元素百科为您介绍聚焦我国石墨烯产业化发展之路。石墨烯是最轻最薄、导电最佳、散热性能最强、超坚韧的新型纳米材料，仅吸收2.3%的光，几乎完全透明。素有“黑金”美誉的石墨烯，近年来逐渐成为资本市场追逐的热点。日前，由中国科协科学技术传播中心和北京市科协共同主办，中关村天合科技成果转化促进中心承办的“产业前沿技术大讲堂”在北京举行，来自业界的专家、企业家共同把脉我国的石墨烯产业发展。

石墨烯起步晚潜力大

原本寂寂无闻的石墨烯突然闯进公众视野，要从2004年说起。英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛从石墨中成功分离出石墨烯。2010年，两人借着在石墨烯方面的创新研究摘得诺贝尔物理学奖。由此，石墨烯的材料明星之路正式开启。

据不完全统计，目前全球已有近300家公司涉足石墨烯研究，包括IBM、英特尔、美国晟碟、陶氏化学、通用、杜邦等。其中，三星、IBM、东芝、韩国科学技术研究所、韩国成均馆大学等企业和高校具有较高竞争力。

“我国的石墨烯研究虽然起步较晚，但发展速度快，有着潜在的优势，近年来国内相关专利申请和申请人数增长非常迅速。”凝聚态物理专家、中科院院士高鸿钧说。统计数据显示，从1994年开始至今，全球有超过1.25万件石墨烯相关专利。从技术原创国专利申请数量来看，中国、韩国、美国、日本申请的专利量位居全球前四，占比分别是50%、14%、6%和6%。“我国石墨烯相关专利量具有绝对优势，可以说在石墨烯技术研究领域中国是领先的，但部分石墨烯核心专利依旧掌握在少数大国手中。”高鸿钧表示。

石墨烯重科研轻应用

当前，我国石墨烯材料正处于从实验室走向产业化的关键时期，受生产技术成熟度不高、产业化应用路径长等因素制约，石墨烯批量化生产尚未完全实现。更糟糕的是，国内石墨烯产业出现了重上游轻下游、重科研轻应用的现象。

石墨烯产业上游为石墨烯资源，中游为石墨烯薄膜与粉体制作等环节，下游为石墨烯应用环节。“按照国际上的通行标准，只有1层至2层的纳米薄片才能称之为石墨烯，只有没有任何缺陷的石墨烯才具备各种强大特性。”高鸿钧说，我国石墨烯相关技术的研发主体是大学和科研机构，虽然在石墨烯论文发表量上位居全球首位，但不少科研院所并不知道产业界到底要什么，科研和应用严重脱节;而企业研发力量薄弱分散，目前还处于专利布局期，下游产业链尚未形成，不利于石墨烯技术跨越式发展。

事实上，石墨烯下游产业不仅附加值更高，发展空间也十分广阔。比如，最新出现的石墨烯下游产品已有石墨烯理疗保暖产品、石墨烯内暖纤维制成的服装、第二代石墨烯手机、石墨烯防弹衣、石墨烯防静电轮胎、石墨烯动力电池等。“正因如此，美国石墨烯产业化和应用进展都比较快，已形成覆盖从制备及应用研究到石墨烯产品生产、下游应用全环节的石墨烯产业链。”《新材料产业》执行主编刘馨表示。

根据切萨布鲁夫技术生命周期理论，石墨烯产业仍处于技术成长期，且技术演化趋势正由石墨烯制备工艺向具体应用领域转变。“随着研究的深入，石墨烯应用领域将不断拓展，国内石墨烯产业若想寻求突破，还需大力提升科技和产业创新融合能力。”高鸿钧说。

石墨烯投资机遇与风险并存

尽管国内石墨烯应用并不乐观，但石墨烯产业的前景已十分明朗。2006年至2011年间，美国国家自然科学基金会资助近200项石墨烯项目;2015年欧洲提出石墨烯旗舰计划，旨在把石墨烯及相关二维材料从实验室推广到社会应用中;2015年，我国工信部发布《中国制造2025》重点领域技术路线图，提出我国石墨烯材料未来10年的发展目标。

由中关村天合科技成果转化促进中心编写的《石墨烯技术及产业化前景综述》认为，国内外各大研究机构的分析结果表明，未来5年到10年将是全球石墨烯产业的高速发展期，各行业对石墨烯的需求量将不断增加。