自2010年英國曼徹斯特大學物理學家安德烈?蓋姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫，用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯，并共同獲得2010年諾貝爾物理學獎之后，在全球范圍內掀起了石墨烯研究開發以及產業促進的熱潮。

石墨烯相關專利和知識產權的申請數量逐年遞增。石墨烯相關專利最早出現在1994年，隨著研究的深入和諾貝爾獎的獲得，2010年之后迎來了噴井式的爆發，2010年全球相關專利數量達到了480篇，2017年已經增長到了13371篇，增長了20余倍，反映出石墨烯在近幾年成為了研究的熱點。

一個產業的興起必然要經歷六個階段：第一階段為技術概念期；第二階段為產品導入期；第三個階段為市場擴張期；第四階段為競爭并購期；第五階段為成熟調整期；第六階段為產業衰退期。

目前，石墨烯產業尚處于技術概念期，要真正進入產品導入期和市場擴張期，還有相當長的一段時間。但無論是學術界、產業界還是金融界對石墨烯產業都抱著樂觀態度，現從國內外石墨烯研究現狀對比，市場需求，供求趨勢以及現階段的一些石墨烯產品市場規模進行分析，以更好的了解當前石墨烯技術所處的發展階段。

1.石墨烯全球研究現狀

通過石墨烯技術生命周期圖可以看出，2008年之前石墨烯相關專利技術還處于萌芽階段，2010年之后，每年都有大量的新增的發明人進入相關研究，新的技術不斷出現，石墨烯技術進入快速成長階段。2017年開始，增長率有所下降，說明石墨烯相關技術正在由成長階段向技術成熟階段過渡。

圖1:全球石墨烯專利申請數量

2.國內石墨烯研究近況

我國作為石墨烯專利技術的早優先權國，在所有技術原創國之中處于首位，并且大幅度領先于其他國家，占據了較高的份額，而韓國，美國，日本作為其他主要技術的原創國家，緊隨其后，但是從數量上看，依舊有明顯的差距。

從知網數據也可以看出，石墨烯中文相關文獻數量從2010年開始了快速增長，石墨烯的學術關注度大幅度提升，掀起了研究的熱潮。

圖2:石墨烯技術專利最早優先國家

圖3:石墨烯相關文獻數量

3.石墨烯上游-石墨

中國石墨資源豐富，其基礎儲量占世界總儲量的24%左右，2016年石墨基礎儲量達到了7321.51萬噸，其中已探明晶質石墨的儲量達到了3億噸。中國石墨的產量也位居世界前列，2017年中國石墨的產量已經達到了78萬噸。

隨著石墨烯的研究進步，現在很多石墨烯相關產品已經開始準備商業化進程，石墨烯產業可能進入快速發展的階段，市場正逐步擴大。

圖4:全球天然石墨探明可開采儲量占比

圖5:中國天然石墨產量

4.供求趨勢

2017 年，CGIA Research 發布了石墨烯產業研究報告，預測到2020 年全球石墨烯行業的市場規模有望達到1000 億元。期間受到全球石墨烯市場熱度和各國政策紅利的雙重影響，2015-2020 年間石墨烯的市場規模有望成倍增長。

其中，中國的石墨烯市場將占據全球石墨烯市場份額的50%-80%，成為全球石墨烯行業發展最強有力的推動力量，在全球石墨烯市場上占據主導地位。

圖6:石墨烯應用領域示意圖

5.石墨烯相關產品市場分析

說了這么多，無非是表明石墨烯這個市場非常大，前景應用非常廣。以下舉幾個目前和石墨烯結合的比較緊密，并且最有希望達到大規模產業化應用的商品。

（1）石墨烯超級電容器

全球超級電容器市場規模穩步增長，2015年達到160億美元，預計未來年增長率有望達到19.28%。

從國內來看，超級電容器市場規模逐漸擴大，從2010年的8.5億元增加到了2017年的71億元，預計未來三年仍然保持將近30%的增長率，2020年預計可以達到150億元水平。

因為中國在環保和新能源方面的政策促進，近幾年中國新能源汽車穩步增長。我國新能源汽車的產量2015年為45.5萬輛，2018年增加到129.6萬輛，同比增長40.10%。隨著我國的支持，可以預測超級電容器的使用會極大的增加，而其中性能優越的石墨烯超級電容器在未來也將繼續快速發展，在交通運輸和新能源方面的使用，將會大幅度增加。

圖7:中國超級電容器市場規模及預測（億元）

圖8:中國新能源汽車產量

測算假定電極材料的成本是電容器的30%，石墨烯市場滲透率從5%增加10%，預計2020年，石墨烯超級電容器市場規模將達到4.58億元。

圖9:石墨烯超級電容器市場規模預測

（2）石墨烯復合材料防腐

隨著經濟的發展和技術的進步，國內涂料的需求增長迅速。我國涂料的產量從2001年的122.78萬噸，增加到2017年的2041萬噸，近年來依舊保持一個增長趨勢。鋼鐵等金屬的生銹，腐蝕即影響了金屬的使用壽命，又造成了大量的經濟損失，因此國家對于防腐涂料的需求也在逐年擴大。

石墨烯本身具有的獨特結構性質，使其在物理防腐和電化學防腐方面都展現出一定的優勢，相比于純石墨烯防腐涂料，石墨烯復合防腐涂料能夠兼顧石墨烯優異的化學穩定性、快速導電性、突出的力學性能和聚合物樹脂的強附著力、成膜性，可協同提高涂料的綜合性能。因此，石墨烯復合防腐涂料將是發張的重點，市場潛力巨大。

圖10:重防腐涂料產量規模

（3）石墨烯柔性屏

未來的手機，電視，可穿戴設備，電子產品等必然向柔性化發展。隨著需求的逐步擴大，預計未來全球柔性顯示市場規模能夠達到677億美元。對比于智能手機，柔性屏對于可穿戴設備的作用則更加重要，柔性的屏幕可以適合不同人的身形。可穿戴設備越來越多的出現在人們的生活之中，根據預測，中國可穿戴設備的市場規模穩步增長，預計2020年可以達到607億元。可穿戴設備的快速發展以及其對柔性屏的需求，在未來將推動石墨烯柔性屏的快速發展。

圖11:全球柔性顯示市場規模預測（十億美元）

圖12:中國可穿戴設備市場規模預測（億元）

最后，我們可以看一下中國對于石墨烯產業發展的規劃。

2016年，由中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟組織國內石墨烯專家規劃了石墨烯產業技術路線圖。

其中，2015年-2017年，產業化發展重點集中于石墨烯原材料的可控制制備、石墨烯在能源、復合材料、熱管理、節能環保等領域產業化延伸，逐步形成系列的產業集群。同時，在基礎材料，石墨烯膜材料領域將取得較大進展。

2018年-2020年，產業化發展重點集中于石墨烯產業鏈的延伸及對不同領域的引領作用，通過石墨烯材料的開發，全面拓展石墨烯在能源、復合材料、節能環保、熱管理等領域的產業化產業集群。同時，逐漸拓展石墨烯在電子薄膜、電子器件等領域的產業化進程。

圖13:石墨烯產業技術路線圖

相信未來幾十年之內，石墨烯的發展必定有更大的突破，離它大規模工業化應用的那天也指日可待。

標簽：多遠石墨商用