步打开。2018年，石墨烯散热膜首次应用于华为Mate20X手机，这也是以石墨烯为主体的散热材料首次实现商业化应用。此外，锂电池、涂料、纺织品等石墨烯产品也不断问世，通过开展示范应用，得到市场较好的反馈。我国石墨烯市场规模从62016年的40亿元增长至2018年的100亿元，年均增长率高达58%。为了规范行业发展，2016年底国标委员会同工信部等还成立了石墨烯标准化工作推进组，全面加强石墨烯标准化顶层设计，规范行业发展。（四）调整期（2019年－至今）2019年以来，产业热度的下降叠加新冠疫情的爆发，石墨烯产业发展逐渐趋于理性，大家也开始认识到石墨烯作为前沿新材料，产业发展不可能一蹴而就，需要长期持续的坚持。一方面，对于一些不具备核心竞争力、应用方向不明确、热衷炒作的企业逐步被市场淘汰，虽然市场规模及企业数量增速均有所降低，但企业的整体实力不断增强。另一方面，产业的集聚效应逐步凸显，逐渐往东部沿海等产业优势地区聚集，产业发展更加合理。二、我国石墨烯产业发展成就1、产业规模不断壮大在国家政策的支持下，地方政府的引导下，以及企业的积极推动下，我国石墨烯产业规模不断壮大。材料生产能力全球领先。我国石墨烯粉体与薄膜两类主要石墨烯原材料的生产规模与产品品质均已达到全球领先水平，其中石墨烯薄膜更是在全球唯一突破了半米宽幅卷对卷连续制备技术。截至2023年底，我国石墨烯粉体产能突破2万吨，石墨烯薄膜产能达到240万平方米。7市场规模快速增长。随着石墨烯材料制备及应用技术的不断成熟，叠加下游消费电子、新能源、涂料等产业快速增长，石墨烯市场规模不断扩大，从2015年的6亿元，增长至2023年的接近400亿元，年均复合增长率接近70%。初步形成了以新能源、大健康、节能环保、电子信息、功能性涂料等为主的产业化应用领域。2、产业链体系较为完善随着石墨烯产业的快速发展，全产业链布局已经基本形成，覆盖了从石墨烯材料制备、应用、研发、销售、设备、检测等全环节。据统计，截至2023年底，全国在工商、民政等部门登记注册的石墨烯单位已经达到17870家，数量居全球之首，涉及石墨烯全产业链各个环节。材料制备领域。石墨烯材料产品质量不断提升，涌现了包括第六元素、宁波柔碳电子科技有限公司（以下简称宁波柔碳）、山东利特纳米技术有限公司（以下简称利特纳米）、厦门凯纳、宝泰隆新材料股份有限公司（以下简称宝泰隆）、北京石墨烯研究院等一批优势骨干企业。8材料应用领域。基于石墨烯的优异性能，其应用开发领域不断拓展，目前已经在导电浆料、防腐涂料、热管理材料、复合增强材料、智能可穿戴等多个应用领域开展了较好的应用。包括华为、小米、中车、超威等下游应用企业均已经开始使用石墨烯。3、创新平台建设卓有成效产业创新平台作为集聚创新要素、开展技术创新、驱动产业变革的有效载体，是提升石墨烯产业创新能力和竞争力的重要力量。《意见》发布以来，各地加快了石墨烯领域产业创新平台的建设步伐，截至2023年底，全国已经在石墨烯领域建成（批复建设）6家国家级产业创新（服务）平台。国家相关部门先后批准筹建国家石墨烯产品质量监督检验中心、国家石墨烯产品质量监督检验中心（广东）、国家石墨烯产品质量检验检测中心（山东）、国家石墨烯材料9产业计量测试中心（深圳）、国家石墨烯材料产业计量测试中心（北京）等五家国家级石墨烯检验检测平台，以及石墨烯领域唯一一家国家制造业创新中心－国家石墨烯创新中心。这些产业平台的成立和建设对于推动我国石墨烯产业关键技术突破、技术成果产业化、促进产业优化升级发挥了重要作用。除了这些国家级平台外，各地还建设了各具特色的区域性平台。如，江苏、北京、广东、山东等地区纷纷成立了省级石墨烯制造业创新中心，汇集金融、产业链上下游、行业协会（联盟）、高校等多方机构，开展技术孵化、专利运营、首次商业化等公共服务，对当地石墨烯产业的发展起到了良好的推动作用。4、产业集聚效应初步形成纵观我国石墨烯产业发展历程，在政策支持及资本热炒下，其间经历了一段快速发展期，并出现了“一拥而上”现象，产业园区遍地开花、企业数量爆发式增长，全国31个省（自治区、直辖市）均有相关高校、企业、科研机构等开展石墨烯研究及相关业务，并在相关的政策中提及支持石墨烯产业发展。但随着新冠疫情突发、世界经济复苏乏力，石墨烯产业投资大、周期长、经济效益不确定性大的特点日益凸显，地方政府、企业及投资机构也都更加理性。大浪淘沙、退潮之后，一些真心做石墨烯的企业和机构方才浮出水面，产业整体进入冷静、健康发展期，区域也呈现出集聚发展态势，聚焦效应凸显。整体看来，山东、江苏、上海、浙江、福建、广东等东部沿海产业带已经成为全国石墨烯产业发展水平最高、产业生态最好的集聚区，该产业带集聚了全国53%的石墨烯企业，以及全国54%的专利，发表论文数占全国三分之一。这些地区高校及科研院所众多、企业分布密集、产业氛围良好，并且拥有资金、研发、市场等诸多优势，不断吸引石墨烯产业发展要素聚集，实现了科技创新和产业发展相互促进的良性循环。5、掌握一批核心关键技术作为全球石墨烯研发最为活跃的国家之一，国内众多高校和科研机构在石墨烯制备、物性与应用探索等方面的研究取得了丰硕成果，石墨烯相关科研论文发表数量全球领先，石墨烯技术专利申请量占全球申请总量比例超过70%，并涌现出一批杰出的研究团队和团队代表，为部分关键核心技术的突破做出了一系列开拓性和引领性工作，掌握了一批核心关键技术。中国科学院金属研究所成会明院士团队成功制备出高质量石墨烯粉体、石墨烯三维宏观体、石墨烯薄膜与单晶石墨烯等，推动了石墨烯材料的宏量制备技术发展。北京大学刘忠范院士团队在石墨烯化学气相沉积生长方法探索与石墨烯生长机制方面做出了开拓性贡献，实现了英寸级石墨烯单晶晶圆的超快速制备，自主研发了批量制备装备，并提出单晶石墨烯转移新方法，实现了晶圆尺寸石墨烯无裂纹和超结晶转移，建立了高质量石墨烯单晶晶圆的批量制备工艺。中国科学院宁波材料所刘兆平团队发展了创新的插层剥离技术，实现平均层数<10层的石墨烯微片低成本规模化制备，率先建成年产百吨级石墨烯微片示范生产线，并在国际上率先突破单层石墨烯薄膜卷对卷生长与转移技术，建成全球唯一的年产百万平米石墨烯薄膜卷材示范生产线。浙江大学高超团队突破高质量氧化石墨烯规模化制备技术，建成全球首条单层氧化石墨烯中试生产线，并在国际上率先建立了兼具高强度和优异导电/导热性能的石墨烯纤维的全流程制备工艺，突破了高性能碳纤维的技术壁垒。一、加快突破共性关键技术1、高品质石墨烯材料及大尺寸石墨烯薄膜的工业化制备技术基本实现突破经过十余年的发展，我国石墨烯材料规模化制备技术已经取得较大进展，开发出众多石墨烯制备方法，基本实现了高品质石墨烯材料及大尺寸石墨烯薄膜的技术突破。石墨烯粉体与薄膜两类主要石墨烯原材料的生产规模与产品品质质量石墨烯材料的制备与应用基础研究”获得2017年度国家自然科学二等奖。石墨烯粉体材料基本实现大规模、高质量、稳定制备，工业化制备技术以氧化还原法和物理剥离法为主。目前，国内石墨烯粉体材料的制备方法探索较多，包括机械剥离法、液相剥离法、氧化还原法、化学气相沉积（CVD）、电化学法、有机合成法等。综合考虑规模化制备可行性、产品品质、生产成本以及环保要求等因素，氧化还原法和物理剥离法是目前基本可行的工业化、大规模制备石墨烯粉的方法。其中，第六元素采用氧化还原法实现年产百吨级氧化石墨烯粉体的制备，杭州高烯科技有限公司（以下简称杭州高烯）建成全球第一条且目前唯一获IGCC认证的纺丝级单层氧化石墨烯量产线，成本从千元每克降至十元每克以下，厦门凯纳采用机械剥离法制备石墨烯材料，已具备年产500吨石墨烯粉体的能力。化学气相沉积法（CVD法）制备石墨烯薄膜材料已经实现工业化应用。目前较为成熟的石墨烯薄膜制备方法主要是目前工业化制备大面积、高质量石墨烯薄膜材料的最佳选择。我国也是全球唯一在石墨烯薄膜领域突破了半米宽幅卷对卷连续制备技术的国家，产能超过100万平米。2013年二维碳素建成了全国首条年产3万平方米石墨烯透明导电薄膜，2016年重庆墨希科技有限公司（以下简称重庆墨希）投产的单层石墨烯薄膜产能为15英寸*100万片/年，是当时的全球最大规模。宁波柔碳成功设计和建设了具有自主知识产权的石墨烯薄膜卷材生产线，实现了大宽幅石墨烯薄膜的连续生长与转移，最大宽幅可达0.5米，连续长度不低于1000米，可以获得高品质的单层石墨烯薄膜，并实现在PET、PEN、PI等多种基材上的连续化转移。北京石墨烯研究院自2018年成立以来，推动建立了多条高质量石墨烯薄膜的生产示范线，率先在全球范围内实现了超洁净石墨烯薄膜、4-6英寸石墨烯单晶晶圆、大单晶石墨烯薄膜、高导电性掺杂石墨烯薄膜等高质量石墨烯薄膜材料的稳定批量制备。此外，国内的相关企业还积极开展其他工业化制备石墨烯材料技术的积极探索与尝试，如中科悦达（上海）材料科技有限公司、深圳烯材科技有限公司以及中钢集团南京新材料研究院等探索采用电化学法制备石墨烯材料，该方法主要通过电场作用，驱动带电离子插入石墨层间，使石墨层间距扩大，随着获得电化学插层反应进行，逐步得到少层至单层石墨烯或者氧化石墨烯。该方法主要优势是：通过对电压及电流大小、插层助剂以及电解电极结构的设计，能够实现氧化度可控的石墨烯的规模化制备。避免了由于传统氧化法带来的石墨层间结构的过度破坏的问题，可以得到兼顾分散性和导电性的特色石墨烯产品。国内高校在前沿石墨烯制备技术研究方面也取得了显著成果。天津大学天津纳米颗粒与纳米系统国际研究中心的马雷教授研究团队，成功制备出具有带隙的半导体石墨烯，该半导体的发展为超越传统硅基技术的高性能电子器件开辟了新道路。武汉理工大学的何大平教授团队，在宏观石墨烯膜的研究上取得创新性突破，提出二维纳米片静电排斥对齐策略有效实现了高质量宏观石墨烯膜的批量化制备。2、产业化应用关键技术实现多领域突破我国是目前在石墨烯材料下游应用市场开发力度最大的国家，经过十余年的发展，基本实现了石墨烯材料在储能、热管理、复合增强、功能涂料、医疗健康等领域的应用技术从应用方式看，目前石墨烯材料多以掺杂的形式加入到其他材料中，利用石墨烯的优异特性进而提升原本材料性能。如由石墨烯改性后的重防腐涂料，耐腐蚀寿命提高两倍，兼具耐磨、耐冲性、防附着等功能特性，满足海洋与临海复杂环境的严苛应用要求。从应用技术看，石墨烯应用时能否发挥出最佳作用主要取决于石墨烯在应用体系中的分散状态以及石墨烯与应用体系的结合方式。目前国内多家企业已经成功突破石墨烯材料在应用体系中的均匀分散技术，如，利特纳米建立了一套石墨烯分散技术，可以使石墨烯在各种溶剂中、各种体系中即使是高粘的高分子体系中均可保持单分散的、完整的二维结构。厦门凯纳突破石墨烯在电池正负极主材包覆中存在的不均匀和性价比不足的技术问题，实现了石墨烯在电池领域的大规模应用。杭州高烯开发出石墨烯复合纤维，通过原位聚合法，实现微褶皱伸展均匀分散。此外，基于石墨烯材料的部分应用产品制备技术也成功实现突破，如浙江烯纺新材料科技有限公司开发出了一系列石墨烯整理剂与功能纤维，建立了符合ISO9001管理体系标准的年产200吨石墨烯功能整理剂和年产600吨石墨烯功能纺织品生产线。杭州高烯历经3年时间，通过对生产工艺的技术攻关，完成了石墨烯多功能方向盘加热垫从产品概念提出到稳定量产的跨越。但整体看来，在石墨烯应用技术方面，许多基础原理研究还不够透彻，工程化实践不够完善，更缺少在实际应用体系中的系统性考核评估，因此无法形成真正满足应用产品要求的技术解决方案。除了企业外，众多高校及科研院所也在积极加强石墨烯应用技术研究，如，武汉理工大学何大平教授提出一种可大规模制备的石墨烯集流体，能够有效调节电池传热，显著提高电池安全性。清华大学曲良体团队首次提出了一种新颖的基于曲率梯度超结构的“蒸发铸造”加工策略，精准定制具有特定功能扭曲形状的轻质高强石墨烯结构材料，为高强结构材料在精密组件等各种工业应用方面发挥着至关重要的作用。南开大学黄毅团队首次采用新颖的强磁－介电协同梯度的设计策略，构建了由取向磁性薄膜和周期性石墨烯基气凝胶组成的电磁波吸收超材料，展现出优异超宽频多频谱兼容的电磁波吸收性能，为即将到来的智能时代隐身技术的发展提供了巨大推动力。二、加强知识产权体系建设1、专利申请数量全球领先专利是反映科学技术的发展水平以及技术创新产出成果的重要信息。我国作为石墨烯研究最为活跃的国家之一，多年来石墨烯专利数量稳居全球首位。目前，我国石墨烯专利数量达到28万件，占全球总申请量的80%以上，稳居全球首位。随着各领域对石墨烯的研究不断深入，近十年来我国的石墨烯相关技术专利申请数量整体呈现从高速增长转向逐步趋缓的发展态势。2015—2018年间，我国石墨烯专利申请数量以年均35%的增速高速增长，这一时期也是我国石墨烯产业快速发展的时期，充分证明了产业发展与技术创新的相辅相成、相互促进。2019年以来，叠加新冠疫情、产业热度下降等多种因素，石墨烯专利申请数量整体放缓，一直维持在年均4万件左右的水平，但整体仍处于缓慢上升的状态。这也与我国石墨烯产业发展的阶段相契合。数据来源：PatNavi数据库从专利类型看，发明专利占比约86%，实用新型专利占从专利申请人看，目前仍以高校为主，其中排名前十位的申请中有五个高校，分别为清华大学、浙江大学、华南理工大学、中南大学和哈尔滨工业大学。2、标准化体系框架初步建立石墨烯作为一种前沿新材料，行业标准是引领其创新发展的重要前提，随着国家及地方一系列培育政策的出台，石墨烯产品标准和技术规范也陆续出台。2016年底国家标准化管理委员会同工信部等成立了石墨烯标准化工作推进组，开展石墨烯标准体系建设，明确标准制定工作路线图，全面加强石墨烯标准化顶层设计。目前已经形成13项国家标准、3项行业标准、37项地方标准以及100项团体标准。2019年发布实施的《纳米科技术语第13部分：石墨烯及相关二维材料》属于我国石墨烯领域首批国家标准计划项目之一，也是正式发布的第一个石墨烯国家标准。该标准的制定及发布，为石墨烯的生产、应用、检验、流通、科研等领域，提供统一技术用语的基本依据。资料来源：全国标准信息公共服务平台3、建设知识产权运营平台一些行业机构及企业等进行了积极尝试，建设石墨烯知识产权运营平台。如中国科学院推出了“普惠计划”，将部分中科院共享专利池中的专利分享给企业，促进企业对专利技术的消化和理解，并建立与中科院各研究所密切的创新合作关系，首批专利池专利就包括石墨烯及碳材料相关专利。此外，中国石墨烯技术创新联盟还成立了全球首家“国际石墨烯知识产权运营中心”，同时与英国、美国、意大利、西班牙、瑞典、澳大利亚、加拿大等国家建立知识产权合作，联合开展知识产权运营，打造全球石墨烯知识产权运营平台，促进石墨烯产业健康发展。三、搭建产业发展服务平台1、建成一家国家级石墨烯制造业创新中心2022年10月，工业和信息化部正式批复组建国家石墨烯创新中心，国家石墨烯创新中心依托宁波石墨烯创新中心有限公司组建，建设地位于浙江宁波，股东单位充分汇聚了浙江、江苏、广东等14个省份的行业创新力量。创新中心瞄准事关我国产业、经济和国家安全的若干重点领域，重点研发具有先发优势的石墨烯产业关键共性技术和引领未来发展的基础前沿技术，着力开展技术成熟度4-7级的创新研发，以重点领域关键共性技术的研发供给、转移扩散和首次商业化为重点，完成从共性技术研发到技术转移扩散和首次商业化的创新链、产业链关键活动，打通石墨烯产业关键环节，打造跨界协同的创新生态系统。国家石墨烯创新中心成立以来，在关键共性技术研发方面取得了突出成就。突破了超高电导率石墨烯铜复合材料、超高热导率石墨烯导热体、高容量长寿命石墨烯复合电极材料、石墨烯基高比能电池、高功率石墨烯基电热元件等关键制备及应用技术，研发出电导率最高超过116%IACS的石墨烯铜复合材料，比高纯无氧铜导电性提高16%以上，比纯银材料导电性约高10%，可以广泛应用于电机、变压器、信息通讯等领域，将在轨道交通、新能源汽车、航空航天等领域产生颠覆性技术变革。除共性关键技术研发外，国家石墨烯创新中心还积极推进技术成果产业化，有力支撑了石墨烯产业向规模化、高端化发展推动产业。先后推动石墨烯导电浆料在动力电池企业的批量应用，石墨烯RFID电子标签在固定资产管理、车辆出入管理与大宗商品物流管理等方面的应用，以及开发的应用石墨烯热管理技术的高效节能制冷机与快递物流行业头部企业顺丰合作，在国内多座城市开展冷链配送“最后一公里”试点运行。2、建成五家国家级石墨烯检验检测平台为充分发挥第三方检验检测在推动石墨烯产业发展的重要作用，国家相关部门先后批准筹建国家石墨烯产品质量监督检验中心、国家石墨烯产品质量监督检验中心（广东）、国家石墨烯产品质量检验检测中心（山东）、国家石墨烯材料产业计量测试中心（深圳）以及国家石墨烯材料产业计量测试中心（北京）等五家国家级石墨烯检验检测平台。国家石墨烯产品质量监督检区依托江苏省特种设备安全监督检验研可提供第三方检验检测服务的国家级石墨烯检验检测技中心已建成11个材料实验平方米，引进培育了格菲电子薄膜、变格新材料、烯晶碳能、云亭烯、同创等各类国家石墨烯产品质依托广州特种设备中心目前提供了产品质量监督检验、委托检验、质量咨量检验检华南地区首家国家级石墨烯检验检测法定的向社会出具公正数据的第三方询、技术分析等服务，并已质。参与制定了石墨烯相关用新型专利。业务范围覆盖广东、上海、北京、浙江、国家石墨烯产品质量检验检以青岛市产品质量检验研究院为建设区首个国家级石墨烯产品检验检测公在打造成为石墨烯材料及制品领域的质量基础设施服务平台和检验检测技中心积极参与“石墨烯层数和厚度测量-透射电子显微镜法”“石墨烯粉体材料晶体结构测量-X射线衍射法”及“石墨烯粉体材料测试方准比对工作。为相关标准的制定提供了权威的数据支撑，为完善石墨烯产业标准该中心还牵头和参与了多项国家、地方及团体标准制定国家石墨烯材料产业计量测依托中国计量科学研究院技术创新研地发挥计量对石墨烯材料产业的技术领带动石墨烯材料产业创新发展和质中心目前已开展的工作包括研究具有产业特点的量值传递技术和产业领域关键参数的测量、测试技术，开发产业专用测量、测试设备，以及研究服务石墨烯材料产业全溯源链、全寿命周期、全产业链并具有前瞻性的计量国家石墨烯材料产业计量测依托北京市计量检研究服务石墨烯材并具有前瞻性的计新能力和运行能力中心已经开展了包括微观形貌分析、化学成分分析、产品力学性能分析等计量测试能力的建设工作，并积极推动科研成果转化，具有充分资料来源：根据公开资料整理3、各地区典型石墨烯产业服务平台区域型的产业服务平台通过资源整合、信息交流与创新合作等，对促进区域内外的合作和联动具有重要作用。在我国石墨烯产业发展过程中涌现出不少区域性产业服务平台，均在一定时期内对推动我国石墨烯产业发展起到较大的促进作用，扮演了促进合作、提升效率、推动创新和加强竞争力等重要角色。但受产业发展阶段的变化、区域政策的调整以及平台自身运营模式等因素影响，也有部分平台未能实现长期、持续、高效地运营。江南石墨烯研究院：成立于2011年，是全国第一家面向石墨烯应用领域的应用技术研发及产业孵化平台。旨在搭建石墨烯材料及其应用的科技创新平台、技术转移平台、企业孵化平台、创业投资平台和国际交流合作平台，为国内外本领域科技人才和团队开展研发测试、转化科技成果、孵化科技项目、创办科技企业等提供服务。研究院先后获得了科技部科技服务业行业试点单位、国家级科技企业孵化器、国标委石墨烯标准化推进工作组分组单位、钢标委薄层石墨材料工作组秘书处单位等品牌。江苏省石墨烯创新中心：成立于2016年12月，由江南石墨烯研究院牵头，联合我国石墨烯产业链上下游13家龙头骨干企业出资设立。中心重点搭建面向行业服务的公共服务体系，包括检验检测、标准制订、知识产权、产学研合作、人才培养等服务，累计服务企业上千家，为初创企业提供包括孵化服务，技术咨询、市场分析、人才培养等在内的多元化服务，助力企业成长和行业整体水平的提升。此外，中心还累计承担了6项省级及以上的重大科研项目，重点突破了石墨烯柔性发热膜和透明导电薄膜的关键工艺技术，4项技术成果通过江苏省工信厅成果鉴定，其中3项达到国际领先水平，1项国内领先。北京石墨烯研究院（BGI）：北京市最早批准、由北京大学牵头建设的新型研发机构之一，也是北京市唯一一家专项“包干制”试点单位。研究院先后推出一系列全球领先的石墨烯材料、规模化制备装备与工艺包，完成了石墨烯薄膜、单晶石墨烯晶圆、蒙烯玻璃纤维等多种材料从实验室到规模化批量生产，以及制备装备自主研发设计和生产。2022年，研究院开发的蒙烯玻纤材料实现了在国防装备上的重大应用突破。一、政策推动产业化应用示范石墨烯作为一种前沿新材料，进入市场初期，需要经过长期的应用考核与大量的资金投入，下游用户首次使用存在一定风险，客观上导致了“有材不好用，好材不敢用”、生产与应用脱节、推广应用困难等问题。为加快石墨烯的下游应用推广，国家出台相关政策，支持石墨烯材料的首批次应用示范，扩大产品应用市场。《关于印发2016年工业强基工程示范应用重点方向的通知》中将“石墨烯及其改性材料在工业产品首批次示范应用”列为重点方向之一。从2017年开始，每版的《重点新材料首批次应用示范指导目录》中均将部分石墨烯产品列入其中，通过建立新材料首批次保险机制，旨在运用市场化手段，对石墨烯等新材料应用示范的风险控制和分担作出制度性安排。施方案的通知》支持高性能低成本石墨烯粉体及高性能薄膜实列为《中国制造2025》标志性产品，将石墨烯产品列入2016年工业强基工程示范应用重点方根据《增强制造业核心竞争力三年行动计划（2018—2020年）》制定的本方案、其中有重，（励企业采用商业质量保险等方式拓展自主创新工程重点产品、工艺“一条龙”应用计划工作的通知》2019年，选择“传感器”“控制系统”“超低型复杂构件增材制造（3D打印）”“石墨烯”资料来源：根据公开资料整理二、开展终端应用产品示范推广在相关政策的推动下，相关企业和地方的共同努力下，石墨烯防腐涂料、复合材料、储能材料等多项终端产品成功开展示范应用，并初步构建了示范应用推广链。中科院宁波材料所研发的石墨烯基重防腐涂料在2016年就实现规模量产并进入大规模示范应用阶段，先后在国家电网沿海地区和工业大气污染地区大型输电铁塔、西南地区光伏发电支架、石化装备以及航天装备等领域开展大规模示范应用，2020年还在国家“一带一路”海外重大工程“柬埔寨200MW双燃料电站”和“印尼雅万高铁”工程建设中实现规模应用，并通过实验数据和环境损伤数据的收集，为石墨烯涂料在相关领域的应用推广及标准制订提供数据支持和科学依据。2017年，中科院上海硅酸盐研究所研发的石墨烯治污新材料部分成果获“国家自然科学奖”二等奖，并在上海、安徽、江苏等地进行示范，且示范效果显著，具有成本低、效益高、效果好等优点，在应用过程中不存在二次污染，尤其适用于城市黑臭水体的治理。山东圣泉集团研发的生物质石墨烯改性纤维为纺织、化纤、服装、大健康等相关产业带来“中国十大纺织科技应用示范奖”。江苏道蓬科技有限公司（以下简称道蓬科技）联合第六元素开发的石墨烯重防腐涂料，于2014年12月涂装了一台4MW海上风电的塔筒内外壁，塔筒在龙源风电如东海上风电场安装并投入使用，2015年6月，业主、产品供应方及国家涂料质量监督检验中心对该塔筒的防腐涂层应用情况进行了考察和测试，结果显示：新型重防腐配套体系在海洋腐蚀环境下的使用情况良好，防腐性能优异，达到预期效果。2016年8月，所生产的锌烯重防腐底漆在洋口港临港工业区23公里的管廊架防腐示范工程，此外还在京广线陇海铁路桥梁、某大型军工雷达等开展示范应用，并取得良好效果。2020年，国家石墨烯创新中心自主研发的石墨烯RFID电子标签实现生产无污染、底材多样化和生产定制化，并批量低成本制备，先后在国家石墨烯创新中心的固定资产设备管理、车辆出入智能管理等领域开展示范应用，大幅提高管理运营效率，节省人力、降低综合成本。2021年，中铁四院联合北京航材院等单位，将石墨烯重防腐涂装体系成功应用到泉州湾跨海高铁大桥、安海湾跨海大桥的钢结构，涵盖钢箱梁、钢桁梁和附属钢构件（栏杆）等各类钢结构。2024年，国家石墨烯创新中心石墨烯气凝胶团队“300米石墨烯气凝胶毡管道热防护”应用示范项目正式开工，为蒸汽管道热防护提供创新解决方案。三、促进军民融合发展石墨烯具有的优异性能与军工应用的新材料需求契合度很高，在军工领域具有极大的应用前景。目前，已经在保暖用品、防腐涂料、复合材料、新能源等领域实现了应用。利用石墨烯极佳的导热性及超薄超轻特性，部分企业已经具备提供军用防寒抗寒装备的能力。其中烯旺新材料科技股份有限公司（以下简称烯旺新材）为国宾护卫队、极寒地区漠河边防战士、西藏自治区日喀则边防战士们提供的石墨烯发热鞋、发热马甲、发热护膝、发热面罩、发热马甲等防寒抗寒装备，极大改善了官兵们的工作环境。浙江烯纺新材料科技有限公司研发的石墨烯保暖絮片打样的军品睡袋，成功达到并超越17式单兵睡袋的保暖标准（指标≥5.5clo，实测高达5.89clo获得军方认可，并积极参与军方后勤采购投标项目，目前，该石墨烯保暖睡袋正稳步推进军转民应用，旨在将高科技军需装备技术惠及更广泛的民用市场，满足公众对高品质保暖产品的需求。利用石墨烯超强的导电性，部分企业生产的石墨烯改性电池产品已在军方实现成功应用。石墨烯改性电池能够同时满足充电时间短、电容量大、电池质量轻等优点，无论是对大型军用设备提供能源，还是对减轻单兵作战负荷，都有极好的军工应用发展前景。厦门凯纳联合厦门稀土研究所开发的氟化石墨烯材料成功应用于高能量密度的一次电池中，该电池已经在某长续航的战斗武器和航天器中实现应用。石墨烯防腐涂料也是军工领域应用较为成熟的石墨烯产品。其中，道蓬科技生产的防腐涂料在某大型军工雷达上成功应用多年，并参与制定了相关军工标准。厦门捌斗新材料科技有限公司自主研制出新一代军民两用功能复合型石墨烯特种涂层材料系列产品。绵阳麦思威尔科技有限公司生产的防腐涂料也成功在军用卫星领域实现应用。此外，还有一些单位及研究团队正在积极开展一些前沿性研究。如，南开大学的黄毅教授团队率先发展了基于三维石墨烯的宽频雷达隐身材料，提出了雷达/太赫兹兼容吸波理念，开拓了碳纳米材料在航空航天、电子信息及国防军工等领域的重要应用。哈尔滨工业大学研发了一款新型复合石墨烯吸波材料，并出于信息化战争下的快速隐身以及重点设施的防护需要，设计了集吸波、防红外、防火、高强度等特性于一体的伪装布，满足战场复杂条件下的快速隐身需要。一、推动产业绿色化发展制备技术绿色化。为实现绿色化制备，相关企业积极探索优化石墨烯制备的绿色生产工艺，开发废液循环利用技术，突破绿色宏量制备技术，多种生产工艺均实现绿色无污染生产。其中利特纳米在全球石墨烯产业领域率先实现了全闭环绿色生产，2023年6月，首条石墨烯全闭环生产线首标志着绿色、全闭环生产全部打通，7月，以全闭环技术为基础的“石墨烯材料的绿色、可持续闭环生产技术项目”获批山东省专利导航项目，是济宁市唯一一个企业经营类专利导航项目，并于2024年5月通过验收。杭州高烯生产的石墨烯复合纤维，实现生产过程无金属及化学助剂，减少了生产和使用过程中对环境的污染，产品荣获IGCC和中国化纤协会的第三方检测认证，通过欧盟OEKO—TEX100纺织品婴儿级生态安全认证。应用领域绿色化。石墨烯在节能环保领域的应用是推动其产业绿色发展的另一个重要途径。自《意见》发布以来，石墨烯在节能环保领域的应用不断突破，尤其在节能采暖领域备受关注。石墨烯电采暖设备具有改造成本低、节能环保、运行效率高等特点，在取代锅炉等传统采暖方式上优势明显。随着国家“煤改电”战略的推进，公众对石墨烯电采暖技术节能效果和安全性的日益认可，以及国家“双碳”利好政策频出，为石墨烯电采暖设备提供的良好发展机遇，包括二维青岛德通纳米技术有限公司（以下简称德通纳米）等一大批企业均积极推动石墨烯电采暖产品的设计生产及推广应用。二、推动产业集聚发展1、形成“一心、一点、一片、一带”集聚发展格局作为前沿新材料，石墨烯产业的高质量发展对培育产业的区域生态要求高、发展的不确定性高、对前沿技术的突破性、颠覆性创新要求高。“三高”特征注定了石墨烯产业不应该，也不可能遍地开花。我国石墨烯产业发展从最初的“一哄而上”到“特色集聚”，空间集聚趋势明显，“一心、一点、一带、一片”空间发展格局凸显。“一心”指国家石墨烯创新中心（浙江省），是国内石墨烯领域唯一的国家制造业创新中心。该中心汇聚了全国石墨烯领域的主要创新资源，解决面向行业的共性技术，推动产业创新链产业链资金链人才链深度融合，一批原创性、颠覆性科技创新成果竞相涌现，并加速向现实生产力转化，发挥着创新高地的作用，对提升全国石墨烯产业综合竞争力水平具有重要意义。“一点”指北京，是国内石墨烯技术创新高地。该地区创新资源丰富，集聚了包括北京大学、北京石墨烯研究院、清华大学、北京航空材料研究院、北京化工大学、国家纳米科学中心为代表的高校、研究院所等机构，开展石墨烯基础理论及产业化应用研究，研发实力稳居全国首位，是打造国内石墨烯技术研发的重要引擎。上海、浙江、福建、广东等东部沿海地区，该产业带是目前全国石墨烯产业发展水平最高、产业生态最好的集聚区，已经形成了涵盖石墨烯制备设备生产、原料制备、下游应用、科技服务等产业链上中下游协同发展的产业格局，集聚了全国半数以上的石墨烯企业。“一片”指以四川、重庆为代表的石墨烯产业发展集聚区。该地区石墨烯产业发展水平整体较东部沿海地区产业带有所滞后，但该地区也高度重视石墨烯产业发展，聚集了包括四川大学、电子科技大学、重庆大学、西南大学等高校以及德阳烯碳科技有限公司、绵阳麦思威尔科技有限公司等具有较强实力的企业，整体来看，该地区未来在石墨烯产业领域仍具有较大的发展潜力。2、重点地区石墨烯产业发展成就（1）北京：基础雄厚的智力中心北京市是国内石墨烯先进材料的研发高地，在高端人才、科研条件、科技成果等方面均具有突出优势。除北京大学刘忠范院士、中科院化学所李玉良院士、刘云圻院士等十余个院士团队外，各大高校、科研院所三十余个一线优势团队也积极开展石墨烯技术研发。拥有十多家石墨烯领域重点实验室和工程技术中心，在石墨烯批量制备、石墨烯单晶、官能化石墨烯可控制备、石墨烯复合材料等多个领域的研发实力和技术水平均全国领先。截至2023年底石墨烯相关学术论文发表数量居全国第一（1859篇授权国家发明专利1597项，获国家自然科学基金石墨烯科研专项731项，资金总额在全国占比近21%，稳居全国首位。此外还推动筹建了北京石墨烯研究院、北京石墨烯产业创新中心等，强化科技创新中心的核心功能。资料来源：根据公开资料整理（2）江苏：领跑全国的产业标杆江苏省是全国石墨烯产业发展先行省份，产业高度集中在常州和无锡，在石墨烯领域创造多个“第一”：成立了国内第一家面向石墨烯应用领域的应用技术研发及产业孵化平台江南石墨烯研究院，实施了全国第一个石墨烯地方标准，发布了全球第一款石墨烯手机电容触摸屏，建设了全球第一条年产100吨石墨烯粉体生产线，建设了全球第一条3万平方米CVD法石墨烯透明导电薄膜生产线，建成了第一个国家级石墨烯新材料高新技术产业化基地，诞生了国内第一只石墨烯产业基金。目前江苏省聚集的石墨烯相关企业高达2800多家，占全国总量的16%，稳居全国首位。还拥有大量的知名石墨烯产业园区，如常州石墨烯小镇、常州石墨烯科技产业园等。推动了石墨烯在热管理、储能、涂料、复合材料、电磁屏蔽材料、智能穿戴材料和传感器等产品应用研发和生产制造企业的建设和发展。（3）浙江：积极创新的价值高地浙江省石墨烯产业主要集中在宁波市和杭州市，重点聚焦于导电材料、导热材料、复合材料、合金材料、储能器件和电子信息器件等应用材料与功能器件领域开展应用技术研发。宁波市作为国内最早开展石墨烯研发和产业化的地区之一，在一定程度上引领了中国石墨烯产业应用领域的发展，国家石墨烯创新中心就坐落在宁波市。杭州石墨烯企业的典型代表则是浙江大学高超教授团队成立的以氧化石墨烯粉体规模化生产为目标的高烯科技。浙江省在石墨烯关键技术上也取得了一定突破，全省拥有石墨烯领域授权专利649项，发表相关论文571篇，宁波墨西科技有限公司于2013年底在国内率先建成百吨级石墨烯示范生产线，2016年又扩建至500吨/年，在产能、品质与成本等方面处于世界领先水平。中科院宁波材料所在国际上率先突破了石墨烯薄膜连续卷对卷生长和转移技术，实现了大宽幅千米级单层石墨烯薄膜卷材的快速制备。（4）广东：前景广阔的应用市场广东省石墨烯产业以深圳市为核心，形成珠三角地区产业集群。受益于深圳市在锂电池、电动汽车、手机企业等应用领域的领先地位，广东省石墨烯产业发展和竞争优势主要集中在石墨烯下游应用市场，覆盖能源、新材料、电子信息、可穿戴设备、电动汽车等诸多应用领域，拥有贝瑞特、比亚迪、华为等国内具有比较优势的下游应用企业，为石墨烯的大规模下游应用提供较好基础。深圳市是全国最大的石墨烯应用市场之一，产业链配套条件全国领先，企业研发能力较强，取得了一定的应用技术突破。如，烯旺新材首创了纯石墨烯发热膜专利技术，独立研发的纯石墨烯发热服在2018年平昌冬奥会惊艳亮相，助力北京8分钟圆满完成。一、服务国家重点工程建设立足石墨烯材料独特性能，针对航空航天、武器装备、重大基础设施等国家重点工程建设所需，近十年来，先后研制出石墨烯动力电池、防腐涂料、复合材料等产品，并在国家重点工程中开展示范应用，取得良好效果。石墨烯防腐涂料是近十年来在服务保障国家重点工程 建设领域表现最为亮眼的产品。早在2016年，国家就将石 墨烯改性防腐涂料列入了“十三五”规划以及工信部重点发 展的新材料清单。在国家政策的引导下，北京航空材料研究院、中科院宁波材料所、清华大学以及第六元素、烯旺新材 等大批单位投入研发攻关，攻克关键技术，并初步实现产业 化。目前国内石墨烯改性重防腐涂料已在国网世界最高输电塔、临海原油储罐、“先导一号”海洋发电装置、南海热带 海洋重要工程与装备、泉州湾跨海高铁大桥、“一带一路”海外重大工程等多个国家重点工程上获得大规模应用，同时 还在军工雷达、卫星等重要装备上成功实现应用。相比传统 防腐涂料，石墨烯防腐涂料在硬度、适用性、耐磨性、耐盐 雾、附着力、环保型等主要指标方面均表现出较为优异的性 能，并能够有效解决储油罐、储气罐及各种管道、机械设备 桥梁、海港码头、通信基站等的防腐、耐候性、耐冲击和附 着力等一系列问题，对促进我国防腐涂料的产业升级、保障国家重点工程建设意义重大。石墨烯改性电池及复合材料在提升武器装备等方面发挥重要作用。除了防腐涂料外，还有石墨烯改性电池及复合增强材料在保障国家重点工程建设方面也发挥了重要作用。其中，部分企业开发的长续航石墨烯改性电池在一些战斗武器和航天器等重要装备上成功实现应用。二、工业领域应用不断拓展基于石墨烯的优异特性，虽然从理论上看潜在的应用场景极多，但受制于制备技术、应用技术的限制以及综合成本、下游接受度等因素，距离大规模的商业化应用尚有一段距离。但在相关企业的不懈坚持下，近十年来已经有不少石墨烯的应用走入产业端，在锂离子电池、功能性涂料、热管理、电热元件、改性橡塑材料与化纤、节能环保和大健康领域实现了初步的商业应用，并呈现出应用规模快速增长、应用领域不断拓展的良性发展态势。石墨烯在工业领域的应用多以“工业味精”的形式掺杂到各种材料中以提升相关性能，对产业升级的带动作用日益纺织材料等方向的工业化应用实现突破性进展，现有产品性能得到有效提升。其中，中科院宁波材料所开发的石墨烯基重防腐涂料经第三方检测实验证实，耐盐雾通过5000h，5%H2SO4和5%NaCl浸泡试验均通过2000h，较传统防腐涂料性能提升较大，并在电力、海洋工程等多个领域实现应用。部分企业将石墨烯和碳纳米管等导电剂产品应用于磷酸铁锂、三元、钴酸锂等锂电池体系以及铅酸电池，有效提升电池的综合性能。华高墨烯开发的石墨烯导静电轮胎入选工信部《建材工业鼓励推广应用的技术和产品目录（2018-2019本）》。广西柳工开发的石墨烯润滑脂在工程机械中得到较石墨烯热管理材料已经成为应用热点。一方面，石墨烯在电子设备、能源设备以及先进材料中的散热和热调控成为应用热点。随着电子设备的功率密度和集成度不断提高，散热问题成为制约其性能和寿命的重要因素，石墨烯凭借其优异的散热性能，成为下一代电子散热材料的理想选择。华为、小米、OPPO等众多厂商已经将石墨烯散热片应用于智能手机、笔记本电脑等设备中，显著提高了设备的散热效率和稳定性，常州富烯科技股份有限公司、深瑞墨烯科技有限公司、广东黑瑞科技有限公司均在该领域有较好表现。另一方面，石墨烯还是一种高效的保温材料。国家石墨烯创新中心团队研发的石墨烯气凝胶毡保温材料，相较于传统保温材料，具有低导热系数、A级阻燃、憎水率高、质轻柔软、耐腐蚀、使用寿命长、绿色环保等特点，能够有效减少保温材料的使用，节约能源，经济效益突出。三、民生服务能力不断提升石墨烯在大健康领域的发展是石墨烯与民生服务领域结合的重点方向之一，也是近十年来石墨烯市场化表现较为活跃的领域之一。该领域的产品主要有石墨烯可穿戴理疗产品、石墨烯保健纺织品等。尤其是石墨烯理疗产品，充分利用石墨烯材料的远红外效应，采用非药物、非介入式的保健方案，助力提升居民生存质量和生活品质。可穿戴理疗领域。纯碳基的石墨烯电热薄膜具有可以低电压供电，快速发热并形成对人体健康非常有益的远红外辐射，远红外辐射波长与人体接近，辐射作用下可加速血液循环，因此在实现保暖驱寒的同时，附带了可增进人体健康以及对某些疾患的特殊理疗治疗效果。利用石墨烯电热膜的这一优异特性，部分企业成功开发出石墨烯可穿戴理疗产品。其中，烯旺新材开发了包括电热毯、电热床垫、抱枕、发热服、理疗护具、石墨烯理疗护眼仪、石墨烯频谱光波房等一系列产品，该公司的可穿戴产品还助力2018平昌冬奥会北京八分钟、2019年央视春晚，为演职人员提供了优异的石墨烯发热保暖方案，为寒冷地区执行执勤保障任务的部队、警察、铁路施工等野外勤务人员专门设计了相应的制式保暖服于2021年12月成功通过国家二类医疗器械注册认证。保健纺织品领域。部分企业加强技术研发，通过石墨烯的巧妙融入，使得纺织品在保持轻盈质感的同时，展现出卓越的保暖性能，精准契合了现代消费者对纺织品多功能、高品质的追求。同时凭借石墨烯独特的吸附特性，自主研发了石墨烯消臭技术，实现了对纺织品异味的高效清除，为用户带来前所未有的穿着体验与健康保障。其中，浙江烯纺建立了符合ISO9001管理体系标准的年产200吨石墨烯功能整理剂和年产600吨石墨烯功能纺织品生产线，下游产品广泛覆盖保健与特种纺织品两大领域，包括消臭袜、抗菌内裤、透气衬衫、驱螨毛巾、凉感四件套等保健纺织品。高烯科技创立了石墨烯黑金科技终端品牌“希凤凰”，将自主研发的石墨烯复合纤维、石墨烯发热膜、石墨烯发热纤维等核心原材料延伸到衣、住、行等众多日常生活场景，专注解决亚健康和高品质康护需求的石墨烯电热产品、衣着产品与健康家居纺织系列产品。此外，为提升民生服务能力，国内科研机构及企业还致力于加强石墨烯在生物医疗领域的应用研究，但目前仍以高校的科学研究为主，如清华大学张莹莹教授已经在高灵敏宽应变柔性可穿戴传感器，丝素蛋白基透明电子皮肤等领域已经开展较为深入的研究。四、应用合作模式不断创新纵观我国石墨烯产业发展历程，产业培育及发展主要以技术驱动为主，采取“从上至下”的产业链发展模式为主，即由石墨烯材料生产企业为主导，通过寻找和开拓下游市场，不断延伸和完善产业链。这种模式相对应用驱动型的产业发展模式更加困难，对材料生产企业带来了更大的压力，一方面石墨烯材料生产企业要不断进行技术研发，实现石墨烯材料的大规模、工业化制备，另一方面还要利用石墨烯本身的特性，寻找可能的应用场景，与下游相关企业开展合作，同时根据下游企业的应用需求，不断调整材料特性。经过十多年的发展，我国石墨烯产业链基本完善，材料生产企业与下游应用企业也探索了多元化的合作路径，对推动石墨烯应用推广及产业健康发展发挥了重要作用。共同开发。根据石墨烯材料的特性及下游企业需求，与下游企业共同研发，攻克技术难关，加快成果转化。如，江苏江南烯元石墨烯科技有限公司与家电制造企业共同研发的新型石墨烯家电在市场上取得了优异的销售业绩。福建中禾新材料有限公司与下游企业建立了共同开发新品的合作模式，福建中禾新材料提供石墨烯新品，下游企业做应用检测。定制化服务。根据下游应用企业或终端用户的特定需求，提供定制化的石墨烯产品解决方案。如山东利特纳米技术有限公司一直秉持的定制化制备模式，不断地根据客户要求定制改良产品，最终满足客户需求，共同促进石墨烯在此方向的应用。之后客户再将该应用产品提供给他们的下游客户，最终目标是达成上中下游三方紧密合作，继而产生持续稳定产业链整合。通过成立合资公司等形式与下游客户共同开发市场、分享资源，实现产业链上下游的紧密协同。如，常州第六元素新材料科技有限公司、江苏道勃新材料有限公司、上海恺翼实业有限公司、重庆三峡油漆股份有限公司和战略投资人共同投资创立了江苏道蓬科技有限公司，专门从事石墨烯重防腐涂料研发、生产和销售。一、国家陆续出台扶持性政策从国家层面看，科研基金最早开始布局石墨烯，在石墨烯产业起步阶段发挥了重要作用，中国科学院、科技部、国家自然科学基金委从2008年起陆续通过自然科学基金、重大科技专项等支持了一系列石墨烯研究项目，截至2023年底，国家自然科学基金共支持石墨烯相关项目4500多项，支持总金额高达20亿元。2012年工业和信息化部（以下简称“工信部”）发布的《新材料产业“十二五”发展规划》中将石墨烯作为发展的前沿材料之一，也是国家层面首次从产业发展的角度明确提出支持石墨烯新材料发展。据不完全统计，2012年至今，国家层面出台的涉及支持石墨烯产业发展的政策多达100余项。其中，2015年工信部、国家发展和改革委员会、科学技术部发布《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》，是首个专门关于石墨烯产业的国家级石墨烯纲领性政策，该文件明确提出将石墨烯产业打造成先导产业，助推传统产业改造提升、支撑新兴产业培育壮大、带动材料产业升级换代，这也是国内第一部专门支持石墨烯产业发展的政策文件。随后相关部门陆续出台的《关键材料升级换代工程实施方案》《新材料产业发展指南》《“十三五”材料领域科技创新专项规划》等文件中也都将石墨烯作为发展重点，一系列支持政策的出台，对石墨烯产业发展起到了重要的推动作用。从政策出台时间看，2015—2017年3年期间国家层面的石墨烯相关政策出台较为密集，在政策支持下，这一时期我国石墨烯产业快速发展，部分企业突破“中试”阶段，产品通过用户测试和认定，建成较为稳定的工业级生产线，部分产品实现终端应用。将石墨烯作为发展的前沿材料之一，首次明确提出支持石墨烯新点新材料的批量稳定生产和规模高度关注颠覆性新材料对传统材料的影响，做好超导材料、纳米材料、石墨烯、生物基材料等战发展引领产业变革的颠覆性技术，不断催生新产业、创造新就业。发挥纳米、石墨烯等技术对突破石墨烯产业化应用技术，加大空天、深海、深地等极端环境所需材料研发力度，形成一批具部、财政部布局一批前沿新材料，其中石墨触摸屏等应用领域，重点发展改将石墨烯薄膜、石墨烯改性防腐涂料、石墨烯导电发热纤维及石墨烯发热织物、石墨烯导静电轮版）》胎、石墨烯增强银基电接触功能加强石墨烯、智能仿生材料等前沿新材料布局，逐步进入全球高试点工作的通化部、财政石墨烯薄膜、石墨烯改性防腐涂年版）》部浓缩装备、氧化石墨烯复合薄膜加快新材料产业强弱项中，提出加快拓展石墨烯、纳米材料等在光电子、航空装备、新能源、生加快拓展石墨烯、纳米材料等在光电子、航空装备、新能源、生《关于印发进一实施新材料标准领航行动和计量测试能力提升工程，提升稀土、石墨烯、特种合金、精细陶瓷、液态金属等质量性能，加快先进半导体材料和碳纤维及其复合材料的标准研制，加强新材料制备支持骨干企业加快布局建设先进石墨烯及改性材料、高性能纤维及复合材料等无机非金属新材料资料来源：根据公开资料整理二、各地积极出台针对性扶持政策为积极配合国家在石墨烯产业培育及发展方面的战略布局，在国家相关政策的引导下，各地区也陆续出台相关政策，推进石墨烯产业的持续、稳定发展，对我国石墨烯产业健康发展和区域布局产生了重要影响。据统计，全国31个省（自治区、直辖市）均出台了支持石墨烯产业发展的相关政策，其中，北京市、福建省、黑龙江省、广西壮族自治区、四川省均出台了省级层面的石墨烯专项政策，大力扶持当地石墨烯产业发展，其余地区则是在其区域战略性新兴产业发展规划、新材料产业发展规划、科技专项中或其他产业政策中将石墨烯列入发展重点。此外，黑龙江省、广西壮族自治区、北京市、福建省等地还成立了省级层面的石墨烯产业领导小组（联席会议制度）、专家咨询委员会等，统筹协调当地石墨烯产业发展面临的关键问题，并在产业布局、产业政策、重点项目、重大工程等领域提供智力支撑；江苏省、山东省、四川省、陕西省、重庆市、内蒙古自治区等地成立了省级层面的石墨烯产业联盟，各地联盟积极整合协调产业资源，建立上下游、产学研信息、知识产权等资源共享机制，推动石墨烯相关研究机构、政府、企业、投资机构等单位的紧密合作，为石墨烯产业的培育发展提供良好的发展环境。墨烯产业三年专项行动计划年）》相应的“技术研发、成果转化及产业化”南业，石墨烯及相关产品形成50亿级产业资料来源：根据公开资料整理一、国家大力支持石墨烯行业投融资近些年来，国家为支持石墨烯产业发展，利用工业转型升级资金加大对石墨烯产业发展的投融资支持。如，2017年5月24日，工业和信息化部、财政部联合发布《2017年工业转型升级（中国制造2025）资金工作指南的通知》（工信厅联规〔2017〕53号），重点突破实现石墨烯微片批量化生产，致力于石墨烯下游应用领域的技术开发，建成百吨级生物基石墨烯，万吨级生物基石墨烯纤维产业化生产线，产品在多领域应用。工业强基工程专项补助标准原则上不超过项目总投资的20%，单个项目专项资金补助总金额不超过5000万元。此外，地方政府也积极通过政府投资平台、政府引导基金等，通过放大投资规模、委托市场化机构管理运作等方式，对重点扶持的石墨烯产业进行资金支持。石墨烯暨先进碳产业基金湖科技产业园共同筹根据石墨烯暨先进碳产业技术路线图，搜寻该行业的优秀企中长期具有较大增长潜力的企青岛高创卓阳天使股权青岛产业发展的以石墨烯为代德阳市旌阳区政府与领域拥有自主知识产权或核心无锡新材料产业投资基金福建省石墨基金有限公司和基金管理机构共同投资加大对福建省内石墨烯新兴企石墨烯产业协会新兴产业中心联合天元羲王、前海梧资料来源：根据公开资料整理二、我国石墨烯产业投融资特点1、投融资热度有所下降随着国家政策对产业的支持和石墨烯下游行业的发展，石墨烯材料也成为投资者关注的领域。根据整理数据看，2014—2017年是我国石墨烯行业投融资最为火热的时期，其中，2016年发生的投融资事件达到了20件，居历年之最。2017年后，随着行业发展的热度整体下降，石墨烯行业的投融资事件数量开始下降，其中2019年仅发生2起。近两年来，随着石墨烯领域的技术突破，投融资事件又开始增多。数据来源：根据公开资料整理2、高度集中于产业链上游纵观我国石墨烯融资事件，虽然上中下游都受到了资本市场的支持，但从数量分布看，融资方高度集中在石墨烯材料的研发生产领域，即产业链的上游。石墨烯发热技术研增增增石墨烯薄膜及石墨团石墨烯水性碳纳米发热材料研发制造商石墨烯及衍生产品氧化石墨烯及导热石墨烯薄膜卷材的氧化石墨烯及导热膜万氧化石墨烯研发与石墨烯薄膜卷材的（高烯科技）人才创投等源宏观石墨烯膜及石资料来源：烯牛数据前瞻产业研究院前瞻经济学人APP石墨烯网资料整理3、投资主体主要以投资类为主从行业投资主体来看，目前参与石墨烯企业投资的主要以私募基金以及上市公司为主，国有基金参与度较低。代表性投资主体有国科投资领投、中关村创投等，实业类的投资主体包括道氏技术、比亚迪等。一、产业发展存在的主要问题1、关键核心技术突破仍有不足石墨烯结构的精确调控技术。石墨烯材料的理化性质和应用效果与其微观结构紧密相关，在原子尺度上对石墨烯结构进行精确调控依然是一个技术难点，例如，难以按需制备层数精确可控的石墨烯微片，石墨烯微片径向尺寸的控制精度也很低，石墨烯薄膜的晶畴尺寸调控与精确原子掺杂仍无法实现可控。高质量石墨烯材料的规模化制备技术。虽然石墨烯微片、氧化石墨烯和石墨烯薄膜等不同形态的石墨烯材料已经实现批量生产，但产品品质仍存在短板，例如量产石墨烯微片普遍较厚，目前仍未突破平均层数<5层，石墨烯薄膜的电导率依然偏高，且表面洁净度不理想。石墨烯晶圆制备目前则尚处于实验室阶段，尤其是无损转移工艺仍存在很大技术挑“杀手锏”式高端应用技术。虽然石墨烯的应用已走入产业端，但目前多为简单的替代式应用，技术门槛相对较低，缺乏核心竞争力，不能充分体现石墨烯的不可替代性。而具有变革性甚至颠覆性的“杀手锏”式应用多仍停留在实验室和概念验证阶段，技术成熟度低。2、产学研用深度融合仍待提高合作机制不够完善。目前石墨烯领域的产学研用合作仍处于探索和发展阶段，合作机制尚未形成规范和完整的政策体系，导致产业链上下游单位在合作过程中缺乏明确的责任划分和利益分配机制，企业与高校、科研机构等的产学研用结合存在“貌合神离”现象，难以形成长期稳定的合作关系。产业链上下游协同不够紧密。目前石墨烯产业链上下游之间仍存在协同不够紧密的情况，导致原材料供应、制备技术、应用开发等环节之间存在脱节现象，这不仅影响了石墨烯产品的质量和性能，也增加了市场推广应用风险。融合动力不足。企业以市场为导向，追求高收益、低成本、强竞争力，科研机构和高校则以成果为导向，两者导向和诉求的差异导致融合动力不足。尤其是石墨烯作为前沿新材料，技术需求较高，基于双方导向和诉求的差异，有些企业对借助产学研合作获得技术突破的信心不足、积极性不高。3、市场大规模推广仍待时日材料成本偏高。一方面前期研发的高投入以及开拓新产品的试错成本，石墨烯材料相对于其他竞品材料成本整体偏高；另一方面，下游应用企业要应用石墨烯替代那些已经达到极佳性价比的传统材料，不仅需要支出研发、改变生产工艺和生产线、培训员工、市场推广等方面费用，还要承担石墨烯应用效果不确定带来的风险，整体成本和风险均较大。市场接受度低。一是公众和企业对石墨烯的认知程度有限，对其性能优势和应用潜力了解不足。二是我国石墨烯企业以中小型企业为主，在市场开拓方面先天优势不足，且由于石墨烯产品初入市场，下游应用客户对其性能和优势了解不足，市场接受程度较低。4、产业发展环境仍待改善政策支持有待强化。从政策层面，虽然国家出台了一系列扶持政策、给予一定的资金支持和引导，但总体较为分散，在关键技术研发、成果转化、产业布局、上下游衔接、配套措施等方面缺乏统筹协调，尤其相比于传统支柱产业和重点新兴产业，政策力度还不够有力，效应尚未充分彰显。尤其在石墨烯材料规模化生产及应用方面，均是国内“原创技术和工艺路线”，更需要自上而下地培育和支持。标准规范体系有待完善。行业标准是引领石墨烯产业创新发展的前提，目前我国石墨烯领域虽然已经形成了一部分标准，但仍然较少，尤其在下游具体应用产品、检测标准、使用标准等方面仍是空白，导致石墨烯上下游企业相关标准之间难以达成一致。由于没有明确的标准，目前对石墨烯产品的检测报告多以材料性能的客观描述为主，再加上不同应用领域对石墨烯材料的性能要求不同，故没有统一的标准来区分材料质量的好坏。且由于缺乏统一的标准，石墨烯产品的质量参差不齐，这不仅影响了消费者的信心，也给市场的规范和监管带来了困难。二、相关对策建议1、突破关键技术瓶颈，深化拓展应用场景石墨烯产业要健康持续发展，一是“做好材料”，制备决定未来，未来的石墨烯产业发展更加依赖于石墨烯材料本身，没有好的材料也就失去了产业的根基，所以把材料做好是关键。二是“用好材料”，石墨烯作为一种前沿新材料，只有与其他产业实现融合发展，才能真正发挥其产业价值。一方面要统筹协调国家重点实验室、科研机构、高水平研究型大学和科技领军企业等科研力量，联合攻关石墨烯规模化制备、高品质制备等关键核心技术，全链条布局一批具有自主知识产权的核心技术，提升石墨烯高品质制造能力。另一方面，聚焦当前石墨烯产业融合基础较好的防腐涂料、热管理材料、纺织材料等应用领域，进一步深化现有应用场景，选择具备量产能力、技术较为成熟、下游用户认可度高的石墨烯产品开展应用示范，鼓励将优势石墨烯产品纳入政府优先采购目录，加快石墨烯产业赋能传统产业转型升级。同时，积极开拓石墨烯在新一代信息技术、航空航天装备、节能与新能源汽车、健康养老等下游应用领域的发展需求，探索石墨烯在小器件散热、远红外医疗、替代国家稀有矿产资源等方面的应用特性，培育杀手锏级的高端应用领域、方向和产品，推动我国石墨烯产业高端化发展。2、打通产学研用链条，加强全产业链协同加强石墨烯产业链上下游之间的协同合作，打通产学研用链条，建立健全的石墨烯产业链体系，推动原材料供应、制备技术、应用开发等环节之间的紧密衔接和协同发展。一是鼓励有条件的地方政府牵头搭建沟通平台，推动大型应用企业与石墨烯材料生产企业开展需求对接，鼓励石墨烯企业发挥自身专业化精细化优势，积极融入下游应用企业的供应链，与下游应用企业合作解决特定的技术问题，并借助下游应用企业的资金、市场资源等力量，共同开拓市场，推进石墨烯产业发展。二是完善石墨烯相关产品政府采购需求标准，在政府采购领域推广石墨烯产品。三是梳理总结石墨烯产业链上下游合作模式的优秀案例，充分发挥国家石墨烯创新中心、石墨烯产业联盟及其他第三方机构的作用，加强宣传引导。3、调整完善产业政策，降低下游使用成本一是鼓励江苏、浙江、广东、上海、北京、福建、山东等石墨烯产业发展较好的地区加大对石墨烯材料企业的扶持力度，通过给予企业优惠电价、税收补贴以及生产经营补助、租赁厂房优惠等手段，降低石墨烯材料企业的综合税负压力以及经营成本，使得石墨烯材料更加具有市场竞争力。二是鼓励银行等金融机构提供贷款贴息、融资担保等资金支持措施，帮助石墨烯相关企业解决资金短缺问题，降低投资风险。三是争取将更多的石墨烯产品列入《重点新材料首批次应用示范指导目录》，充分利用市场化手段，突破石墨烯材料应用的初期市场瓶颈，利用保险为应用托底，提升下游应用企业的使用积极性，降低下游使用成本。一、保障国家粮食资源安全1、服务农业绿色生产保障国家粮食安全是实现经济发展、社会稳定、国家安全的重要基础。我国是个人口众多的大国，解决好吃饭问题，始终是治国理政的头等大事。随着石墨烯相关产业的不断发展，石墨烯在农业中的应用研究也不断被挖掘，科学成果逐渐走进人们的视野，为保障国家粮食安全发挥重要作用。目前，石墨烯在农业领