石墨烯是一種由單層碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)和力學(xué)特性，被譽(yù)為“黑金”和“新材料之王”。自2004年石墨烯在實(shí)驗(yàn)室中被穩(wěn)定制備出來以來，其研究和應(yīng)用就受到了廣泛的關(guān)注。
近年來，石墨烯市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，增長(zhǎng)率保持在較高水平。全球范圍內(nèi)，石墨烯產(chǎn)業(yè)也呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。
中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模：根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2030年石墨烯市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及供需格局分析預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示，2021年中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)模為261億元，2022年增長(zhǎng)至335億元，同比增長(zhǎng)26.42%;2023年達(dá)到386億元，同比增長(zhǎng)15.22%。預(yù)計(jì)2024年中國(guó)石墨烯市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到441億元，且預(yù)計(jì)未來幾年將保持高速增長(zhǎng)。
全球市場(chǎng)規(guī)模：2023年全球石墨烯市場(chǎng)規(guī)模約為117.89億美元(約合人民幣800多億元)，預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)到約518.35億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為23.56%。
三、石墨烯行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)
石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋了從基礎(chǔ)研究、制備技術(shù)、產(chǎn)品開發(fā)到市場(chǎng)推廣等多個(gè)環(huán)節(jié)，形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)。具體來說，石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游、中游和下游三個(gè)部分：
上游：主要包括石墨、碳化硅、甲烷等原材料以及化學(xué)氣相沉積(CVD)、機(jī)械剝離等工藝設(shè)備。石墨是制備石墨烯的重要原料之一，中國(guó)作為全球石墨產(chǎn)量最大的國(guó)家，擁有豐富的石墨資源，為石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的原材料基礎(chǔ)。
中游：主要涉及石墨烯產(chǎn)品的多樣化制備，包括石墨烯粉體、石墨烯薄膜、石墨烯漿料、石墨烯纖維以及石墨烯改性復(fù)合材料等。這些產(chǎn)品不僅具有各自獨(dú)特的性能和用途，還可以通過進(jìn)一步加工和處理，形成更多具有創(chuàng)新性和實(shí)用性的應(yīng)用產(chǎn)品。
下游：應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，主要包括新能源、電子信息、新材料、生物醫(yī)藥、環(huán)保等。石墨烯因其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。
石墨烯行業(yè)尚處于產(chǎn)業(yè)化初期，競(jìng)爭(zhēng)格局較為分散。但國(guó)內(nèi)已涌現(xiàn)出一批具備規(guī)?；?jīng)營(yíng)能力的企業(yè)，并占據(jù)較高市場(chǎng)份額。這些企業(yè)可以分為三個(gè)梯隊(duì)：
第一梯隊(duì)：包括貝特瑞、方大炭素、碳元科技等大型企業(yè)，這些企業(yè)在技術(shù)研發(fā)和規(guī)模生產(chǎn)上具有顯著優(yōu)勢(shì)，擁有完整的石墨烯生產(chǎn)線和國(guó)內(nèi)外成熟的銷售網(wǎng)絡(luò)。
第二梯隊(duì)：包括常州第六元素、二維碳素和寧波墨西等公司，這些企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新上具有一定優(yōu)勢(shì)，進(jìn)入行業(yè)較早，研發(fā)能力強(qiáng)，未來潛力大。
第三梯隊(duì)：由眾多中小型企業(yè)組成，它們的市場(chǎng)占有率較低，但在特定的細(xì)分市場(chǎng)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
中國(guó)政府對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)給予了高度重視和支持。通過制定行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)政策和總體規(guī)劃等方式，加強(qiáng)對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)的指導(dǎo)和支持。同時(shí)，通過設(shè)立專項(xiàng)基金、提供稅收優(yōu)惠等措施，鼓勵(lì)企業(yè)加大研發(fā)投入和技術(shù)創(chuàng)新力度。例如，《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2024年本)》中將石墨烯材料列入鼓勵(lì)類目錄。
六、石墨烯行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用拓展
隨著科研的深入和技術(shù)的不斷優(yōu)化，石墨烯的制備效率、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本將得到顯著提升。這將推動(dòng)石墨烯在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，進(jìn)一步拓展市場(chǎng)空間。石墨烯在新能源、電子信息、生物醫(yī)藥、環(huán)保等新興領(lǐng)域的應(yīng)用將不斷拓展。
新能源領(lǐng)域：石墨烯電池能夠顯著提高充電速度和續(xù)航能力。例如，寧德時(shí)代研發(fā)的石墨烯基鋰離子電池應(yīng)用于新能源汽車中，相比傳統(tǒng)鋰離子電池能量密度提高了20%左右，續(xù)航里程可提升至600公里以上，同時(shí)充電時(shí)間縮短了近30%。
電子信息領(lǐng)域：石墨烯有望替代硅成為新一代信息技術(shù)的基礎(chǔ)材料。其出色的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性可用于制造更小、更快、更節(jié)能的電子元件，如石墨烯晶體管。同時(shí)，石墨烯薄膜因其透明、導(dǎo)電、柔性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車電子、消費(fèi)電子、光子及光電設(shè)備等領(lǐng)域。
生物醫(yī)藥領(lǐng)域：石墨烯可用于藥物載體、生物傳感器等。例如，清華大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出基于石墨烯的生物傳感器，可用于檢測(cè)血液中的葡萄糖含量，其檢測(cè)精度比傳統(tǒng)傳感器提高了15%左右。
環(huán)保領(lǐng)域：石墨烯可用于污水處理、空氣凈化等方面。在污水處理方面，石墨烯復(fù)合材料對(duì)重金屬離子的吸附率可達(dá)95%以上，對(duì)有機(jī)污染物的去除率也能達(dá)到80%左右。在空氣凈化方面，石墨烯基空氣凈化材料對(duì)PM2.5的去除率高達(dá)99%，同時(shí)還能有效分解甲醛等有害氣體。
石墨烯材料行業(yè)具有廣闊的發(fā)展?jié)摿途薮蟮氖袌?chǎng)前景。然而，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，企業(yè)及投資者也需要密切關(guān)注市場(chǎng)動(dòng)態(tài)和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，做出適時(shí)有效的市場(chǎng)決策以搶占先機(jī)。石墨烯行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)主要包括：
制備技術(shù)困境：是制約其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要障礙之一。
應(yīng)用領(lǐng)域挑戰(zhàn)：例如，在電子信息領(lǐng)域，石墨烯雖然具有高度的導(dǎo)電性和載流子遷移率，但是卻缺乏帶隙，難以實(shí)現(xiàn)開關(guān)功能。在復(fù)合材料領(lǐng)域，石墨烯雖然具有超強(qiáng)的力學(xué)強(qiáng)度和導(dǎo)電導(dǎo)熱性，但是卻存在分散性差和界面作用弱等問題。
為了推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，需要政府、企業(yè)和社會(huì)各方共同努力：
加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)：不斷突破制備技術(shù)瓶頸，提高產(chǎn)品質(zhì)量和制備效率。
拓展應(yīng)用領(lǐng)域：積極探索石墨烯在更多領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，推動(dòng)其規(guī)?；瘧?yīng)用。
加強(qiáng)政策支持：政府應(yīng)繼續(xù)出臺(tái)更多扶持政策，引導(dǎo)資金、人才等資源向石墨烯產(chǎn)業(yè)集聚。
促進(jìn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展：石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)合作，形成協(xié)同發(fā)展態(tài)勢(shì)。
石墨烯行業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的市場(chǎng)潛力。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的深入拓展，石墨烯將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，成為推動(dòng)全球產(chǎn)業(yè)升級(jí)和科技進(jìn)步的重要力量。
更多行業(yè)詳情請(qǐng)點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2030年石墨烯市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及供需格局分析預(yù)測(cè)報(bào)告》。
研究院服務(wù)號(hào)
中研網(wǎng)訂閱號(hào)