石墨烯(graphene)是指一种由碳原子以sp杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，具有高导电性、高导热性、高比功率、高强度、双极半导体以及高柔性等理化特性，可运用的范围十分广阔，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的发展前景，目前主要集中应用于能源、环境、电子、化工等行业。
从制备方法来看，石墨烯的制备主要可分为四种，分别是氧化还原法、液相剥离法、化学气相沉以及外延生长法，其中氧化还原法产量较高，方法简单，温度较低且适用于大规模产业化制备，是目前使用最广泛的方法。
由于石墨烯材料前景广阔，发展潜力较大，自2010年以来，我国石墨烯相关企业的注册量快速增长，到2018年达到3121家，同比增长132.9%；2019年稍有下降，我国石墨烯相关企业注册量为2395家，同比下降23.26%；2020年中国石墨烯相关企业注册量高达6576家，同比增长174.57%。
据统计，目前我国石墨烯行业企业规模较大，注册资本在500万以上企业数量达到8726家，占整体石墨烯行业企业的51%；其次是100-500万之间的注册资本企业，共有5334家，占比为32%；然后是企业注册资本在100万之内的石墨烯企业，占比17%。
随着企业数量的增长以及企业规模的扩大，我国石墨烯行业市场持续扩张，市场规模到2018年增长104亿元，同比增长193.27%；预计到2019年中国石墨烯市场规模将达到305亿元，到2021年将达到1026亿元。
技术方面，近年来我国受理石墨烯专利申请数量也呈逐年增长趋势，到2018年达到17263件，同比增长7.38%；2019年有所下降，中国受理的石墨烯专利申请数量为3101件，同比下降82.04%。
v应用领域方面，目前我国石墨烯主要产业化应用领域为新能源、涂料、大健康、复合材料、节能环保、电子信息六大领域。其中新能源领域规模最大，占比为71.43%；其次是涂料领域，应用占比为11.43%；然后是大健康领域与复合材料领域，占比均为7.14%。
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行业分析报告是决策者了解行业信息、掌握行业现状、判断行业趋势的重要参考依据。随着国内外经济形势调整，未来我国各行业的发展都将进入新阶段，决策和判断也需要更加谨慎。在信息时代中谁掌握更多的行业信息，谁将在未来竞争和发展中处于更有利的位置。
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石墨烯理化特性及相关应用领域
石墨烯特性 |
简介 |
应用领域 |
高导电性 |
载流子迁移率是锑化铟的2倍，超过商用硅片10倍，已知最高 |
芯片、集成电路、导电剂、传感器、锂电 |
高导热性 |
导热系数达5300w/m·k，高于碳纳米管和金刚石 |
散热元件、导热元件 |
高比功率 |
10kw/kg，30倍于锂电 |
超级电容、储能元件 |
高强度 |
断裂强度为125gpa，优质钢铁的200倍 |
机械结构 |
双极半导体 |
兼有n、p型半导体性能 |
cmos半导体元件 |
高柔性 |
弯折不影响优异的性能 |
柔性材料、曲屏、可穿戴设备 |
数据来源：观研天下整理
从制备方法来看，石墨烯的制备主要可分为四种，分别是氧化还原法、液相剥离法、化学气相沉以及外延生长法，其中氧化还原法产量较高，方法简单，温度较低且适用于大规模产业化制备，是目前使用最广泛的方法。
石墨烯制备方法
制备方法 |
基本原理 |
制造成本 |
优势 |
劣势 |
氧化还原法 |
利用强质子酸形成石墨层间化合物，并用强氧化剂、还原剂依次进行氧化还原 |
较低 |
方法简单，温度较低，适用于大规模产业化制备 |
难以充分还原，导电性和透明性无法保证；存在污染的问题 |
液相剥离法 |
选择合适的溶剂利用超声波破坏石墨烯层间范德华力从而剥离出石墨烯 |
较低 |
操作简单，石墨烯结构缺陷少 |
利用超声设备，石墨烯尺寸小，片层数多 |
化学气相沉 |
积法铜箔、镍膜等为生长基底，利用甲烷等含碳化合物作为碳源，在基体表面高温分解并逐步生长得到石墨烯 |
较高 |
工艺简单，产出石墨烯质最高，可大面积生长 |
成本高，大规模量产难度大 |
外延生长法 |
用硅的高蒸汽压在高温和超高真空条件下使硅原子挥发，剩余的碳原子通过结构重排在sic表面形成石墨烯层 |
较高 |
石墨烯质量较高，尺寸与厚度可控 |
制备条件苛刻，需要高真空度，成本高、效率低 |
数据来源：观研天下整理
由于石墨烯材料前景广阔，发展潜力较大，自2010年以来，我国石墨烯相关企业的注册量快速增长，到2018年达到3121家，同比增长132.9%；2019年稍有下降，我国石墨烯相关企业注册量为2395家，同比下降23.26%；2020年中国石墨烯相关企业注册量高达6576家，同比增长174.57%。
2010-2020年中国石墨烯相关企业注册量
数据来源：观研天下整理
据统计，目前我国石墨烯行业企业规模较大，注册资本在500万以上企业数量达到8726家，占整体石墨烯行业企业的51%；其次是100-500万之间的注册资本企业，共有5334家，占比为32%；然后是企业注册资本在100万之内的石墨烯企业，占比17%。
中国石墨烯相关企业注册资本分布
数据来源：观研天下整理
随着企业数量的增长以及企业规模的扩大，我国石墨烯行业市场持续扩张，市场规模到2018年增长104亿元，同比增长193.27%；预计到2019年中国石墨烯市场规模将达到305亿元，到2021年将达到1026亿元。
2017-2021年中国石墨烯市场规模及预测
数据来源：观研天下整理
技术方面，近年来我国受理石墨烯专利申请数量也呈逐年增长趋势，到2018年达到17263件，同比增长7.38%；2019年有所下降，中国受理的石墨烯专利申请数量为3101件，同比下降82.04%。
2011-2019年中国受理的石墨烯专利申请数量
数据来源：观研天下整理
v应用领域方面，目前我国石墨烯主要产业化应用领域为新能源、涂料、大健康、复合材料、节能环保、电子信息六大领域。其中新能源领域规模最大，占比为71.43%；其次是涂料领域，应用占比为11.43%；然后是大健康领域与复合材料领域，占比均为7.14%。
中国石墨烯六大产业化应用领域规模占比
数据来源：观研天下整理（lj）
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行业分析报告是决策者了解行业信息、掌握行业现状、判断行业趋势的重要参考依据。随着国内外经济形势调整，未来我国各行业的发展都将进入新阶段，决策和判断也需要更加谨慎。在信息时代中谁掌握更多的行业信息，谁将在未来竞争和发展中处于更有利的位置。
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