等待突破的材料之王！我國石墨烯產業正演奏繁華與傷感的交響樂

任正非曾預言這個時代將來最大的顛覆，是石墨烯時代顛覆硅時代。2018年，石墨烯在華為mate 20手機上成功實現應用，標誌著我國石墨烯熱管理材料的產業化步入了一個新階段。儘管如此，石墨烯這個「材料之王」仍脫不掉「等待突破」的標籤。

作者｜小北校對｜小如

集微網·愛集微APP，各大主流應用商店均可下載

集微網消息，任正非曾預言這個時代將來最大的顛覆，是石墨烯時代顛覆硅時代。2018年，石墨烯在華為mate 20手機上成功實現應用，標誌著我國石墨烯熱管理材料的產業化步入了一個新階段。儘管如此，石墨烯這個「材料之王」仍脫不掉「等待突破」的標籤。

集萬千優勢於一身曾遭過度熱捧，2019值得期待

石墨烯是近十幾年來炙手可熱的二維材料，最早由英國曼徹斯特大學科學家於2004年成功製備，2010年諾貝爾物理學獎將其推成了納米材料的新貴。集優異的力學、熱學、電學和磁學性能於一身，可在複合材料、觸摸屏、集成電路、超級電容等多個領域實現應用，被譽為21世紀的神奇材料、萬能材料、超級材料等。

例如，市場主要使用2D硅基集成電路，而隨著集成電路面積單純的2D縮小已經逼近摩爾極限，向3D發展成為趨勢，而3D集成電路存在散熱、電路串擾及製造工藝等問題，石墨烯在3D集成電路領域的應用引起了研究人員的關注，提出具有石墨烯屏蔽效應的3D集成電路、石墨烯作為靜電阻抗器的3D集成電路、在3D晶元中增加石墨烯層解決散熱問題等。

也正因此，石墨烯自問世以來就被市場賦予了極高的期待，導致了一哄而上、被過度熱捧的亂象，隨著產業的發展、市場的調整，目前石墨烯市場也更加理性。

2019年，我國石墨烯產業發展形勢值得期待。賽迪智庫研究表明，2019年我國石墨烯市場規模繼續擴大、市場發展更加理性、全產業鏈不斷完善。

而其推動因素來自於多個方面，例如標準制定、政策、資本、研發等。

在標準制定方面，據中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟統計，截至2018年底，正在制定的石墨烯國家標準有7項，地方標準5項，行業/企業標準近40項，覆蓋了石墨烯的基礎通用、表徵與測量、環境、產品規範、應用等多個領域。

在政策方面，2018年多份政策都將石墨烯寫入其中，例如國家統計局發布《戰略性新興產業分類（2018）》，包括新一代信息技術產業、新材料產業、節能環保產業、數字創意產業、相關服務業等9大領域，提及石墨烯粉體、石墨烯薄膜入選；泉州市出台《泉州市石墨烯產業發展路線圖（2018—2025年）》；廣西省正式出台《廣西石墨烯產業發展工作方案》等。在工信部2018年公示的《2017年重點新材料首批次應用保險補償試點工作擬補助項目》中有4個項目涉及到石墨烯。

在組織機構方面，2018年北京石墨烯研究院揭牌成立、國家級石墨烯質檢中心落戶無錫、西安絲路石墨烯創新中心揭牌成立、西安絲路石墨烯創新中心揭牌成立等。石墨烯研究院、產業園、產業聯盟等成立，可促使產業上下游聯動發展的格局更加深化，著力打通石墨烯基礎研究與產業需求間缺失的環節，使石墨烯產業鏈也將更加完善。

這為石墨烯2019年發展之路，起到了引領、促進及規範的作用。

此外，值得注意的是，投資市場對石墨烯的認識從狂熱到趨於冷靜。

我國石墨烯版圖

據中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟統計，我國石墨烯單位已經超過4800家，涉及石墨烯材料製備、應用開發、終端應用等各個關鍵環節。在材料製備領域，石墨烯粉體和薄膜兩類企業超300家；應用領域相關企業超過600家。

從產業集聚度來看，目前我國大多數石墨烯公司分布在東部沿海一帶，尤其是長三角、珠三角、京津冀魯聚合區。

江蘇是我國較早發展石墨烯的省份，擁有江蘇省石墨烯產業技術創新戰略聯盟（產學研合作載體）、江南石墨烯研究院、江蘇省產業技術研究院石墨烯材料研究所等。常州石墨烯小鎮是江蘇省最具代表、領航作用的石墨烯產業聚集地，相關企業超過100家，其中石墨烯原材料製備企業數量約佔全國總數一半，甚至在業內有「全國石墨烯產業一半天下在常州」的說法。

據常州石墨烯小鎮官方介紹，常州市在石墨烯粉體和透明薄膜兩大基礎性原材料上率先實現規模量產，其中粉體產量約佔全國50%以上，薄膜產量約佔全國80%以上。全球第一條年產100噸石墨烯粉體生產線、全球第一條3萬平方米CVD法石墨烯透明導電薄膜生產線等，多個全球或全國第一的紀錄在這裡誕生。

京津冀於2015年便成立了京津冀石墨烯產業聯盟，旨在整合三地資源，加速推進低成本石墨烯及裝備技術的產業化進程，形成京津冀戰略性新興產業高地。2016年，中國最頂尖的石墨烯研究機構——北京石墨烯研究院（BGI）也成立了，發展布局為掌控石墨烯材料製備與產業化裝備核心技術、面向企業需求開展高端研發代工、打造石墨烯眾創空間推動協同創新與產業培育，定位於引領石墨烯產業的核心技術策源地、高科技產業創新機制與創新文化示範區、全球石墨烯高端人才匯聚地、石墨烯產業資源協同聚集體及創新創業高地等。

2月25日，北京石墨烯研究院標號石墨烯材料研究等3項課題順利通過北京市科委驗收，標誌著BGI在石墨烯材料標號規則研製及高品質石墨烯薄膜製備、石墨烯玻璃低溫快速生長、石墨烯粉體綠色製備等石墨烯核心材料研究領域取得了重要的技術突破。

可見，京津冀發展石墨烯優勢在於「科研資源」豐富。

山東地區的石墨烯產業主要集中在青島和濟寧等地。經過幾年的發展，山東已初步形成從石墨烯原材料、設備到應用領域的產業鏈雛形。

青島申報的「國家火炬青島石墨烯及先進碳材料特色產業基地」於2015年獲批建設，標誌青島以石墨烯為引領的先進碳材料產業正式進入國家產業布局版圖。2018年，《青島市石墨烯產業發展規劃（2018-2025）》發布，成為首個市級石墨烯專項規劃，青島將大力推進石墨烯的技術攻關與產業化，到2025年打造成北方領先的石墨烯應用示範城市、打造超過百億級的石墨烯產業價值鏈。

青島發展石墨烯產業有資源方面的優勢，它是我國石墨資源三大主要產地之一，佔全國石墨礦產儲量的20%以上，並且品質高、開採難度低。

珠三角地區石墨烯產業以深圳為核心。2018年深圳石墨烯製造業創新中心正式投入使用，示範基地承擔了深圳市在石墨烯產業上共性技術研發、產品檢驗檢測、標準研究制定、項目孵化培育等公共服務職能。光明區是深圳石墨烯產業的重要空間承載地，貝特瑞新能源材料有限公司和華星光電是該區的石墨烯示範性企業。

深圳發展石墨烯的優勢在於廣闊的應用市場，能源、新材料、電子信息、可穿戴設備、電動汽車等諸多領域產業集群發達。

此外，南京、無錫、泰州、寧波、重慶、贛州等地在石墨烯領域也有相應的布局。

國家集成電路石墨烯新材料基因組計劃

美國於2011率先提出「材料基因組計劃」。我國科學家立即捕捉到該計劃所釋放出的重要信息，並於2012年在中國工程院和中國科學院的推動下，啟動了「中國版材料基因組計劃」。

國家石墨烯應用產業技術創新戰略聯盟常務副理事長兼秘書長趙猛博士曾在2018年創造性地提出國家集成電路石墨烯新材料基因組計劃，並透露國家集成電路石墨烯新材料基因組計劃一期首推十七大工程，即石墨烯半導體晶圓、石墨烯晶元、石墨烯載帶、全功能石墨烯集成電路、石墨烯觸摸屏、石墨烯材料快閃記憶體原型、石墨烯U盤、石墨烯量子晶體管、石墨烯處理器、石墨烯濕度感測器、石墨烯圖像感測器、石墨烯導電漿料、石墨烯複合膜、石墨烯LED燈、石墨烯超級電池、石墨烯太陽能電池。

夢想實現過程仍有攔路石

儘管石墨烯產業看似繁華，但背後卻滿是傷感。

因為，石墨烯產業化進程卻不盡人意。在規模化生產方面技術成熟度不高，存在不同批次石墨烯產品質量不穩定、性能差異性大等問題，產品質量難以保障；粉體材料產品存在尺寸和層數不均勻等問題、薄膜材料存在結構缺陷及轉移過程帶來表面污染的情況。此外，由於石墨烯產品標準並不是很完善，並受限於檢測方式有限等原因，造成石墨烯材料市場出現以次充好、魚龍混雜的現象。

不過，可以相信的是，隨著技術的成熟度越來越高以及資本市場、政府政策的大力推動，或許不用很久石墨烯將可以掀起電子科技領域的下一場革命。

圖源｜網路

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！