2019年中國石墨烯產業全景圖（附產業佈局、競爭格局、趨勢等）

石墨烯作為一種在物理化學性質上全方位表現突出的“學霸型”新材料，從被製備到投入應用以來一直廣受關注。受新能源汽車市場快速擴張的影響，鋰離子電池的需求量猛漲，帶動原材料石墨烯的技術研發和應用發展。當前全球石墨烯由於研發成本高，仍未形成產業化，相關企業盈利問題仍待解決。

CVD氣相沉積法制備石墨烯 有望實現規模生產但難度大

石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的單層納米新材料，具有優異的光學、電學、力學、熱學特性，在材料學、環保、能源、生物醫學、航空航天等多個領域具有廣闊的應用前景。石墨烯是目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性最好的一種新型材料，被稱為“黑金”、“材料之王”。

自2004年被發現以來，石墨烯就因其神奇的特性而被譽為21世紀最有可能改變世界的新材料。2006年起，石墨烯引起市場極高關注度，在全球掀起一波又一波的研發熱潮，各國科研機構和企業陸續在石墨烯領域取得豐碩成果。

石墨烯的批量製備問題是其產業化發展中的最大阻礙。石墨烯的很多獨特性能都是建立在其單層結構上，而要批量獲得一個原子厚度的單層石墨對於製備技術有很高的要求。現有四種石墨烯的主流製備方法，分別是微機械剝離法、外延生長法、氧化還原石墨法和化學氣相沉積CVD法。其中化學氣相沉積法（CVD法）最有可能突破產業化瓶頸，實現規模化生產，但是難度也很大。

我國石墨烯專利申請數量穩居全球首位

根據《2018石墨烯技術專利分析報告》的數據，早在上世紀末就出現石墨烯相關專利，但是十多年來發展極為緩慢。進入2010年，全世界對石墨烯的研究熱度大增，相關技術專利申請數量每年猛漲，至2017年底，全球石墨烯專利申請數量已達13371件，相當於2010年申請量的約28倍。石墨烯下游產業鏈尚未形成，目前處於前期專利佈局期。

2018年全球石墨烯技術專利分析

分區域看，中國石墨烯相關技術專利申請量最高，申請數量高達37521件，佔比50%以上，位列第一梯隊；美、韓、WO（世界知識產權組織）、日、歐專局、中國臺灣均在1000件以上，位列第二梯隊；印度、加拿大、德國、澳大利亞等國家或地區專利申請量相對較少，位列第三梯隊。

以近三年石墨烯技術專利申請數量佔專利累計數量作為申請活躍度，可體現出市場對技術的需求強烈程度。從數據上看，全球有7個國家或地區的石墨烯技術專利申請活躍度超過50%（包括50%），其中中、英、韓分別以81.8%、59.8%和57.6%的比例排在前三。

由下圖可見，中國石墨烯專利數量體量雖大，但是多為本土專利申請，94.6%的專利申請來自國內，在國外佈局的較少。石墨烯技術專利從中國流向美、日、韓三國的數量佔總申請量比重均不到2%。美、日、韓加快在中國專利技術的佈局，以中國為目標申請國的石墨烯相關專利申請數量佔本國技術專利申請量的比重分別為13.10%、12.30%、10.80%，技術先進、市場需求較高的國家均期望在中國石墨烯行業中搶佔產業制高點。

“多點開花，集聚初現”的產業格局 石墨烯主營企業仍處於虧損

我國除了石墨烯相關專利申請數量具有壓倒性優勢外，從生產角度看，我國豐富的石墨資源為石墨烯產業發展提供了堅實的資源基礎。目前我國已查明晶質石墨儲量5500萬噸，位於世界前列。其中47%分佈在黑龍江，19%分佈在內蒙古。

從2012年在新材料“十二五”規劃中首次提出支持石墨烯發展開始，國內關於促進石墨烯發展的政策頻頻出臺，在各界人士逐漸認識並認可石墨烯的廣大應用前景後，石墨烯相關政策在近幾年愈演愈烈，成為引領新材料發展的重點佈局方向，各地政策也紛紛露出水面。石墨烯在全國範圍內正呈現蓬勃發展之勢。

受國家和地方政策的驅導，各地政府紛紛上馬建設石墨烯研究院及產業園，嗅覺靈敏的資本市場也早早爭相湧入石墨烯領域。截至2018年，全國各地在建或已建成的石墨烯研究院或產業基地已超過20家，除了常州、北京、無錫等先發城市，四川攀枝花、陝西寶雞、哈爾濱等緊跟上步伐。

我國石墨烯產業園大盤點

目前中國已經基本形成以長三角、珠三角和京津冀魯區域為聚合區，多地分佈式發展的石墨烯產業格局。我國石墨烯產業化勢頭強勁，多個具有石墨烯特色的產業創新中心已露雛形。尤其是長三角地區，“東方碳谷”常州因其石墨烯相關產業的高度集聚而備受關注，寧波有中科院寧波材料所作為支撐，外加上海高校與科研院紮實的科研能力，三地之間協同發展、優勢互補，石墨烯生產製備技術不斷取得突破，應用產業化步伐迅速。

儘管石墨烯在商業化進程上前路未卜，但其超強特性所蘊含的巨大商業價值註定吸引資本的洶湧介入。目前大多數企業佈局都集中在石墨烯產業上游（製備）和中游（石墨烯粉體與薄膜）；下游集中在鋰電池材料，其他應用尚未完善。

儘管全國涉及石墨烯生產、製造、研發、銷售和其他業務的企業眾多，但是嚴格意義上國內以石墨烯為主營業務的上市公司只有4家，且均為新三板掛牌公司，分別是第六元素、凱納股份、二維碳素、華高墨烯。2018年上半年，四家石墨烯企業營收差距較大，第六元素已突破1億元，而華高墨烯只有2.48萬元。石墨烯作為新材料，產品仍處於研發、試投產階段，產品應用技術不夠成熟。2018年上半年四家企業仍處於虧損，扭虧壓力較大，石墨烯行業盈利能力仍待解決。

鋰電池和複合材料為未來石墨烯產業化突破點

根據中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟的預測，到2020年，石墨烯在新能源領域的鋰電池和超級電容市場規模將突破534億元；在複合材料市場的塑料、橡膠、塗料、導電油墨四大領域的規模將突破372億元。石墨烯在鋰電池和複合材料等領域有望得到更優先發展的機會，是未來產業化突破的重點領域。

綜合考慮石墨烯在各個下游領域的技術研究進展、政策引導方向以及下游市場的接受度，近期（1-3年）有望實現產業化的領域是複合材料（功能塗料、塑料、橡膠等領域）、鋰電池導電添加劑、智能內暖服飾等；中期（3-5年）重點關注柔性顯示、傳感器、超級電容器、散熱材料等領域；遠期（5年以上）可以重點關注石墨烯在半導體器件、生物醫藥等領域的突破。

石墨烯產業未來發展趨勢將主要集中在技術、市場（價格）和產品三個方面。隨著石墨烯製備技術的不斷突破，產品良率將進一步提高，製備成本進一步降低；石墨烯產能持續擴張，市場競爭加劇，價格持續走低，降價趨勢從中低端延伸到高端石墨烯材料，下游應用市場激活；同時，石墨烯產品在各個領域的定位將趨於細分和精準，下游產業鏈逐漸完善。

當前全球石墨烯行業處於概念導入期、產業突破前期，各個國家仍處在積極佈局技術專利的階段。雖然我國石墨烯專利申請量超過全球申請總量半數以上，穩居全球首位，但存在實用新型專利多、原創基礎專利少的情況，導致實驗室技術到市場轉化以及技術創新鏈條斷裂，高附值專利組合缺失。石墨烯行業在發展初期面臨諸多不確定因素，在石墨烯產業版圖未完全顯現之前，專注於研發創新制備技術和佈局高端應用市場才是佔據產業制高點的硬道。