全球石墨烯產(chǎn)業(yè)仍處于中游專(zhuān)利布局階段，下游產(chǎn)業(yè)鏈尚未形成。對(duì)石墨烯的需求主要是初級(jí)低端應(yīng)用和概念推測(cè)。這兩個(gè)因素共同導(dǎo)致目前石墨烯在全球石墨礦產(chǎn)資源中的應(yīng)用仍是非主流應(yīng)用。石墨烯作為一種替代材料還有很長(zhǎng)的路要走。

石墨烯為何成為新的材料熱點(diǎn)

石墨烯在光學(xué)、力學(xué)和電學(xué)方面比其他材料具有更優(yōu)異的性能。它在各個(gè)領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用前景，具有廣泛的應(yīng)用前景。因此，近年來(lái)石墨烯已成為新材料和新能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

在政策方面，2016年國(guó)家公布的“十三五”規(guī)劃第23章明確了石墨烯在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的重要性，石墨烯作為高端材料進(jìn)入“十三五”產(chǎn)品目錄。此外，在工業(yè)和信息化部發(fā)布的《中國(guó)制造2025》中，國(guó)家確定了石墨烯材料的技術(shù)發(fā)展路線規(guī)劃。

近兩年來(lái)，我國(guó)已建成4個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地，國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人多次實(shí)地考察石墨烯產(chǎn)業(yè)化。這表明國(guó)家愿意不遺余力地扶持石墨烯產(chǎn)業(yè)。

在政策引導(dǎo)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的推動(dòng)下，石墨烯在我國(guó)已初步應(yīng)用。石墨烯作為導(dǎo)電漿料和防腐涂料，已經(jīng)初步形成了大規(guī)模的下游應(yīng)用，具有一定的市場(chǎng)發(fā)展空間。通過(guò)對(duì)石墨烯相關(guān)企業(yè)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，石墨烯的制備成本和下游應(yīng)用技術(shù)不足，制約了石墨烯向更深層次的發(fā)展。

為什么石墨烯是所謂的“新材料之王”

石墨烯是從片狀石墨中分離出來(lái)的具有單碳原子結(jié)構(gòu)的平面晶體材料。與其他石墨材料不同，它的碳原子排列成二維周期性蜂窩狀晶格。

按碳原子層數(shù)可分為單層石墨烯（單碳原子層）、多層石墨烯（2-10個(gè)碳原子層）和石墨烯微芯片（10個(gè)碳原子層<100um）。

石墨烯單層膜是世界上最薄但最硬的納米材料。石墨烯在光學(xué)、力學(xué)和電學(xué)方面比其他材料有更好的性能。

在力學(xué)方面，石墨烯是人類(lèi)已知的最強(qiáng)、最高的材料，強(qiáng)度約為180gpa，是普通鋼的100倍。此外，石墨烯還具有良好的韌性，石墨烯片的單位面積可以承受4kg的重量，可見(jiàn)韌性是碳纖維的20倍；

在熱性能方面，石墨烯是室溫下最好的導(dǎo)熱材料，其導(dǎo)熱系數(shù)為5300w/m·K，石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)是碳納米管的1.51倍，是銅的13倍；

在電學(xué)方面，石墨烯是室溫下最好的導(dǎo)電材料。由于其特殊的能帶結(jié)構(gòu)，使得電子在室溫下運(yùn)動(dòng)的干擾小，傳輸質(zhì)量大大提高。

石墨烯在我國(guó)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

石墨烯具有高載流子遷移率和高電流密度的特性。石墨烯的載流子遷移率為150000c㎡/V＜s，是工業(yè)硅片載流子遷移率的10倍。電流密度電阻為2億a/C㎡，相當(dāng)于銅的100倍。

綜合分析石墨烯的各種性能和特點(diǎn)，石墨烯作為一種替代材料在高科技領(lǐng)域的應(yīng)用具有一定的優(yōu)勢(shì)，而石墨烯又被稱(chēng)為“新材料之王”的原因。