石墨烯自問世以來，其關(guān)注度就不斷提高，加之其用途廣泛，在能源裝備、交通運輸、特種航天、電子信息等傳統(tǒng)和新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域均呈現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景，正引領(lǐng)著新材料領(lǐng)域的顛覆性革命。在國家政策的引導下、地方政府及企業(yè)的大力推動下，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，但整體仍處于概念導入期、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期，大規(guī)模應(yīng)用市場尚未打開、缺乏龍頭企業(yè)帶動、發(fā)展環(huán)境有待改善等問題仍然橫亙在石墨烯產(chǎn)業(yè)化道路上。

一、我國石墨烯產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀

1.市場規(guī)模不斷擴大

近年來，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢，據(jù)中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2015年我國石墨烯產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模僅為6億元，2017年已經(jīng)增長至70億元，年均復合增長率超過200%，其中石墨烯在新能源領(lǐng)域規(guī)模達到50億元，石墨烯涂料規(guī)模達到8億元，復合材料和大健康規(guī)模達到5億元，節(jié)能環(huán)保和電子信息領(lǐng)域規(guī)模達到1億元。隨著石墨烯技術(shù)的不斷創(chuàng)新和下游應(yīng)用的不斷成熟，石墨烯市場規(guī)模仍將呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢。預計到2020年，我國石墨烯市場規(guī)模將形成百億規(guī)模。

2.全產(chǎn)業(yè)鏈體系基本建立

隨著石墨烯產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，全產(chǎn)業(yè)鏈布局已經(jīng)初見雛形，基本覆蓋了從制備到應(yīng)用研究到石墨烯產(chǎn)品生產(chǎn)，直至下游應(yīng)用的全環(huán)節(jié)?；拘纬梢员本楹诵?，東部沿海地區(qū)產(chǎn)業(yè)帶和內(nèi)蒙-黑龍江地區(qū)產(chǎn)業(yè)帶為集聚區(qū)，多地點狀分布式的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。據(jù)統(tǒng)計，目前全國在工商、民政等部門登記注冊的石墨烯單位已經(jīng)超過4800家，涉及石墨烯材料制備及應(yīng)用各個領(lǐng)域，單位數(shù)量居全球之首，從制備領(lǐng)域看，相關(guān)產(chǎn)品主要以粉體和薄膜為主，其中石墨烯粉體企業(yè)主要包括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、青島昊鑫新能源科技有限公司、寶泰隆等;石墨烯薄膜企業(yè)主要包括重慶墨?？萍加邢薰?、常州二維碳素科技股份有限公司、無錫格菲電子薄膜科技有限公司等。從應(yīng)用領(lǐng)域看，基本覆蓋了新能源、儲能、電子顯示、防腐涂料、大健康等多領(lǐng)域。表1所示為終端應(yīng)用的典型案例。

3.產(chǎn)品標準和規(guī)范不斷完善

石墨烯作為一種新型材料，行業(yè)標準是引領(lǐng)其創(chuàng)新發(fā)展的重要前提，近年來我國石墨烯產(chǎn)品標準和技術(shù)規(guī)范進展較快。一是加快制定國家標準，成立了石墨烯標準化工作推進組，加強頂層設(shè)計，啟動了石墨烯相關(guān)國家標準的預研工作，加快《石墨烯材料的名詞術(shù)語與定義》《光學法測定石墨烯層數(shù)》《石墨烯鋅粉涂料》等8項國家標準的制定工作。二是積極參與國際標準制定，在國際標準化組織納米技術(shù)委員會(ISO/TC229)和國際電工委員會納電子產(chǎn)品與系統(tǒng)技術(shù)委員會(IEC/TC113)啟動的8項石墨烯國際標準中，我國專家參與了其中2項標準的制定，此外，我國還同英國一起成立了中英石墨烯標準化合作工作組，和英國石墨烯標準化研究領(lǐng)域開始了實質(zhì)性合作。三是地方和行業(yè)標準進展加快，廣西發(fā)布了《石墨烯三維構(gòu)造粉體材料的檢測與表征方法》《石墨烯三維構(gòu)造粉體材料名詞術(shù)語和定義》等5項石墨烯系列地方標準，是我國首個石墨烯系列地方標準，東旭光電、中國航發(fā)北京特種材料研究院等龍頭企業(yè)和行業(yè)協(xié)會等正在編制的相關(guān)行業(yè)/企業(yè)標準接近40項。

4.產(chǎn)業(yè)示范進展順利

當前我國石墨烯產(chǎn)業(yè)正處于從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵時期，對較為成熟的產(chǎn)品開展產(chǎn)業(yè)示范，對加快石墨烯產(chǎn)品應(yīng)用推廣及產(chǎn)業(yè)化進程具有較好的推動作用。一方面國家政策積極引導，如工業(yè)和信息化部、國家財政部、中國銀行保險監(jiān)督管理委員會聯(lián)合建立新材料首批次應(yīng)用保險補償機制并開展試點工作，把5種石墨烯材料納入重點新材料首批次應(yīng)用示范指導目錄，以期突破石墨烯應(yīng)用的初期市場瓶頸，此外，政策還鼓勵在電化學儲能、海洋工程、柔性電子器件、重大環(huán)保技術(shù)裝備、汽車、紡織品行業(yè)等領(lǐng)域拓展石墨烯應(yīng)用，并把石墨烯列入增強制造業(yè)核心競爭力行動計劃。另一方面市場積極響應(yīng)，各地產(chǎn)業(yè)示范工程如火如荼，如中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所在石墨烯重防腐涂料關(guān)鍵技術(shù)突破以及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面取得重大進展，在國網(wǎng)大型輸電鐵塔、大型海洋波浪能發(fā)電裝置、光伏發(fā)電裝置、航天裝備等領(lǐng)域開展了示范應(yīng);東旭光電“超極燈”系列石墨烯散熱大功率LED路燈改造項目成功在北京城市副中心通州區(qū)示范實施。目前石墨烯產(chǎn)業(yè)化示范項目進展順利，目前已經(jīng)在防腐涂料、復合材料、儲能材料等領(lǐng)域均已經(jīng)開展示范應(yīng)用，并初步構(gòu)建了示范應(yīng)用推廣鏈。

二、我國石墨烯產(chǎn)業(yè)化面臨的3大障礙

1.大規(guī)模應(yīng)用市場尚未打開

一種新材料從發(fā)現(xiàn)到實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用一般需要數(shù)十年的時間，尤其關(guān)鍵核心技術(shù)的突破就需要幾年甚至十幾年的時間，而石墨烯從發(fā)現(xiàn)至今僅有10余年的時間，還是一種較為“年輕”的材料。從應(yīng)用現(xiàn)狀來看，雖然基本實現(xiàn)了初步應(yīng)用，并在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，但大多數(shù)的產(chǎn)品仍然屬于利用石墨烯與原有材料結(jié)合提升產(chǎn)品性能，技術(shù)門檻相對較低，且同質(zhì)化現(xiàn)象嚴重，多數(shù)以樣品和實驗室產(chǎn)品為主，尚未真正形成商品。而下游應(yīng)用企業(yè)要應(yīng)用石墨烯替代那些已經(jīng)達到極佳性價比的傳統(tǒng)材料，不僅需要支出研發(fā)、改變生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)線、培訓員工、市場推廣等方面費用，還要承擔石墨烯應(yīng)用效果不確定帶來的風險，整體風險較大，因此目前市場認可度不高。雖然我國已經(jīng)具備了較高的石墨烯粉體及薄膜制備產(chǎn)能，但實際產(chǎn)量偏低，真正開展業(yè)務(wù)的企業(yè)數(shù)量也較少，且以石墨烯為主業(yè)的上市公司也都處于虧損狀態(tài)，大規(guī)模的應(yīng)用市場仍然尚未打開。

2.缺乏龍頭企業(yè)帶動

目前國內(nèi)從事石墨烯生產(chǎn)的企業(yè)以中小型初創(chuàng)企業(yè)為主，雖然有部分大型民營企業(yè)、國企和央企開始關(guān)注石墨烯，但有實質(zhì)性投入的企業(yè)仍較少。石墨烯作為一種技術(shù)含量高、前期投入大的產(chǎn)業(yè)，要想真正實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，需要長期持續(xù)的資金投入，而中小企業(yè)受制于資金、人才等因素限制，難以在石墨烯領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)長期、持續(xù)性的投入，因此龍頭企業(yè)的帶頭作用就顯得極為重要。縱觀美國、歐盟、韓國等國家和地區(qū)，龍頭企業(yè)在石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中均發(fā)揮了重要作用，如美國IBM公司、美國納米技術(shù)儀器公司、日本東芝公司、韓國三星集團等都早早開始布局石墨烯產(chǎn)業(yè)，投入大量的資金、人力等從事石墨烯的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)工作，并取得顯著進展，同時在專利申請方面也更加注重前瞻性布局，不僅專利數(shù)量多、申請活躍度高，而且在世界其他主要國家都申請了專利保護，對加快石墨烯科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化進程提供了良好基礎(chǔ)。

3.產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境有待改善

石墨烯作為前沿性、先導性產(chǎn)業(yè)，其培育與發(fā)展有自身的規(guī)律和特殊性，需要運用新的市場手段發(fā)展培育，尤其為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供良好的發(fā)展軟環(huán)境尤其重要，但整體看來目前石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境仍有待改善。一是知識產(chǎn)權(quán)重視不足，石墨烯作為一種新材料，發(fā)展速度較快，但相關(guān)專利保護等尚不完善，再加上下游用戶對相關(guān)產(chǎn)品不了解，導致很多侵權(quán)事件發(fā)生，尤其在應(yīng)用領(lǐng)域更加常見，烯旺新材打響了石墨烯行業(yè)維權(quán)打假的第一槍，將涉嫌商標、專利侵權(quán)的深圳原始點生物科技有限公司及運營“金點子知識產(chǎn)權(quán)”微信公眾號的深圳金點子網(wǎng)絡(luò)科技有限公司告上法庭。二是標準規(guī)范體系有待完善。行業(yè)標準是引領(lǐng)石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的前提，目前我國石墨烯產(chǎn)業(yè)目前在下游應(yīng)用、產(chǎn)品認證、檢測、使用標準等方面仍是空白。如上游制備，石墨烯產(chǎn)品有粉體、微片、漿料、薄膜等多種類別，規(guī)格各異，適用領(lǐng)域各不相同，制備工藝技術(shù)也多種多樣，目前尚未有統(tǒng)一的行業(yè)標準或技術(shù)規(guī)范。三是行業(yè)公共服務(wù)不足。雖然目前國內(nèi)石墨烯產(chǎn)業(yè)園、聯(lián)盟等相繼成立，但多數(shù)的服務(wù)能力有限，多以區(qū)域或重點企業(yè)為主，難以實現(xiàn)覆蓋全行業(yè)，如目前雖然成立了石墨烯檢測檢驗中心，但服務(wù)內(nèi)容多以檢測來物中是否含有石墨烯為主，至于含量多少、發(fā)揮作用如何等均難以實現(xiàn)。此外，石墨烯行業(yè)統(tǒng)計和運行監(jiān)測也存在缺失，難以為政府政策制定和行業(yè)管理提供支撐。

三、我國石墨烯產(chǎn)業(yè)化的思考

1.加強與相關(guān)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展

聚焦石墨烯在防腐涂料、熱管理材料、潤滑油、復合材料等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級方面的推動作用，加快突破關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)。圍繞國家對新一代顯示器件、大健康、環(huán)保、高端制造等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的需求，加快石墨烯在新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)、突破以及相關(guān)專利的前瞻性布局，引導創(chuàng)新要素和創(chuàng)新資源向這些領(lǐng)域聚集。選擇基本實現(xiàn)量產(chǎn)、技術(shù)較為成熟、下游用戶認可度高的石墨烯應(yīng)用產(chǎn)品開展應(yīng)用示范，培植一批先導用戶，加快下游市場的培養(yǎng)，引導有實力的大型企業(yè)投入相關(guān)下游應(yīng)用產(chǎn)品的研發(fā)。建立一批示范項目，選擇若干應(yīng)用領(lǐng)域，打造從材料制備到終端產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈示范。

2.培育優(yōu)勢骨干企業(yè)

選擇一批優(yōu)勢明顯、成長性好的重點龍頭企業(yè)，以項目承接、訂單補貼、資本運作、戰(zhàn)略合作等方式，加快培育具有競爭力的龍頭企業(yè);鼓勵國有大企業(yè)參與石墨烯等相關(guān)技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用領(lǐng)域拓展。支持優(yōu)勢企業(yè)通過兼并重組、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、協(xié)作配套等方式與上下游企業(yè)建立緊密合作關(guān)系，提高石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的集中度。重點關(guān)注石墨烯領(lǐng)域擁有獨立知識產(chǎn)權(quán)、核心競爭力和品牌優(yōu)勢的創(chuàng)新型企業(yè)或創(chuàng)業(yè)團隊、在孵化系統(tǒng)集成方面具有較強能力和垂直整合實力的企業(yè)、以及在細分應(yīng)用領(lǐng)域獨具特色、具有品牌和渠道優(yōu)勢的潛力企業(yè)對其進行培養(yǎng)。鼓勵大中小企業(yè)協(xié)同發(fā)展，提高材料制備企業(yè)的集中度。

3.優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境

一是加強石墨烯知識產(chǎn)權(quán)的前瞻性布局和保護，細化石墨烯專利鼓勵政策，引導企業(yè)、科研院所等申請高質(zhì)量專利，并在一些高技術(shù)領(lǐng)域開展前瞻性布局，同時加大對石墨烯專利侵權(quán)事件的懲罰力度，維護市場公平競爭秩序。二是進一步完善標準體系，研究制定石墨烯層數(shù)測定、比表面積、導電率等物化特征和性能表征的評價體系，積極開展國際交流合作，開展石墨烯材料相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計、研發(fā)、制備、包裝、運輸、應(yīng)用等標準化研究，逐步構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈標準體系。