石墨烯是什麼？
石墨烯是由碳原子構成的只有一層原子厚度的二維晶體。
2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
目前，石墨烯是自然界中已知的最輕、最薄、最強韌的材料，單層的石墨烯材料能承受很大重量。石墨烯原子排列非常緻密，氫原子也無法穿透，同時幾乎完全透光，呈透明狀，導電、導熱性也很強，是一種性能優異的新型納米材料。
目前，石墨烯是最有潛力替代硅的新材料。石墨烯產業的發展前景非常好，未來不可估量。
石墨烯材料效果圖
全球研發現狀
全球的科研和產業投入已相當巨大，有望在未來幾年裡實現產業化。
2010年後，全球石墨烯專利數量呈井噴式增長。從1994年開始，全球一共有12500多例石墨烯相關專利。從申請數量看，中國、韓國、美國、日本位居前四位。中國在數量上有絕對優勢。
美國有大量公司投入到石墨烯產品的研發中，已有相對完整的上中下游產業鏈；歐洲在下游應用方面相對較弱；日、韓在石墨烯電子元器件應用領域較強。
石墨烯晶體管設計效果圖
中國面對的挑戰
中國有眾多一流大學和研究機構涉足石墨烯研究；在企業層面上，雖然石墨烯企業的數量不斷增加，但是隻有深圳鴻海一傢俱有一定優勢。
中國的專利申請主要集中在國內，全球佈局較弱。國內專利申請一旦通過並公開，再到海外申請國際專利就十分困難。
作為新材料，石墨烯的應用機會是跨行業的，但中國的專利大多側重石墨烯的生產製備，而國際專利的發展趨勢是嚮應用轉移。從2013年到2015年，隨著製備技術的完善和成熟，石墨烯的專利申請不斷向下遊拓展延伸。全球新增的專利很多都聚焦具體的應用場景，尤其是複合材料的專利申請幾乎翻番。
石墨烯柔性材料
石墨烯的應用
目前，石墨烯處於產業化初期，應用主要集中在導電、導熱材料領域。
石墨烯電極的應用將使鋰電池的充電速度大大加快；柔性顯示及其相關設備將會是石墨烯未來廣泛應用的領域。
在複合材料領域，石墨烯的應用還會持續地增長，包括塑料、橡膠、塗料，導電油墨四個市場。
在節能環保和熱能管理領域，石墨烯要和行業做深度結合，包括LED和集成電路的散熱材料。
在生物領域，石墨烯塗料無菌、環保，可以應用於生物安全、納米載藥系統、基因治療、生物成像診斷。
在醫學領域，氧化石墨烯有優異的電化學、光學和水溶性特質，能夠吸附芳香族生物分子，構建相應生物傳感器，成為靶向藥物的載體或者生物成像的製劑。
英國曼徹斯特大學研發出石墨烯燈泡；麻省理工大學材料科學系研發出單層石墨烯海水淡化過濾膜；香港理工大學研發出半透明太陽能電池。
石墨烯技術的機會
石墨烯領域的創業，最核心的是基礎技術在相應應用領域上的突破。
目前全世界範圍內，石墨烯的製備與性能水平差不多。因此，現階段應用的好壞將決定勝出的幾率。
製備上還有巨大提升空間。石墨烯粉或薄膜的價格十分昂貴，除非在應用上的利潤比較豐厚，否則製備成本不容小覷。
國內的石墨烯概念股企業或號稱具有石墨烯製備能力的企業，還只是將石墨烯初步用在導電油漆和油墨等簡單領域。
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