中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：石墨烯是新材料領(lǐng)域一顆耀眼的新星。由于具備眾多優(yōu)異的力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和微觀量子性質(zhì)，石墨烯有望在電子、新能源、高端制造、醫(yī)療等領(lǐng)域展開(kāi)多種應(yīng)用。未來(lái)下游應(yīng)用市場(chǎng)有望達(dá)到萬(wàn)億元級(jí)別，預(yù)計(jì)最先將應(yīng)用于太陽(yáng)能透明電極、散熱材料和觸摸屏等領(lǐng)域。
石墨烯目前處于產(chǎn)業(yè)化攻堅(jiān)階段，在技術(shù)、工藝和產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)接方面需要投入大量資源。產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵和難點(diǎn)是相關(guān)材料的制備、轉(zhuǎn)移技術(shù)和上下游產(chǎn)業(yè)鏈整合。美國(guó)、英國(guó)、中國(guó)、日本和韓國(guó)等國(guó)家的產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)處于相對(duì)前列。
涉及石墨烯業(yè)務(wù)的上市公司較多，但均處于研發(fā)試驗(yàn)或新涉階段，尚未對(duì)業(yè)績(jī)構(gòu)成實(shí)質(zhì)性影響。
新材料領(lǐng)域的重大突破
石墨烯是由單層碳原子構(gòu)成的六角形蜂巢晶格的平面二維材料，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，各項(xiàng)物理性質(zhì)優(yōu)異。石墨烯的發(fā)現(xiàn)顛覆了凝聚態(tài)物理學(xué)界既往的二維材料不能在有限溫度下存在的觀念。
石墨烯具備眾多優(yōu)異的力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和微觀量子性質(zhì)，是目前最薄也是最堅(jiān)硬的納米材料，同時(shí)具備透光性好、導(dǎo)熱系數(shù)高、電子遷移率高、電阻率低、機(jī)械強(qiáng)度高等眾多普通材料不具備的性能，未來(lái)有望在電極、電池、晶體管、觸摸屏、太陽(yáng)能、傳感器、超輕材料、醫(yī)療、海水淡化等眾多領(lǐng)域應(yīng)用，是最有前景的先進(jìn)材料之一。
石墨烯材料分為兩類(lèi)，一類(lèi)是由單層或多層石墨烯構(gòu)成的薄膜，另一種是由多層石墨烯構(gòu)成的微片。石墨烯薄膜又分為單晶薄膜和多晶薄膜。其中單晶薄膜可以用于集成電路等電子領(lǐng)域，但是產(chǎn)業(yè)化尚待時(shí)日。而多晶薄膜有望在5-10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，替代ITO玻璃用于制造觸摸屏（特別是柔性制造屏）和其他需要透明電極的領(lǐng)域。除了純石墨烯之外，另外還有很多石墨烯衍生物，未來(lái)也會(huì)有較為廣泛的應(yīng)用。
總體而言，石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅饕性陔娮?、新能源、生物醫(yī)療、高精度制造業(yè)、水處理等高精尖技術(shù)領(lǐng)域。
傳感器方面，納米傳感器尺寸小、精度高。原子級(jí)別的傳感器與普通傳感器相比，具備多種獨(dú)有的微觀性質(zhì)，顯著拓寬了傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域。納米傳感器可廣泛應(yīng)用于生物、化學(xué)、機(jī)械、航空、軍事等方面。納米傳感器主要包括納米磁敏傳感器、納米生物傳感器和納米光纖傳感器。納米傳感器尺寸主要取決于探針針頭大小，傳感器尺寸可顯著減小，同時(shí)感應(yīng)時(shí)間大大縮短，滿足微觀高精度測(cè)量需要。隨著工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境監(jiān)測(cè)的需要，納米氣敏傳感器的研發(fā)獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，未來(lái)有望率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。
目前已經(jīng)有用化學(xué)氣相沉積法在分散有催化劑的SiO2/Si基片上制得的單個(gè)的單壁碳納米管。此種碳納米管使得傳感器在復(fù)雜的氣體環(huán)境中具有選擇性，區(qū)分度和靈敏度較之傳統(tǒng)的傳感器顯著提升。
單壁碳納米管具有優(yōu)異的電子、機(jī)械、力學(xué)等性能，但是納米管制備一直是難點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可控的制備是單壁碳納米管應(yīng)用的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，同時(shí)也成為碳納米管研究和應(yīng)用發(fā)展的瓶頸。
石墨烯良好的電導(dǎo)性能和透光性能，使其在透明電導(dǎo)電極方面有非常好的應(yīng)用前景。試驗(yàn)證明，石墨烯比表面積高達(dá)2600平方米/克，導(dǎo)電性極高，且儲(chǔ)能效率是現(xiàn)有材料的近兩倍，是理想的電極材料。石墨烯在取代其他電極材料方面有廣闊的應(yīng)用前景，即便是目前商用超極電容器使用的活性炭等材料，比表面積也不過(guò)1000-1800平方米/克，石墨烯的電學(xué)綜合性能顯著超越當(dāng)前的各種材料。
傳統(tǒng)電極材料多采用ITO（銦錫氧化物）。銦元素價(jià)格昂貴，且較為稀有。行業(yè)正在尋找一種成本更低的材料以替代ITO。石墨烯以其獨(dú)有的導(dǎo)電透明性質(zhì)成為備選材料。采用石墨烯制成的透明電極，不僅具備傳統(tǒng)電極的導(dǎo)電特性，同時(shí)還可以彎曲折疊，在搭建過(guò)程中可與建筑構(gòu)成一體化，更加經(jīng)濟(jì)和實(shí)用。透明導(dǎo)電電極不僅應(yīng)用于太陽(yáng)能領(lǐng)域，同時(shí)還可應(yīng)用在觸摸屏、液晶屏、發(fā)光LED和超級(jí)電容等多種光電領(lǐng)域。目前全球?qū)嶒?yàn)室將石墨烯電極應(yīng)用至上述多類(lèi)型產(chǎn)品，包括觸摸屏和超級(jí)電容。若能成功商業(yè)化，未來(lái)有望改變電子行業(yè)制造格局。
應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬
石墨烯是目前所知最薄、最強(qiáng)和導(dǎo)電性最好的材料。研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)建立三維堆疊多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)的石墨烯能夠制成具備極為敏感的高效光伏設(shè)備，可以利用太陽(yáng)能產(chǎn)生電力。未來(lái)有望采用石墨烯制成轉(zhuǎn)換效率更高的新一代太陽(yáng)能電池。
從當(dāng)前的研究進(jìn)展來(lái)看，石墨烯不僅可以制成太陽(yáng)能電池用的透明電極，同時(shí)還可以用作插入半導(dǎo)體層之間的中間電極。石墨烯最能發(fā)揮威力的領(lǐng)域是有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池領(lǐng)域。在太陽(yáng)能電池中使用石墨烯作為中間電極的優(yōu)點(diǎn)在于，石墨烯是透明的，而且與半導(dǎo)體層的相容性較高。
化學(xué)摻雜可以大大降低石墨烯面電阻并調(diào)整石墨烯的功函數(shù)，制成柔性更高的透明導(dǎo)電薄膜。石墨烯制成的透明導(dǎo)電薄膜，不僅具備導(dǎo)電、透明等太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換器件所必備的性質(zhì)，還具備金屬材料所不具備的柔性。同時(shí)，此種薄膜具備對(duì)中遠(yuǎn)紅外線高透性質(zhì)，能顯著提升太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換效率，是新一代太陽(yáng)能電池的理想材料。當(dāng)前多晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率為30%，理論上石墨烯太陽(yáng)能電池有望將轉(zhuǎn)換效率提升到60%，未來(lái)太陽(yáng)能電池有望實(shí)現(xiàn)小型化。石墨烯可以彎曲且透明，未來(lái)有望將石墨烯太陽(yáng)能電池安裝在建筑物外墻，使太陽(yáng)能用于日常照明和采暖等日常應(yīng)用。
目前，在石墨烯光伏材料研究領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的廠商之一是富士電機(jī)。該公司正在積極開(kāi)發(fā)采用石墨烯制成的太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電膜。
超級(jí)電容器是基于高比表面積炭電極/電解液界面產(chǎn)生的電容、或者基于過(guò)渡金屬氧化物/導(dǎo)電聚合物的表面及體相所發(fā)生的氧化還原反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換的電子元件。其構(gòu)造和電池類(lèi)似，主要包括正負(fù)電極、電解液、隔膜和集流體。
作為一種新型儲(chǔ)能裝置，超級(jí)電容器具有體積小、輸出功率高、充電時(shí)間短、使用壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍寬、安全且無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，有望成為未來(lái)新型的電源裝置。要制造出高性能的超級(jí)電容器，電極材料是超級(jí)電容器的關(guān)鍵所在，決定著電容器的主要性能指標(biāo)，如能量密度、功率密度和循環(huán)穩(wěn)定性等。目前，納米結(jié)構(gòu)的活性炭、碳化物轉(zhuǎn)化炭、碳納米管、氧化釕、聚苯胺和聚吡咯等均已用于微型超級(jí)電容器的電極材料。但是上述材料整體性能不能滿足微型能源系統(tǒng)的要求。同時(shí)，制造微型超級(jí)電容的光刻工藝復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高昂，一定程度上制約了超級(jí)電容商業(yè)化進(jìn)程。
試驗(yàn)證明，石墨烯有望成為新型高效的超級(jí)電容器電極材料。目前已經(jīng)研究出以石墨烯為基礎(chǔ)的新型微型超級(jí)電容器，此類(lèi)電容器外形小巧，充放電速率高，同時(shí)具備極佳的機(jī)械柔性。與傳統(tǒng)固態(tài)電解質(zhì)相比，石墨烯電介質(zhì)可顯著提升電容器容量及耐用時(shí)間，可以與薄膜型鋰離子電池相媲美。這種新穎的石墨烯微型電容器有望應(yīng)用于MEMS系統(tǒng)、便攜式電子設(shè)備、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)、柔性顯示器，以及其多種生物體內(nèi)電子設(shè)備的儲(chǔ)能器件。
研究表明，石墨烯超級(jí)電容器的充放電速度比傳統(tǒng)電池快1000倍。此項(xiàng)技術(shù)若能商業(yè)化，未來(lái)汽車(chē)或手機(jī)充電時(shí)間有望大大縮短。目前，超級(jí)電容器主要的技術(shù)瓶頸在于提升介質(zhì)能量密度，同時(shí)需要將成本降低。
觸摸屏是石墨烯未來(lái)應(yīng)用的又一大熱點(diǎn)。近幾年隨著智能手機(jī)和平板電腦的大規(guī)模普及，全球觸摸屏需求量也隨之大幅增加。數(shù)據(jù)顯示，2013年全球電子設(shè)備觸摸屏總面積同比增長(zhǎng)兩倍，達(dá)到2550萬(wàn)平方米。預(yù)計(jì)到2015年，觸摸屏生產(chǎn)面積將達(dá)到3590萬(wàn)平方米。
與傳統(tǒng)的ITO觸摸屏相比，石墨烯觸摸屏無(wú)毒環(huán)保，相比ITO使用有毒的稀有金屬銦，石墨烯對(duì)環(huán)境友好。其次，石墨烯的光學(xué)性能要優(yōu)于ITO，能部分消除鏡面反射，可有效解決長(zhǎng)期困擾ITO的光學(xué)鏡面反射問(wèn)題。在強(qiáng)光下，ITO屏幕會(huì)變黑，而同樣情況下的石墨烯觸摸屏鏡面反射會(huì)減弱很多。石墨烯還能折疊彎曲，未來(lái)有望延伸至移動(dòng)智能穿戴設(shè)備領(lǐng)域。在未來(lái)的觸摸屏領(lǐng)域，石墨烯電容式觸摸屏有望替代現(xiàn)有的氧化銦錫（ITO）透明電極。
石墨烯觸摸屏研究處于前列的國(guó)家有美國(guó)、英國(guó)、日本和韓國(guó)。目前開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化的公司有韓國(guó)三星、日本索尼、二維碳素、美英的Cambrios Tec以及3M。日本東麗、東芝、索尼產(chǎn)研和信越化學(xué)、三星等廠商在石墨烯研究方面進(jìn)展迅速。
近期有報(bào)道稱(chēng)，IBM公司研制出首款由石墨烯圓片制成的集成電路。科學(xué)家預(yù)測(cè)，這項(xiàng)突破可能預(yù)示著未來(lái)有望采用石墨烯圓片來(lái)替代硅晶片。這塊集成電路建立在一塊碳化硅上，并且由一些石墨烯場(chǎng)效應(yīng)晶體管組成。最新的石墨烯集成電路混頻最多可達(dá)10G赫茲，承受125攝氏度的高溫。
未來(lái)石墨烯集成電路有望使智能手機(jī)、平板電腦和可穿戴電子設(shè)備等電子終端運(yùn)行速度更高、能效更低、成本更低。
生物傳感器是生命分析化學(xué)及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的重要研究方向，已廣泛應(yīng)用于臨床疾病診斷和治療研究。石墨烯制成的生物傳感器對(duì)生命分析領(lǐng)域的快速發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。在基因組測(cè)序技術(shù)領(lǐng)域，最近成功開(kāi)發(fā)出來(lái)的DNA感測(cè)器，是一種以石墨烯為基礎(chǔ)的場(chǎng)效應(yīng)類(lèi)晶體管設(shè)備，能探測(cè)DNA鏈的旋轉(zhuǎn)和位置結(jié)構(gòu)。該感測(cè)器利用石墨烯的電學(xué)性質(zhì)，成功實(shí)現(xiàn)檢測(cè)DNA序列的微觀功能。
蘇州納米研究所研究出使用PEG包被熒光標(biāo)簽的納米石墨烯片（NGS）在體內(nèi)的作用，在活體內(nèi)異種皮膚腫瘤移植熒光成像中，NGS表現(xiàn)出了高腫瘤細(xì)胞攝取率。盡管對(duì)這種新型碳納米材料在體內(nèi)表現(xiàn)還需要更多的認(rèn)知以及長(zhǎng)期的毒性研究，但是此種方法為石墨烯在諸如腫瘤治療的生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供了方向。
此外，石墨烯由于其超高的載流子遷移率和導(dǎo)熱效率，未來(lái)有望成為L(zhǎng)ED導(dǎo)熱領(lǐng)域的新型應(yīng)用材料。
產(chǎn)業(yè)化尚待時(shí)日
技術(shù)問(wèn)題是石墨烯商業(yè)化應(yīng)用的主要制約因素。如何低成本和高效率地制備大面積、高質(zhì)量石墨烯，并快速高效轉(zhuǎn)移至下游需求領(lǐng)域，是石墨烯大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用主要致力的方向。
當(dāng)前制備石墨烯的方法有很多，主要有物理和化學(xué)兩大類(lèi)。物理的方法主要是采取機(jī)械剝離方法，而化學(xué)方法主要集中在化學(xué)沉積和化學(xué)合成兩大方向。上述物理方法制備石墨烯共同的缺點(diǎn)就是生產(chǎn)出的石墨烯厚度不一，可操作性差，并且無(wú)法生長(zhǎng)出大尺寸的石墨烯。
化學(xué)沉積氣相法（CVD）提供了一種可控制的石墨烯方法。首先將平面基底（如金屬薄膜和金屬單晶）等置于高溫可分解的前驅(qū)體（一般多為甲烷和乙烯等烴類(lèi)）中，通過(guò)高溫退火的方式使碳原子沉積在基底表面形成石墨烯，最后用化學(xué)方法去除金屬基底之后得到石墨烯。此方法可以形成較大面積的石墨烯片，但合成過(guò)程必須在高溫下進(jìn)行，石墨烯的良品率一般無(wú)法保證。此外，還有化學(xué)溶液直接剝離法、高溫石墨膨脹法等。
上述石墨烯化學(xué)制備方法制得的石墨烯同樣也不穩(wěn)定，且石墨烯片狀面積有限，商業(yè)化尚待時(shí)日。
整體而言，化學(xué)氣相沉積法（CVD）在規(guī)?；苽涫┑膯?wèn)題方面有新的突破，也是目前制備石墨烯的主流技術(shù)之一，但大規(guī)模商業(yè)化還需要進(jìn)一步提升工藝空間。
近兩年來(lái)，石墨烯產(chǎn)業(yè)化方向逐漸清晰，各國(guó)有關(guān)石墨烯產(chǎn)業(yè)支持政策也進(jìn)一步加大。
2013年1月，歐盟委員會(huì)將石墨烯列為未來(lái)新興技術(shù)旗艦項(xiàng)目之一。該項(xiàng)目的研究范圍十分廣泛，其中石墨烯的制備是核心。歐盟委員計(jì)劃十年提供10億歐元資助，將石墨烯研究提升至戰(zhàn)略高度。
英國(guó)在之前投入5000萬(wàn)英鎊支持石墨烯商業(yè)化應(yīng)用之后，接著追加投資2150萬(wàn)英鎊資助石墨烯研究項(xiàng)目，推進(jìn)石墨烯商業(yè)化進(jìn)程，并建立國(guó)家石墨烯研究所（NGI），該機(jī)構(gòu)有望成為世界領(lǐng)先的石墨烯研究和開(kāi)發(fā)中心。
2002-2013年，美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)關(guān)于石墨烯的資助達(dá)到500項(xiàng)。重點(diǎn)方向包括復(fù)合材料、石墨烯電子器件、CMOS晶體管、存儲(chǔ)器件開(kāi)發(fā)，生物傳感器和石墨烯制備等方面。同時(shí)，美國(guó)國(guó)防部及其下屬機(jī)構(gòu)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃署開(kāi)展多項(xiàng)石墨烯研究項(xiàng)目，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)更輕更小、更快和更高頻的電子器件。2008年7月，計(jì)劃署發(fā)布碳電子射頻應(yīng)用項(xiàng)目，項(xiàng)目投資為2200萬(wàn)美元。IBM研制出截至頻率高達(dá)155GHz的石墨烯晶體管，是碳電子射頻應(yīng)用研發(fā)的里程碑。
2013年，密歇根理工大學(xué)成功研制三維石墨烯電極，有望替代鉑電極在太陽(yáng)能中的應(yīng)用。而馬爾拉大學(xué)開(kāi)發(fā)出新型石墨烯納米復(fù)合材料，有望用作新型的吸附劑。
同年，索尼通過(guò)改進(jìn)后的化學(xué)氣相沉積（CVD）法制作出約120mm×230mm的石墨烯薄膜，目標(biāo)是作為透明導(dǎo)電膜。
我國(guó)也在加大對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持，新材料“十二五”規(guī)劃為石墨烯產(chǎn)業(yè)明確了發(fā)展方向。
當(dāng)前，我國(guó)在石墨烯基礎(chǔ)研究突出。2007-2013年間，中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)關(guān)于石墨烯的資助項(xiàng)目達(dá)到了1096項(xiàng)，特別是在2012-2013年間，有關(guān)石墨烯的項(xiàng)目急劇增加。重點(diǎn)項(xiàng)目包括：可見(jiàn)光響應(yīng)的新型石墨烯、納米復(fù)合材料光催化處理有機(jī)污染物、新興碳基復(fù)合材料、鈦酸鋰-石墨烯負(fù)極材料可控及電化學(xué)性能研究、高效石墨烯/半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)異質(zhì)節(jié)研究等。
2013年7月，在中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)的支持下，多家機(jī)構(gòu)發(fā)起中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，目前中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已經(jīng)在無(wú)錫、青島、深圳和寧波建立了4個(gè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地。聯(lián)盟發(fā)起方中，除多家大學(xué)科研單位外，還包括多家上市公司。
從近兩年的我國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)情況來(lái)看，熱點(diǎn)領(lǐng)域主要集中石墨烯制備以及作為透明導(dǎo)電電極、晶體管半導(dǎo)體器件以及傳感器和復(fù)合材料等領(lǐng)域，這些也是石墨烯有希望最先產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)域，表明我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)處于第二階段，技術(shù)成長(zhǎng)階段，我國(guó)石墨烯研究正從實(shí)驗(yàn)室向產(chǎn)業(yè)化過(guò)渡。
根據(jù)中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)網(wǎng)數(shù)據(jù)，截至2014年7月，中國(guó)有關(guān)石墨烯專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量處于世界首位。不過(guò)，從專(zhuān)利保護(hù)區(qū)域分布來(lái)看，美國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)家在世界其他主要國(guó)家都對(duì)其石墨烯專(zhuān)利申請(qǐng)了專(zhuān)利保護(hù)。而我國(guó)機(jī)構(gòu)雖然在專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量上具有優(yōu)勢(shì)，但基本上以國(guó)內(nèi)申請(qǐng)為主，很少有對(duì)其石墨烯專(zhuān)利的國(guó)外保護(hù)。
作為頗有前景的高新技術(shù)材料，石墨烯有望在半導(dǎo)體、光伏、鋰電池、航天、軍工、LED和觸控屏等領(lǐng)域帶來(lái)一次材料革命，一旦實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，其市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到萬(wàn)億元級(jí)別以上。
不過(guò)，從實(shí)際情況看來(lái)，石墨烯產(chǎn)業(yè)化尚待時(shí)日，制造工藝不穩(wěn)定，成本居高不下，仍是石墨烯走向產(chǎn)業(yè)化的主要制約因素。從制造工藝來(lái)看，目前業(yè)內(nèi)通行的方法均有各自的優(yōu)勢(shì)和缺陷，產(chǎn)業(yè)技術(shù)路徑仍在探討之中。
目前開(kāi)展石墨烯研究的主要是高?？蒲性核妊芯繂挝缓蜕贁?shù)企業(yè)，研究力量比較分散，要盡快實(shí)現(xiàn)石墨烯產(chǎn)業(yè)化，必須通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)學(xué)研協(xié)作，建立一條完整的石墨烯研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈，打造公共科技服務(wù)平臺(tái)和測(cè)試平臺(tái)，優(yōu)化研究和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)環(huán)境。
多家公司加速布局
2013年初，中科院重慶研究院制成國(guó)內(nèi)首片15英寸單層石墨烯和7英寸石墨烯觸摸屏，未來(lái)可用于手機(jī)和電腦等電子產(chǎn)品。研究院制備15英寸銅箔襯底均勻單層石墨烯，并成功將其完整地轉(zhuǎn)移到柔性PET襯底和其他基底表面。
上海南江集團(tuán)與中科院重慶研究院共同推進(jìn)大面積單層石墨烯產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，前期投資達(dá)2.67億元。石墨烯產(chǎn)業(yè)基地已成功落戶重慶，將力爭(zhēng)盡快建成首期生產(chǎn)線并投產(chǎn)，形成1000萬(wàn)片石墨烯產(chǎn)能。
2013年5月，常州二維碳素科技、無(wú)錫格菲電子薄膜科技、深圳力合光電傳感聯(lián)合江南石墨烯研究院宣布，國(guó)內(nèi)首條年產(chǎn)３萬(wàn)平方米的石墨烯薄膜生產(chǎn)線正式投產(chǎn)。常州二維碳素科技率先將石墨烯薄膜應(yīng)用于手機(jī)電容式觸摸屏，并實(shí)現(xiàn)4英寸石墨烯觸摸屏手機(jī)小批量生產(chǎn)。無(wú)錫格菲電子薄膜科技表示，公司計(jì)劃生產(chǎn)50萬(wàn)件石墨烯手機(jī)觸摸屏，并計(jì)劃再融資1億元，擴(kuò)大石墨烯手機(jī)觸摸屏生產(chǎn)規(guī)模。
二維碳素的核心技術(shù)是采用CVD工藝在銅基底上生長(zhǎng)石墨烯薄膜的工藝。將甲烷（及輔助氣體）通入反應(yīng)爐中，經(jīng)過(guò)1000攝氏度以上的高溫加熱，甲烷碳?xì)滏I斷裂，碳原子在金屬催化劑基底上形成晶核，進(jìn)而形成多晶薄膜。
上市公司方面，中國(guó)寶安(000009,股吧)旗下的貝特瑞公司在2011年11月完成石墨烯中試線建設(shè)并投入生產(chǎn)，目前公司有關(guān)石墨烯的研究方向主要是在負(fù)極材料領(lǐng)域。
烯碳新材(000511,股吧)在2013年完成戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，從房地產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向石墨烯等新材料產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)了烯碳新材料的全產(chǎn)業(yè)鏈布局。根據(jù)公司烯碳產(chǎn)業(yè)集群的布局規(guī)劃，公司旗下產(chǎn)品包括資源類(lèi)、應(yīng)用類(lèi)和科技類(lèi)前沿產(chǎn)品。2013年公司完成戰(zhàn)略布局：置入海城三巖礦業(yè)有限公司40%股權(quán)；置入奧宇集團(tuán)有限公司51%股權(quán)和黑龍江牡丹江農(nóng)墾奧宇石墨深加工有限公司51%股權(quán)；投資參股連云港(601008,股吧)市麗港稀土實(shí)業(yè)有限公司，基本完成石墨碳、耐火碳和活性碳之基礎(chǔ)產(chǎn)品布局。
早在2011年6月，金路集團(tuán)(000510,股吧)與中科院金屬所簽署技術(shù)開(kāi)發(fā)合同，雙方將在“石墨烯材料及其應(yīng)用技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研發(fā)”方面展開(kāi)合作，金屬所負(fù)責(zé)具體研究開(kāi)發(fā)工作，并提供產(chǎn)業(yè)化可行性報(bào)告；公司負(fù)責(zé)提供研發(fā)經(jīng)費(fèi)，并組織相關(guān)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化及市場(chǎng)開(kāi)發(fā)方面的工作。公司在研石墨烯透明導(dǎo)電薄膜、石墨烯基三維網(wǎng)絡(luò)散熱材料、石墨烯基動(dòng)力電池項(xiàng)目。在石墨烯透明導(dǎo)電膜方面，金屬研究所能制備出4英寸的石墨烯透明導(dǎo)電薄膜。
2014年3月，金路集團(tuán)發(fā)布公告稱(chēng)，公司與金屬所前期的合作，主要包括石墨烯散熱材料、石墨烯功能涂層、石墨烯復(fù)合材料的制備技術(shù)與應(yīng)用技術(shù)研發(fā)，石墨烯材料在電池中的應(yīng)用技術(shù)研發(fā)，石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)材料應(yīng)用技術(shù)研發(fā)等；2014年年度研發(fā)計(jì)劃包括：石墨烯在鋰離子電池、鋰硫電池、導(dǎo)電油墨以及防腐涂層中的應(yīng)用研發(fā)。
中泰化學(xué)(002092,股吧)參股廈門(mén)凱納石墨烯技術(shù)有限公司35%股權(quán)。廈門(mén)凱納自2006年啟動(dòng)石墨烯技術(shù)的研發(fā)，并于2010年5月正式注冊(cè)成立，成為國(guó)內(nèi)第一家專(zhuān)業(yè)從事石墨烯研發(fā)的企業(yè)，率先向國(guó)內(nèi)外提供高品質(zhì)的石墨烯相關(guān)產(chǎn)品。
7月15日，中泰化學(xué)披露廈門(mén)凱納石墨烯技術(shù)有限公司最新研發(fā)工作進(jìn)展情況。根據(jù)廈門(mén)凱納與中泰化學(xué)項(xiàng)目組的研發(fā)工作計(jì)劃，項(xiàng)目組技術(shù)研發(fā)人員已于近日進(jìn)駐公司研發(fā)實(shí)驗(yàn)基地，開(kāi)展石墨烯與PVC聚合相關(guān)試驗(yàn)，試驗(yàn)工作按計(jì)劃推進(jìn)。廈門(mén)凱納共向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申請(qǐng)了17項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利，其中被授予4項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利權(quán)；1項(xiàng)實(shí)用新型專(zhuān)利權(quán)。
近日，康得新(002450,股吧)公告，公司擬在張家港設(shè)立張家港康得新石墨烯應(yīng)用科技，注冊(cè)資本1億元，為康得新全資子公司。公司經(jīng)營(yíng)范圍為石墨烯新材料技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，石墨烯相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售等。不過(guò)，公司表示，所涉石墨烯相關(guān)業(yè)務(wù)尚處于引進(jìn)和投資階段，尚未對(duì)公司經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)構(gòu)成實(shí)質(zhì)性影響。
