未来5年我国对石墨烯行业的预测分析

有利因素分析

一、支持加码

由于石墨烯良好的材料性能和巨大的市场潜力，世界各国相继投入大量的资金进行与石墨烯相关的研究，也出台了相应的产业扶持。我国石墨烯的发展得到了国家和各级地方的大力扶持，并且支持力度在不断加大。《新材料产业发展指南》、《“十三五”材料领域科技创新专项规划》和《工业和信息化部、财政部、关于开展重点新材料首批次应用保险补偿机制试点工作的通知》等国家相关的出台均表明石墨烯产业属于国家重点鼓励和支持的行业。石墨烯的发展将继续获得良好的外部环境。

二、行业进入快速发展期

经过近几年的蓬勃发展，石墨烯产业正从导入期步入到成长期阶段，目前国内从事石墨烯企业众多，从上市公司到初创企业纷纷涉足石墨烯领域；石墨烯制备技术，如氧化还原法和CVD渐成主流，目前石墨烯产品价格具备工业化使用的条件；另外，石墨烯在部分应用领域，如石墨烯在重防腐涂料领域和复合材料领域应用已日益成熟，市场增长快速；石墨烯属于非标产品，瞄准高端应用市场，需要满足下游客户定制化需求，与客户关系密切，这也增加了市场的壁垒；近两三年来，围绕石墨烯标准制定的工作也在紧锣密鼓地进行着，标准的陆续出台将对石墨烯产业的快速健康成长发挥有力促进作用。

三、处于国际先进水平

2017年，我国石墨烯产业已经从基础材料研发向应用产品开发方向转变，石墨烯相关的应用产品开发企业数量迅速增加，结果使得石墨烯应用产品向多样化、专业化方向发展，在应用产品研发方面我国已经走在世界前列。

2017年，石墨烯应用产品研发势头较好的方向有：手机触摸屏、锂离子电池、超级电容器以及增强塑料、防腐涂料、石墨烯温控材料等复合材料等领域，在石墨烯产业化进程上，我国基本处于国际先进水平。

四、性能优势

由于碳原子之间化学键的特性，使得石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料。而因为只有一层原子，电子的运动被在一个平面上，为它带来了全新的电学属性。石墨烯在可见光下透明，但不透气。这些特征使得它非常适合作为保护层和透明电子产品的原料。

五、替代硅的理想材料

硅基材料集成电路主频越高，热量也随之提高，并最终撞上功耗墙。目前硅基芯片最高的频率是在液氮环境下实现的8.4G，日常使用的桌面芯片主频基本在3G到4G，笔记本电脑为了控制CPU功耗，主频普遍控制在2G到3G之间。

相对于现在普遍使用的硅基材料，石墨烯在室温下拥有10倍的高载流子迁移率，同时具有非常好的导热性能，芯片的主频理论上可以达到300G，并且有比硅基芯片更低的功耗。早在几年前，IBM在实验室中的石墨烯场效应晶体管主频达155G。

六、产业集群逐步扩大

在的扶持鼓励下，我国石墨烯产业近年迎来大发展，常州石墨烯产业园、无锡石墨烯产业应用示范基地、青岛石墨烯产业创新示范基地等相继成立。随着产业化的提速，石墨烯产业集群持续壮大。

不利因素分析

一、产业化困难重重

目前，石墨烯虽然已经走出了实验室，但是大规模商业化应用仍然面临着很多制约因素，主要包括技术、市场、成本三大制约瓶颈。

（一）技术问题。包括制备、分散、应用和环保等关键技术和装备都尚未突破。虽然目前石墨烯制备技术已经有20多种，但规模化、低成本、高品质和大尺寸的宏量制备技术尚未取得实质性突破，难以满足工业化量产的需求。材料的分散技术，以及与下游工艺、工程化应用相结合的技术等都还制约着产业化进程。

（二）市场问题。虽然目前各种应用产品层出不穷、百花齐放，但是缺乏真正的高品质、高附加值和体现石墨烯独特性能的杀手锏级产品，绝大多数只不过是对传统材料进行改性或者努力替代已经成熟的材料，经过改性后的材料性能提升并不明显，或者石墨烯并不是非添加不可，个别甚至在添加之后出现不良后果，难以得到市场认可。一些研究机构或企业号称取得了突破进展，也只不过是做出了样品或实验室产品，根本没有形成商品。目前大多数石墨烯生产企业还主要是给科研机构或下游应用企业提供石墨烯试用品。如果下游应用市场没有激活，石墨烯就很难产业化。

（三）成本问题。目前大多数企业尚处于小批量生产的探索阶段，还不能形成稳定的规模化生产能力，没有资金的回笼；且企业前期的研发投入资金量大、周期长，应用市场没有打开，所以不论是材料本身，还是应用产品的成本都很高，这都阻碍了石墨烯进一步走向市场。

二、产业低端化发展苗头初显

与美、日、韩等发达国家相比，中国石墨烯研究和产业发展基本处于产业链和价值链的低端，虽然资本界、学术界、媒体界等“热情高涨”，但无法掩盖上游材料生产企业盲目扩大产能、下游应用集中在附加值低的产品、低端产能扩张过快、产品同质化严重等问题，已经初步显示出“低端化”发展的苗头。主要表现在：专利“重量轻质”。虽然中国石墨烯专利申请量超过全球申请总量半数以上，稳居全球首位，但存在实用新型专利多、原创基础专利少；国内专利多、国际专利少；高校专利多、企业专利少的现象。

三、产业标准体系有待完善

（一）科学完整的产业标准体系尚未建立

我国石墨烯产业标准化工作始于2015年，但由于标准体系建立时间短，立项的标准较少。此外，随着石墨烯产业的迅速发展和石墨烯科学技术的进步，部分涉及石墨烯的新产品、新技术、新工艺以及管理标准尚未制定。因此，迫切需要建立科学的石墨烯标准体系，指导具体标准的制定。

（二）标准分布不均衡、覆盖面窄

现有的和正在制定的石墨烯标准中，仅3项是关于石墨烯产业应用的标准，而其余均为术语和石墨烯原材料检测等标准，从石墨烯全产业链分析，有必要建立覆盖石墨烯资源、石墨烯应用、环境保护、加工设备等不同方面的标准体系

四、潜在环境风险

石墨烯产业目前最成熟的产品之一是“氧化石墨烯纳米颗粒”，它很便宜，虽不能用在电池、可弯折触屏等高端领域，作为电子纸等用途倒是相当不错。可是它对人体很可能是有毒的。而且，经研究发现，它在地表水里非常稳定、极易扩散。虽然现在对它的环境影响下断言还为时太早，但这的确是个潜在问题。

市场规模预测

综合以上因素，我们预计，2018年中国石墨烯市场规模将达到280亿元，未来五年（2018-2022）年均复合增长率约为70.48%，2022年中国石墨烯市场规模将达到2365亿元。

图表　中投顾问对2018-2022年中国石墨烯市场规模预测

数据来源：中投顾问产业研究中心