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[摘 要]石墨作为一种新兴产业资源，凭借其自身优异的性能，配合国家高端材料政策，受到社会各界腾飞式的青睐。本文将从其应用领域、政策规章、技术突破做一分析，同时列举现有产业合作以及市场动态等相关信息。
[关键词]石墨烯 新型材料 石墨产业 石墨应用 石墨市场
中图分类号：TU757 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）20-0390-02
1.石墨烯介绍及其应用领域
天然石墨是由一层层蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠形成的，石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成较薄的石墨片，当把石墨片剥成单层之后，形成的一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。英国曼彻斯特大学的两位科学家科斯提亚·诺沃谢夫和安德烈·盖姆因为首先发现石墨烯获得2010年度的诺贝尔物理学奖，这一技术突破也引发了一场“石墨热”。石墨烯具有诸多优良的电光特性，应用领域非常广泛。受益技术突破、政策扶持、产业化提速、工业4.0发展以及军工应用，石墨烯发展空间巨大。目前石墨烯成本已从1000元/平方米下降至100元/平方米，为石墨烯产业化和规模化提供了可能。石墨产业未来市场前景十分广阔，在经济发展中的地位越来越重要，国际业内专家预言“20世纪是硅的世纪，21世纪将是碳的世纪”。
随着国家政策的支持，我国的石墨烯产业有望进入飞速发展的阶段。石墨烯的用途主要有：制造超级计算机、液晶显示材料、制造新一代太阳能电池、创制“新型超强材料”、制造晶体管集成电路、超轻型飞机材料等；将石墨烯添加于防腐涂料，有望大幅提升其性能；石墨烯与纤维结合，可以制备多功能纤维，如导电、抗静电纤维、远红外纤维等，对于纺织企业产品升级将有重要贡献；石墨烯用于电池的添加改性，可以改善锂电池甚至铅酸电池性能；石墨烯还能用于导电塑料、导热塑料的制备，对于一般民用塑料企业产品升级也是很好的机会。
2.石墨烯产业的相关政策、技术突破以及产业合作
（1）石墨烯产业的相关政策
据工信部网站2015年11月30日消息，为引导石墨烯产业创新发展，助推传统产业改造提升、支撑新兴产业培育壮大、带动材料产业升级换代，发改委、工信部、科技部等三部门印发《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》。意见提出，到2018年，石墨烯材料制备、应用开发、终端应用等关键环节良性互动的产业体系基本建立，产品标准和技术规范基本完善，开发出百余项实用技术和样品，推动一批产业示范项目，实现石墨烯材料稳定生产，在部分工业产品和民生消费品上的产业化应用。到2020年，形成完善的石墨烯产业体系，形成若干家具有核心竞争力的石墨烯企业，建成以石墨烯为特色的新型工业化产业示范基地。三部委从推进产业发展关键技术创新，推进首批产业化应用示范，推进产业绿色、循环、低碳发展，推进拓展应用领域及保障措施等方面提出意见。
（2）石墨烯的技术突破、升级与产业合作
石墨烯产业尚处专利布局和产业化研发阶段，技术升级是主要驱动力。目前我国的石墨烯研发水平有了显著的提高，石墨烯制备成本也已實现了明显的下降，但在下游领域仍不具备价格优势。国内市场上石墨烯产品产能基本能满足目前的下游需求，由技术升级引导的成本下降将是现阶段石墨烯市场化产业化进程的核心驱动力。
① 石墨烯技术突破与升级：
▲ 中国科学院青岛生物能源与过程研究所青岛储能产业技术研究院研究团队围绕高能量密度锂离子电容器关键材料与核心技术，开展了一系列原创性研发工作。近日，青岛储能院研发出的新型石墨烯基高能量度锂离子电容器技术在北京通过了由中国石油和化学工业联合会组织的专家鉴定和评价。鉴定委员会专家一致认为该项成果创新性强，建议尽快推进产业化进程。该技术突破了石墨烯复合电极设计与批量制备、可控均匀预嵌锂、充放电胀气抑制及特殊集流极片涂布等技术难题，在实践中总结出石墨烯基锂离子电容器制备技术和工艺，并自力更生设计建设了国内第一条锂离子电容器的中试生产线，研发出了最高容量3500F/4V型锂离子电容器单体。
▲ 华为公司重视石墨烯技术，积极和曼切斯特大学合作开发石墨烯技术。如大规模天线阵列、超密集组网、新型多址技术和全频谱接入等技术就成为5G无线技术的发展方向，而这些技术很有可能需要倚重石墨烯材料的广泛应用。另外，在屏幕制造方面，因具有轻、薄、几乎完全透光、强度大、柔韧性好等特点，石墨烯是最有潜力替代氧化铟锡的材料。采用石墨烯技术的屏幕和现在的手机屏幕相比，不仅更薄、透光性更好，而且还具有更好的韧性，更不容易破损，甚至还能做成能够卷起的柔性屏幕，并且石墨烯屏幕能拥有比现用的屏幕更好的用户体验。
▲ 美国XG科技与波士顿电池定制研发专门用于波士顿电池新一代锂离子电池产品的XG科技硅-石墨烯负极材料。当今锂离子电池所用的传统负极材料在研究高能量密度方面已经达到了瓶颈。目前发现有一种产品代替硅-石墨烯负极，其在商用材料中为提升电池容量提供了可能。
▲ 石墨烯三维实验室（Graphene 3D Lab）宣布申请一个关于3D打印OLED光源过程的临时专利，当被打印时伴随光源通过石墨烯涂层透明导电窗口后立即获得功能。这种独特的结构是创造多功能3D打印机的产物，这从而使薄膜能够获得三维结构。这种打印专利与多种技术是存在关联的，这些技术在混合沉积技术、机械臂、激光和紫外固化能力等方面引领行业。石墨烯三维实验室研究人员认为新的IP是一个戏剧性的飞跃，将提供3D打印机与多个功能材料同时协助的能力。这台打印机据称旨在最大化利用功能材料的属性，该公司已经开发并将计划推入市场当中。
②石墨烯产业合作方面：
▲ 11月2日中航工业所属的北京航空材料研究院与英国曼彻斯特大学石墨烯合作项目正式签署生效，双方将在石墨烯增强铝基纳米复合材料的制备、结构表征及性能测试等方面开展全面交流与合作。石墨烯增强铝基复合材料具有高强韧、耐损伤的特点，并具有优异的导电导热性，在航空领域应用可实现结构减重。双方合作将促进该材料的技术成熟，加速航空结构和功能材料的升级换代。同时，本项目合作成果有望在高铁及其它装备领域得到应用。未来双方将在石墨烯领域进一步拓展合作，除石墨烯增强铝基复合材料外，还将在石墨烯储能、环境净化和信息材料等领域开展合作。 ▲ 京津冀石墨烯产业发展联盟今年12月24日在北京成立，未来将形成以河北唐山为中心，跨越京津冀等地区，包括生产、研发、检验检测、融资服务等为一体的石墨烯产业集群。目前在河北、江苏、浙江、山东、深圳等地正在加快石墨烯的产业化布局。在河北唐山，已经形成了包括14家石墨烯相关企业的产业集群，包括石墨烯产业院士工作站、石墨烯材料技术研究中心等研发机构。预计到2017年底将实现20亿元以上的年产值，利税达到4亿元以上。
综上所述，随着石墨烯技术的快速突破升級，产业发展迅速，结合当前市场形势，针对石墨烯新材料的全面产业化有关专家建议，国家应加大下游应用研发的投入，建立区域石墨烯应用示范基地，加快石墨烯行业标准化进程，推进产业集群发展。同时，加强投融资引导，建立区域产业基金，研究建立石墨烯产品首批次应用示范风险补偿机制，鼓励石墨烯产业化应用。该联盟相关人士表示，2016年将启动石墨烯应用示范专项，促进若干应用领域产业突破。同时，加强产学研结合，建立跨区域的“国家石墨烯产业联合创新中心”，依托应用企业建立石墨烯应用工程实验室，解决石墨烯产业的共性关键技术，推动建立石墨烯知识产权运营平台，建立石墨烯专利池，完善知识产权交易和保护机制，促进知识产权高效利用。
3.石墨烯市场动态
石墨烯凭借优异性能可广泛应用于新能源汽车、航空航天等多个领域，成为重点市场投资对象。有分析指出，新材料作为高新技术的基础和先导，将成为二十一世纪最重要和最具发展潜力的领域，发展空间巨大，产业化应用有望提速。
石墨烯作为处于起步期的新兴产业目前较难立刻有业绩兑现，因此市场资本参与分享此轮石墨烯盛宴的方式也五花八门。经统计目前市场上拥有石墨烯业务的上市公司共有16家，根据业务类型大致可划分为技术导向派、产业链导向派和概念导向派三大类。
技术导向派的上市公司通过近几年的潜心研发或在资本市场上的兼并重组，目前已经具备了石墨烯产品的生产能力或石墨烯专利技术。目前这样的上市公司有7家，分别是具有石墨烯制备技术专利的方大炭素（股票代码：600516）；具备负极材料完整产业链并参与石墨矿开采的中国宝安（000009）；收购石墨烯企业上海新池能源的正泰电器（601877）；具有石墨烯专利且作为第一大股东拥有石墨烯企业厦门凯纳28%股权的中泰化学（002092）；设立专业子公司并邀请上海第二工业大学以石墨烯技术入股的悦达投资（600805）；控股石墨烯龙头企业重庆墨希的华丽家族（600503）和拥有石墨烯电缆专利的中超控股（002471）。此外，东旭光电（000413）于2014年8月与北京理工大学签订了5年的合作研发协议，目前尚无成果公告；美都能源（600175）于2015年7月17日与浙江大学材料科学与工程学院签订了2年的合作协议，目前尚无后续公告。
资金导向派的上市公司以更加宏观的眼光看待石墨烯产业发展带来的商机。中国宝安（000009）、方大炭素（600516）和烯碳新材（000511）都在积极介入上游石墨产业，试图在石墨烯产业方兴未艾之时与石墨矿建立稳定的供应关系，抢占优质上游资源；东旭光电（000413）与石墨烯服务检测企业以及石墨烯产业联盟建立了稳定的关系；与此同时，烯碳新材（000511）、东旭光电（000413）、德尔未来（002631）、康得新（002450）分别出资设立产业基金或投资公司，试图利用资金优势在合适的时机介入石墨烯领域。
概念导向派属于在过去一、两年内发布过石墨烯概念的相关公告，此后就基本沉寂至今。其中包括南都电源（300068）在2013年3月公告申请两项石墨烯石墨烯发明专利；新纶科技（002341）宣布在2014年6月成功合成石墨烯并在2015年建成石墨散热膜生产线；南江B（200160）控股的承德墨西科技曾经在2013年初承担了墨西科技建设涂层生产线的项目，但随后考虑到下游需求不足搁置了设立公司的计划；乐通股份（002319）在2013年1月与宁波墨西签订过《石墨烯油墨项目合作协议》。
[关键词]石墨烯 新型材料 石墨产业 石墨应用 石墨市场
中图分类号：TU757 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）20-0390-02
1.石墨烯介绍及其应用领域
天然石墨是由一层层蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠形成的，石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成较薄的石墨片，当把石墨片剥成单层之后，形成的一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。英国曼彻斯特大学的两位科学家科斯提亚·诺沃谢夫和安德烈·盖姆因为首先发现石墨烯获得2010年度的诺贝尔物理学奖，这一技术突破也引发了一场“石墨热”。石墨烯具有诸多优良的电光特性，应用领域非常广泛。受益技术突破、政策扶持、产业化提速、工业4.0发展以及军工应用，石墨烯发展空间巨大。目前石墨烯成本已从1000元/平方米下降至100元/平方米，为石墨烯产业化和规模化提供了可能。石墨产业未来市场前景十分广阔，在经济发展中的地位越来越重要，国际业内专家预言“20世纪是硅的世纪，21世纪将是碳的世纪”。
随着国家政策的支持，我国的石墨烯产业有望进入飞速发展的阶段。石墨烯的用途主要有：制造超级计算机、液晶显示材料、制造新一代太阳能电池、创制“新型超强材料”、制造晶体管集成电路、超轻型飞机材料等；将石墨烯添加于防腐涂料，有望大幅提升其性能；石墨烯与纤维结合，可以制备多功能纤维，如导电、抗静电纤维、远红外纤维等，对于纺织企业产品升级将有重要贡献；石墨烯用于电池的添加改性，可以改善锂电池甚至铅酸电池性能；石墨烯还能用于导电塑料、导热塑料的制备，对于一般民用塑料企业产品升级也是很好的机会。
2.石墨烯产业的相关政策、技术突破以及产业合作
（1）石墨烯产业的相关政策
据工信部网站2015年11月30日消息，为引导石墨烯产业创新发展，助推传统产业改造提升、支撑新兴产业培育壮大、带动材料产业升级换代，发改委、工信部、科技部等三部门印发《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》。意见提出，到2018年，石墨烯材料制备、应用开发、终端应用等关键环节良性互动的产业体系基本建立，产品标准和技术规范基本完善，开发出百余项实用技术和样品，推动一批产业示范项目，实现石墨烯材料稳定生产，在部分工业产品和民生消费品上的产业化应用。到2020年，形成完善的石墨烯产业体系，形成若干家具有核心竞争力的石墨烯企业，建成以石墨烯为特色的新型工业化产业示范基地。三部委从推进产业发展关键技术创新，推进首批产业化应用示范，推进产业绿色、循环、低碳发展，推进拓展应用领域及保障措施等方面提出意见。
（2）石墨烯的技术突破、升级与产业合作
石墨烯产业尚处专利布局和产业化研发阶段，技术升级是主要驱动力。目前我国的石墨烯研发水平有了显著的提高，石墨烯制备成本也已實现了明显的下降，但在下游领域仍不具备价格优势。国内市场上石墨烯产品产能基本能满足目前的下游需求，由技术升级引导的成本下降将是现阶段石墨烯市场化产业化进程的核心驱动力。
① 石墨烯技术突破与升级：
▲ 中国科学院青岛生物能源与过程研究所青岛储能产业技术研究院研究团队围绕高能量密度锂离子电容器关键材料与核心技术，开展了一系列原创性研发工作。近日，青岛储能院研发出的新型石墨烯基高能量度锂离子电容器技术在北京通过了由中国石油和化学工业联合会组织的专家鉴定和评价。鉴定委员会专家一致认为该项成果创新性强，建议尽快推进产业化进程。该技术突破了石墨烯复合电极设计与批量制备、可控均匀预嵌锂、充放电胀气抑制及特殊集流极片涂布等技术难题，在实践中总结出石墨烯基锂离子电容器制备技术和工艺，并自力更生设计建设了国内第一条锂离子电容器的中试生产线，研发出了最高容量3500F/4V型锂离子电容器单体。
▲ 华为公司重视石墨烯技术，积极和曼切斯特大学合作开发石墨烯技术。如大规模天线阵列、超密集组网、新型多址技术和全频谱接入等技术就成为5G无线技术的发展方向，而这些技术很有可能需要倚重石墨烯材料的广泛应用。另外，在屏幕制造方面，因具有轻、薄、几乎完全透光、强度大、柔韧性好等特点，石墨烯是最有潜力替代氧化铟锡的材料。采用石墨烯技术的屏幕和现在的手机屏幕相比，不仅更薄、透光性更好，而且还具有更好的韧性，更不容易破损，甚至还能做成能够卷起的柔性屏幕，并且石墨烯屏幕能拥有比现用的屏幕更好的用户体验。
▲ 美国XG科技与波士顿电池定制研发专门用于波士顿电池新一代锂离子电池产品的XG科技硅-石墨烯负极材料。当今锂离子电池所用的传统负极材料在研究高能量密度方面已经达到了瓶颈。目前发现有一种产品代替硅-石墨烯负极，其在商用材料中为提升电池容量提供了可能。
▲ 石墨烯三维实验室（Graphene 3D Lab）宣布申请一个关于3D打印OLED光源过程的临时专利，当被打印时伴随光源通过石墨烯涂层透明导电窗口后立即获得功能。这种独特的结构是创造多功能3D打印机的产物，这从而使薄膜能够获得三维结构。这种打印专利与多种技术是存在关联的，这些技术在混合沉积技术、机械臂、激光和紫外固化能力等方面引领行业。石墨烯三维实验室研究人员认为新的IP是一个戏剧性的飞跃，将提供3D打印机与多个功能材料同时协助的能力。这台打印机据称旨在最大化利用功能材料的属性，该公司已经开发并将计划推入市场当中。
②石墨烯产业合作方面：
▲ 11月2日中航工业所属的北京航空材料研究院与英国曼彻斯特大学石墨烯合作项目正式签署生效，双方将在石墨烯增强铝基纳米复合材料的制备、结构表征及性能测试等方面开展全面交流与合作。石墨烯增强铝基复合材料具有高强韧、耐损伤的特点，并具有优异的导电导热性，在航空领域应用可实现结构减重。双方合作将促进该材料的技术成熟，加速航空结构和功能材料的升级换代。同时，本项目合作成果有望在高铁及其它装备领域得到应用。未来双方将在石墨烯领域进一步拓展合作，除石墨烯增强铝基复合材料外，还将在石墨烯储能、环境净化和信息材料等领域开展合作。 ▲ 京津冀石墨烯产业发展联盟今年12月24日在北京成立，未来将形成以河北唐山为中心，跨越京津冀等地区，包括生产、研发、检验检测、融资服务等为一体的石墨烯产业集群。目前在河北、江苏、浙江、山东、深圳等地正在加快石墨烯的产业化布局。在河北唐山，已经形成了包括14家石墨烯相关企业的产业集群，包括石墨烯产业院士工作站、石墨烯材料技术研究中心等研发机构。预计到2017年底将实现20亿元以上的年产值，利税达到4亿元以上。
综上所述，随着石墨烯技术的快速突破升級，产业发展迅速，结合当前市场形势，针对石墨烯新材料的全面产业化有关专家建议，国家应加大下游应用研发的投入，建立区域石墨烯应用示范基地，加快石墨烯行业标准化进程，推进产业集群发展。同时，加强投融资引导，建立区域产业基金，研究建立石墨烯产品首批次应用示范风险补偿机制，鼓励石墨烯产业化应用。该联盟相关人士表示，2016年将启动石墨烯应用示范专项，促进若干应用领域产业突破。同时，加强产学研结合，建立跨区域的“国家石墨烯产业联合创新中心”，依托应用企业建立石墨烯应用工程实验室，解决石墨烯产业的共性关键技术，推动建立石墨烯知识产权运营平台，建立石墨烯专利池，完善知识产权交易和保护机制，促进知识产权高效利用。
3.石墨烯市场动态
石墨烯凭借优异性能可广泛应用于新能源汽车、航空航天等多个领域，成为重点市场投资对象。有分析指出，新材料作为高新技术的基础和先导，将成为二十一世纪最重要和最具发展潜力的领域，发展空间巨大，产业化应用有望提速。
石墨烯作为处于起步期的新兴产业目前较难立刻有业绩兑现，因此市场资本参与分享此轮石墨烯盛宴的方式也五花八门。经统计目前市场上拥有石墨烯业务的上市公司共有16家，根据业务类型大致可划分为技术导向派、产业链导向派和概念导向派三大类。
技术导向派的上市公司通过近几年的潜心研发或在资本市场上的兼并重组，目前已经具备了石墨烯产品的生产能力或石墨烯专利技术。目前这样的上市公司有7家，分别是具有石墨烯制备技术专利的方大炭素（股票代码：600516）；具备负极材料完整产业链并参与石墨矿开采的中国宝安（000009）；收购石墨烯企业上海新池能源的正泰电器（601877）；具有石墨烯专利且作为第一大股东拥有石墨烯企业厦门凯纳28%股权的中泰化学（002092）；设立专业子公司并邀请上海第二工业大学以石墨烯技术入股的悦达投资（600805）；控股石墨烯龙头企业重庆墨希的华丽家族（600503）和拥有石墨烯电缆专利的中超控股（002471）。此外，东旭光电（000413）于2014年8月与北京理工大学签订了5年的合作研发协议，目前尚无成果公告；美都能源（600175）于2015年7月17日与浙江大学材料科学与工程学院签订了2年的合作协议，目前尚无后续公告。
资金导向派的上市公司以更加宏观的眼光看待石墨烯产业发展带来的商机。中国宝安（000009）、方大炭素（600516）和烯碳新材（000511）都在积极介入上游石墨产业，试图在石墨烯产业方兴未艾之时与石墨矿建立稳定的供应关系，抢占优质上游资源；东旭光电（000413）与石墨烯服务检测企业以及石墨烯产业联盟建立了稳定的关系；与此同时，烯碳新材（000511）、东旭光电（000413）、德尔未来（002631）、康得新（002450）分别出资设立产业基金或投资公司，试图利用资金优势在合适的时机介入石墨烯领域。
概念导向派属于在过去一、两年内发布过石墨烯概念的相关公告，此后就基本沉寂至今。其中包括南都电源（300068）在2013年3月公告申请两项石墨烯石墨烯发明专利；新纶科技（002341）宣布在2014年6月成功合成石墨烯并在2015年建成石墨散热膜生产线；南江B（200160）控股的承德墨西科技曾经在2013年初承担了墨西科技建设涂层生产线的项目，但随后考虑到下游需求不足搁置了设立公司的计划；乐通股份（002319）在2013年1月与宁波墨西签订过《石墨烯油墨项目合作协议》。