李婉逸
前言
石墨烯作為“新材料之王”，憑借其卓越的力學、電學、熱學及光學性能，正成為全球科技競爭與產業升級的核心驅動力。自2012年《新材料產業“十二五”發展規劃》首次將石墨烯納入重點領域以來，中國通過政策引導、技術攻關與產業鏈協同，推動石墨烯從實驗室走向規模化應用。當前，石墨烯在新能源、電子信息、生物醫療等領域的商業化進程加速，但高端技術瓶頸、標準體系缺失及國際競爭壓力仍制約行業高質量發展。
一、行業發展現狀分析
(一)產業化進程加速，應用場景多元化
根據中研普華研究院《2025-2030年中國石墨烯行業深度發展研究與“十五五”企業投資戰略規劃報告》顯示：中國石墨烯產業已形成覆蓋原料制備、薄膜/粉體加工到下游應用的完整產業鏈。在新能源領域，石墨烯作為電極材料顯著提升鋰電池能量密度與快充性能，寧德時代與特斯拉合作項目實現800公里續航;電子信息領域中，石墨烯柔性屏幕、傳感器等高端器件加速迭代，三星Galaxy Z Fold 6屏幕厚度僅0.07mm;生物醫療領域，石墨烯抗菌敷料獲國家藥監局三類醫療器械認證，微創介入器械完成臨床試驗。當前應用仍以“材料替代”為主，但原創性突破集中在第二代石墨烯手機、動力電池等前沿方向。
(二)區域集聚效應凸顯，技術協同深化
產業空間呈現“一心、一點、一帶、一片”的集聚態勢：長三角核心區(常州、無錫等)依托科研院所與企業集群，聚焦薄膜制備與電子器件應用;京津冀及東北片區(北京、哈爾濱)側重軍工、航空航天領域的技術轉化。區域差異化布局優化了資源配置，但跨區域技術協同仍需加強。例如，浙江溫州樂清的石墨烯創新中心研發出高導電石墨烯銅復合材料，應用于充電槍、變壓器等電力設備，使輸電線路每公里年節電1000-2500度。
(三)技術突破與生態重構雙輪驅動
近年來，石墨烯制備技術取得重大突破。化學氣相沉積(CVD)法單層石墨烯生產成本大幅降低，推動柔性電子量產;電化學剝離法廢水排放減少，良率提升，解決傳統氧化還原法的環保難題。同時，行業通過“材料-裝備-應用”全鏈條垂直整合，突破關鍵技術壁壘。例如，貝特瑞攻克石墨烯膜連續化卷燒技術，實現導熱膜批量化生產并導入智能手機供應鏈。
二、宏觀環境分析
(一)政策紅利持續釋放
“十四五”規劃將石墨烯納入新材料前沿領域，多地設立專項基金支持中試平臺建設。例如，廣東、江蘇等地建立專項產業園區，財政補貼規模預計達50億元。政策導向從產能擴張轉向技術攻堅，推動構建專利保護網與行業標準體系。此外，《前沿材料產業化重點發展目錄》等國家級政策明確石墨烯產業需求、目標及關鍵技術，為行業發展提供戰略指引。
(二)技術創新驅動產業升級
人工智能、區塊鏈等技術與石墨烯制備工藝深度融合，推動生產流程智能化與效率提升。例如，AI缺陷修補系統使8英寸石墨烯晶圓缺陷率低于0.1%，滿足半導體級需求;區塊鏈溯源系統應用于石墨烯產品質量追溯，提升市場信任度。同時，綠色化轉型成為行業共識，電化學剝離法等綠色工藝降低能耗與廢水排放，推動產業可持續發展。
(三)全球競爭格局加劇
全球石墨烯產業競爭呈現“美歐引領基礎研究、中國主導規模化生產”的格局。歐美在基礎專利布局上占據優勢，跨國公司通過專利壁壘限制下游出口。中國雖在產能與市場規模領先，但核心專利數量仍落后于美、韓。未來，行業需平衡產能擴張與知識產權布局，提升國際話語權。
三、競爭格局分析
(一)頭部企業引領技術突破
貝特瑞、方大炭素等上市公司通過技術合作和專利布局占據市場份額，例如貝特瑞的石墨烯導熱膜主要應用于智能手機、平板電腦等面板領域的散熱層;方大炭素成功轉化批量石墨烯粉體和石墨烯功能無紡布的生產技術，在抗菌、抗病毒等方面具有顯著優勢。新興企業則聚焦細分領域，如烯碳科技等通過差異化競爭實現突圍。
(二)產業鏈協同效應增強
上下游企業通過縱向并購與戰略合作深化協同。例如，德爾未來戰略控股扎魯特旗石墨礦項目，向鋰電負極、光伏坩堝等高端應用升級;正泰集團聯合中科院微系統所開發CVD石墨烯生長裝備，推動觸點產品全產業鏈國產化。這種協同模式顯著提升產品良率與市場響應速度。
(三)國際競爭與合作并存
中國石墨烯企業通過海外并購獲取核心技術專利，拓展歐美高端市場。例如，某企業通過海外并購獲取核心技術專利，拓展歐美高端市場。同時，國際合作項目加速技術轉移，如中歐石墨烯聯合實驗室推動半導體用石墨烯材料研發。
(一)技術迭代加速成本下探
未來五年，石墨烯制備工藝將持續優化。例如，等離子體增強CVD、生物提取法等綠色工藝降低能耗;單層石墨烯生長裝備通過銅粉表面包覆率精準調控，推動觸點產品全產業鏈國產化。成本下降將加速石墨烯在消費電子、新能源汽車等領域的規模化應用。
(二)應用場景向高附加值領域拓展
石墨烯在新能源、電子信息、生物醫療等場景的深度融合，驅動技術向高附加值領域拓展。例如，石墨烯復合電極使鋰電池實現10分鐘快充80%，氫能儲運密度提升至6-7wt%;氧化石墨烯載藥系統提升癌癥靶向效率5倍，柔性電極助力腦機接口精準治療。場景創新使石墨烯從單一材料升級為多產業變革的核心引擎。
(三)產業生態重構與標準體系完善
行業將加速構建“產學研用金”協同生態，推動跨領域融合。例如，高校與企業共建聯合實驗室，推動基礎研究與應用開發協同;行業協會牽頭制定石墨烯材料性能檢測規范，提升行業話語權。同時，綠色供應鏈建設成為趨勢，企業通過光伏改造、碳足跡披露等措施提升ESG表現。
(四)國際競爭從產能轉向標準
隨著中國石墨烯產業規模擴大，國際競爭焦點將從產能擴張轉向標準制定。例如，中國主導制定的石墨烯散熱膜國際標準獲ISO通過，提升在全球產業鏈中的地位。未來，企業需加強國際標準參與度，通過技術輸出與標準引領構建競爭優勢。
五、企業投資戰略建議
(一)聚焦高端材料與裝備制造
建議企業加大在單層石墨烯、散熱膜等高端材料制備技術的研發投入，同時布局CVD石墨烯生長裝備、AI缺陷檢測系統等核心裝備制造。例如，投資建設單晶石墨烯生產線，滿足半導體級需求;開發石墨烯膜連續化卷燒技術，提升導熱膜良率。
(二)深化跨學科技術融合
企業需探索石墨烯與量子傳感、腦機接口等前沿技術的融合應用。例如，研發石墨烯基神經電極，推動腦機接口設備商業化;開發石墨烯-金剛石復合散熱膜，覆蓋5G基站、數據中心等高功耗場景。
(三)布局全球化供應鏈與市場
建議企業通過海外并購、技術合作等方式獲取核心技術專利，同時依托“一帶一路”倡議拓展新興市場。例如，在東南亞設立石墨烯電池生產基地，服務當地新能源汽車產業;在歐洲建立研發中心，貼近半導體客戶需求。
(四)強化綠色化與可持續發展
企業需加速綠色工藝研發，降低生產能耗與廢水排放。例如，采用電化學剝離法替代傳統氧化還原法，減少酸性廢水產生;通過光伏改造實現生產環節碳中和，滿足國際客戶ESG要求。
(五)參與行業標準制定與生態構建
建議企業聯合高校、行業協會制定石墨烯材料性能檢測規范，提升行業話語權。例如，牽頭制定石墨烯導熱膜熱導率測試標準，推動國產替代;參與石墨烯抗菌敷料臨床指南制定，加速醫療產品審批。
如需了解更多中國石墨烯行業報告的具體情況分析，可以點擊查看中研普華產業研究院的《2025-2030年中國石墨烯行業深度發展研究與“十五五”企業投資戰略規劃報告》。
研究院服務號
中研網訂閱號