解密石墨烯——有望掀起革命风暴的新材料之王

解密石墨烯
——有望掀起革命风暴的新材料之王

石墨烯的源起

碳具有多样的电子轨道特性，完全以碳元素构成的碳材料具有各种各样特异的性质，在材料的历史发展中碳材料（如木炭、炭黑、石墨等）是基础的一环。1990年之后，碳材料翻开了新的篇章，新兴碳纳米材料具有更特殊更卓越的性质，其囊括的材料中既有世界上最软的材料，也有最硬的材料，既有绝缘体，也有半导体甚至超导体，既有绝热材料也有热导材料，将碳材料的应用领域扩展的更为广泛，其中又以富勒烯、碳纳米管、纳米金刚石和石墨烯为典型代表。

石墨烯（Graphene）是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体，在透射电子显微镜下可以看到石墨烯片层上存在大量纹波结构，振幅约为1nm，如图1所示。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

石墨烯的制备

石墨烯的主要的制备路径分为两种：一种是Top-Down途径，即以石墨为原料来制备石墨烯微片，包括剥离法和氧化还原法；另一种是Bottom-Up方法，包括外延生长法、化学气相沉积法、生物质转化法。

石墨烯的优异特性

作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强、透明且致密的新型纳米材料，石墨烯被人们安上了“新材料之王”、“未来材料”、“奇迹材料”等各种美誉，科学家甚至预言石墨烯可能“彻底改变21世纪”，掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。在新兴材料层出不穷的今天，石墨烯能受到如此大的关注，原因即在于它的种种优异特性：

电学性质。石墨烯是一种特殊能带结构的零带隙半导体材料，石墨烯的导电性能非常突出，室温下的电子迁移率约为15000cm2/（V?s）。

热学性质。导热性能高，室温下的热导率为5000W/（m·K），比传统导热材料金刚石高出1倍以上。物理外观。比表面积高，单层石墨烯的比表面积高达2600m2/g，单层石墨烯光透射率高，往往可以作为透明导体。

化学性质。石墨烯具有超疏水性和超亲油性，涂覆在金属表面使其具有耐腐蚀性。

力学性质。石墨烯的力学性能好，是人类已知强度最高的物质，强度为130GPa，是钢的100多倍，刚度和柔韧性也都非常突出，杨式模量为1.0TPa。石墨烯各个碳原子之间的连接非常柔韧，施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，碳原子就不需要重新排列，保持了稳定的结构，且又坚硬又可以拉伸。

其他性质。石墨烯还具备一些其他特殊的性质，如“光学透明性”等，性质非常特殊，且在不同的条件下会有不同的表现。

石墨烯的应用

石墨烯的特性和应用在各个领域都获得了大量的研究。科学家们普遍认为，未来石墨烯在电子学、光学、磁学、生物医学、催化、储能和传感器等领域将有广阔的应用。

在电子器件方面，石墨烯不仅仅具备良好的导电性，且其电学性能非常特殊，在柔性触控屏、传感器、散热材料、芯片等电子器件中这种特殊的电学性质往往可以发挥至关重要的作用，再加上其透明性和突出的力学性质，非常适合制备透明光电器件。

在储能领域，石墨烯被期待应用于超级电容器和锂离子电池的制造，且已经有了突出的表现，这主要是由于高导电性以及表面开发利于离子吸附，能量密度异常高。

在复合材料领域，将石墨烯与其他材料复合可制备性能增强的复合材料，石墨烯可以与高聚物、金属、陶瓷等复合，加强各种材料的机械性能、化学稳定性、导电性等等。

从2009年至今，每年都不断有石墨烯新产品问世，且越来越接近实际应用和产业化制备，石墨烯晶体管、柔性触摸屏、超级电容器和OLED/LED等产品相继问世，为石墨烯产业化带来了极大的希望。

全球共同关注，石墨烯产业热潮席卷

石墨烯在2004年被发现，2010年，英国曼彻斯特大学两位科学家因从石墨中剥离石墨烯获得诺贝尔物理学奖，自此，国内外都对其高度重视，并投入了大量资金支持石墨烯的研究。中国、美国、欧盟、日本、英国和韩国等等经济体，都是走在石墨烯领域发展的前列，也是对石墨烯产业支持投入最大的几个国家或者组织，他们不仅对此投入大量资金，还设立研究机构，打造产业联盟，积极推动石墨烯研究和产业化的进程。

2010年以后，石墨烯的相关研究呈爆发式增长，其专利申请量也骤然增多。石墨烯技术专利最早优先权国家主要是中国、韩国、美国，三者占全球石墨烯专利的80%以上，其中：

中国石墨烯技术专利占比接近一半，足以说明中国对石墨烯领域的研究非常重视，且研究水平保持在世界前列。中国目前已经初步形成了政府、科研机构、研发和应用企业系统创新的官产学研合作机制。目前主要的石墨烯产业化方向集中在制备、储能、触摸屏和涂层等方面。

韩国政府对石墨烯产业亦采取不间断的支持态度，同时本国大型公司如三星也对此进行巨大投入，保证了在石墨烯应用于柔性显示、触摸屏及芯片等领域的国际领先地位。

美国在前沿科技领域一直维持强势地位，对石墨烯的研究投入早力度大，大型企业如IBM、英特尔、波音等和众多小型创业型企业共同布局石墨烯产业的格局，科研和产业化实力均十分雄厚。

日本是碳材料产业最发达的国家之一，从2007年起就对石墨烯开发进行资助，众多企业如日立、索尼、东芝等投入了大量资金和人力从事石墨烯的基础研究以及应用开发。

英国和欧盟近几年也加大了对石墨烯产业的投入，政府投入大量资金推动学术研究，一些工业巨头如巴斯夫、拜耳等也纷纷对此进行商业研究。

上下求索，产业化发展初露曙光

综合各类研究资料和产业新闻，我们梳理了中国石墨烯现阶段的产业化进程和主要产品应用的开发情况。

目前阶段，触控屏和复合材料（如防腐涂料等）成为石墨烯产业化发展最快的两大领域，这两大领域的石墨烯产品的发展已经较为成熟，初步进入产业化，也有企业进行了批量规模化生产。

而电池储能领域和电子器件则是当前产业化研究的两大热点，研发投入量大，也不断高性能的产品研制推出，但暂时未真正进入规模化生产阶段。

复合材料

石墨烯复合材料主要用于制备涂料、导电油墨和过滤材料。初具产业化规模的石墨烯复合材料特指石墨烯涂料以及导电油墨两种应用。

石墨烯涂料。石墨烯同时具备优异的导电性和防腐蚀性能，因此可以用于导电涂料和防腐涂料。

（1）导电涂料。汽车塑料件喷涂大部分用的是空气喷涂，这种方法严重浪费涂料，且排放大量挥发性有机化合物，静电喷涂的新技术可以改善这些缺陷，但是要使用静电喷涂需要先在塑料器件外层喷涂一层导电底漆，在塑料底材和喷枪之间形成有效的电压场，利于导电涂料均匀覆盖在塑料器件表面。石墨烯颜色浅，单层的石墨烯甚至呈透明，导电性高1-2个数量级，相对于炭黑是更理想的导电涂料。

（2）防腐涂料。全世界每年因腐蚀造成的经济损失约为7,000-10,000亿美元，在我国这一损失约为8,000亿元，防腐蚀对于减小损失有重大意义。石墨烯具有二维片层结构和高比表面积，层层叠加形成致密的物理隔绝层，作为添加剂加入到防腐涂料中可使防腐性能超过现在的重防腐涂料，可应用于海洋工程、交通运输、大型工业设备等领域。除此之外，石墨烯还能赋予涂料韧性好、附着力强、耐水性好、硬度高、化学性能稳定的特点，提升了涂料的综合性能。如图11所示。2015年2月，中国第六元素展示了镀锌石墨烯防腐蚀底漆，目标用于海上风力发电塔，价格与富锌环氧底漆也具有竞争性。

导电油墨。导电油墨是由导电填料、连结料、溶剂和助剂组成的导电性复合材料，石墨烯用于导电油墨主要是作为导电填料。石墨烯与其他纳米金属导电油墨相比，具有成本上的优势，而和传统碳系导电油墨相比，不仅导电性能大幅度提高，还能与喷墨打印方式兼容。导电油墨可以打印电子器件和储能器件。可以喷墨打印出的电子器件包括各类传感器，导电图案和线路，电极，场效应晶体管，薄膜晶体管等；可打印的储能器件以超级电容器居多，因为石墨烯电导率高、比表面积大，打印的超级电容器比电容也高。

2015年10月，剑桥大学-Novalia协作的石墨烯油墨印刷技术，第一次实现了高速以及大规模的商业印刷，在国内，首条石墨烯导电油墨生产线在青岛高新区石墨烯科技创新园落成，且以投入使用。

过滤材料。除了涂料和导电油墨，石墨烯复合材料的应用还有过滤材料，虽然不如前两者的发展程度高，但仍然具有极大的应用前景。石墨烯最典型的一个特征是疏水性，这对于过滤作用非常重要。具有微型穿透孔的石墨烯片可以过滤水，但是能阻挡污染物的通过，加上石墨烯密度小的特征，可以将其制备成一个质轻、高效以及无污染的过滤器。这种构想打开了将海水制备成饮用水的可能性。氧化石墨烯制备的薄膜不允许水之外的所有气体通过，可以将其做成更加精细的网，实现尺寸相似的不同种类的微粒子的超快分离，也就实现了高效过滤。

电子器件

石墨烯电子器件的覆盖面很广，例如柔性触控屏、传感器、散热材料、芯片等，并由此衍生出更多复杂的电子器件如OLED、光电探测器等。在这之中，柔性触控屏的发展最为成熟，成为了石墨烯率先进入产业化的几大应用之一。

柔性触控屏。传统手机触摸屏的工作层材料主要为陶瓷材料氧化铟锡（ITO），不仅资源有限、价格过高，而且易碎，石墨烯是ITO理想的替代材料，而且由于具有良好的柔性，石墨烯还可以用于制备柔性显示屏，以石墨稀材料制作的柔性触摸屏可让不规则或弧形的移动设备实现先进的多点触控功能。目前，全球已有多家公司进军石墨烯触控屏领域：2013年，美国辉锐科技公司率先进军大面积石墨烯柔性触控屏市场；2014年，韩国三星和成均馆大学将石墨烯成功应用于触摸显示屏，制造出多层石墨烯等材料组成的透明可弯曲显示屏，可广泛应用于移动设备。

中国在这个领域的发展相当迅速，常州二维碳素科技公司已经突破了石墨烯薄膜应用于中小尺寸手机的触摸工艺，实现了石墨烯薄膜材料和现有ITO模组工艺线的对接，如今其自主研发的石墨烯透明导电薄膜已经规模化应用于触控技术领域。

传感器。石墨烯用于传感器的机理主要是基于设备和被检测物质的分子相互作用时电荷输运的改变引起的电导率的变化，部分石墨烯传感器使用的是含有石墨烯通道的场效应晶体管（FET），当被检测到目标物质时，电流通过晶体管并发生变化，产生可用来识别的信号。

石墨烯在生物传感器和诊断中的应用尤为广泛，用于生物传感器可以用来探测一葡萄糖、谷氨酸盐、胆固醇、血红蛋白等等。石墨烯的高比表面积、独特的光学性质、优秀的光学性质、良好的导电性和导热性、高载流子迁移率等特性都有利于它在传感器中的应用。石墨烯的高比表面积能增加其对检测的生物分子的负荷，优异的导电性和小带隙便于生物分子和电极表面之间的电子传导。石墨烯传感器更小更轻，能探测更微小的物质，运行速度更快，比起传统的传感器还有价格优势。

2014年8月，美国GrapheneFrontier宣布增加160万美元用于石墨烯功能化场效应晶体管（GFET）传感器的研制，该产品是高灵敏化学和生物石墨烯传感器，能够被用于诊断疾病，其灵敏度和效率是传统传感器所无法比拟的。

芯片。过去的几十年间，硅是芯片制造的首选材料，但是由于其特性的局限，芯片技术的提升空间越来越小。石墨烯的特殊性质可以使光的速率降低，产生密集的光束，这种现象叫做“光爆”，在光爆的过程中，当石墨烯中电子运动的速度快于光而受到限制时，就会释放出“等离子体激元”。这一特殊性质使得石墨烯成为制备超薄计算机设备的光基电路的理想制造材料。除此之外，石墨烯的传导性极强，能够快速传输数据，提升芯片速率，改善了硅芯片在传输大数据流时堵塞的状况，而且石墨烯地载流子迁移率从在室温下是硅的10倍以上，加上良好的导热性，理论上能搞将芯片的主频提高到300GHz，硅芯片目前的最高频率为8.4GHz。

散热材料。传统散热器以金属铜或者铝为主要散热材料，但是金属材料具有难加工、耗费能源、密度过大、导电、易变性、难回收等众多缺陷，石墨散热膜渐渐取代了金属散热器占领了电子器件散热市场，Sony/Dell/Samsung笔记本、中兴手机等都已经大规模运用石墨烯散热膜。石墨烯比石墨的散热性能更加突出，作为散热薄膜的功能也更加强劲。

储能领域

石墨烯在储能领域的两大应用分别是超级电容器和锂离子电池，但目前尚未形成产业化突破。

超级电容器。石墨烯的平面片状结构有利于电解液的浸润和离子的吸附/解吸，从而能提高电容器的储能密度和功率特性，石墨烯片层搭接形成的稳定介孔结构还能增大电容器的有效双电层面积，再加上良好的导热性，提高了电容器的散热性能。

2011年10月，美国NanotekInstrument公司新研制的石墨烯基超级电容器在室温下可以达到85.6Wh/kg的能量密度，相当于镍氢电池的储能密度，但是能在几分钟内放电完毕，有望取代电池；2013年3月，美国加州大学洛杉矶分校研究人员公布了一种新型超级电容器，能在几秒内给手机电池甚至是汽车电池充电，具有容量大、功率高、使用寿命长、经济环保等特点；2015年10月，由我国自主研制的新一代大功率石墨烯超级电容在中国中车株洲电力机车有限公司问世，其功率提升三倍，电能运用效率更高，可运用时间更长，性能指标居于世界领先水平。

锂离子电池。石墨烯独特的二维蜂窝状晶体结构使其具有高比表面积、高载流子迁移率、高导电性，在储锂方面具有优势，使锂离子在脱嵌的过程中可逆性更强，降低循环比容量的损耗，显著提升了锂离子电池的库伦效率和循环比容量。

石墨烯在锂电池中最为可能的应用主要包括以下三方面：一是作为导电添加剂；二是电极复合材料，当前已经有诸如高性能磷酸铁锂/石墨烯复合制剂材料和超级电容器用的活性炭/石墨烯复合电极材料，经过两三年的研发可以进一步开发高容量的纳米硅/石墨烯复合负极材料；三是最为集流体改性涂层，增强电池充放电性能。但总体来说这些应用都需考虑性价比。

2014年底特斯拉推出的升级版Poadster3.0，锂电池性能大幅改进，市场推测其采用了石墨烯技术；2016年7月，东旭光电的子公司上海碳源汇谷推出石墨烯基锂离子电池，并命名为“烯王”，该产品容量达到4800mAh，电池循环寿命高达3,500次左右，充电效率是普通充电产品的24倍。

专利大国，我国走在产业战略布局前列

专利申请集中于制备技术、复合材料和储能

我国石墨烯材料相关的专利申请涉及的方面较多，专利研究方向主要集中于石墨烯的制备以及应用研究，制备技术的专利申请较为集中，应用研究中以复合材料和储能为最多，其次是功能材料与传感器。

政策频出，获得各方面大力支持

2015年5月8日，国务院印发《中国制造2025》，内容中指出对石墨烯产业发展的扶持力度加大。前期，从总体上说国际对石墨烯产业的支持主要集中于基础研究，现阶段则转移到了石墨烯产业链的中游，以石墨烯功能器件研发为主。《中国制造2025》是我国迈向制造强国的路线图，而石墨烯则被明确指出是需要重点发展的新型材料，对石墨烯产业的发展无疑是极大的支持。

工信部9月发布《中国制造2025重点领域技术路线图》，包括10大重点领域，23个重点方向，每个方向又分了若干重点产品。其中，前沿新材料中的石墨烯方向，指出的重点产品包括锂电池电极材料、防腐涂料、柔性电子用石墨烯薄膜、光电领域用热界面等。

2012年开始，中央和地方政府对石墨烯产业的扶持力度加大，业内也开始组织产业联盟，加强国内、国际的产业合作，形成了以重点产业示范基地为着力点，大力促进产业发展的外部环境。

以点带面，产业集群日益壮大

近年来，不少国际知名大企业，如IBM、三星、东芝、诺基亚等在石墨烯产业链下游不断进行尝试并有所突破，使得石墨烯散热薄膜、触摸屏、生物传感器问世并具备产业化倾向。

在我国，石墨烯相关的企业多为小型创业企业，因此中国的石墨烯企业主要分布在石墨烯制备和中间产品研发上，上下游未能打通。资本市场已经掀起了多轮石墨烯主题的投资热潮，A股企业纷纷投资、收购石墨烯相关企业，新三板市场上也已经有四家主营石墨烯的上市公司。

不同于国外以大企业作为研发主体，我国大型知名企业中仅有华为宣布投入商用石墨烯电池的研发，其他石墨烯企业主要以中小型、初创型为主，研发基本上以高校和科研机构为核心。在中国政府和企业的巨大热情投入下，多地设立了石墨烯产业园区，并且形成了以江苏省为聚集区，其他多个省市碎片化发展的产业分布格局。其中，江苏省由于发展较早，形成了常州、无锡、台州、南京等多个城市的石墨烯企业分布，尤以常州最为集中，另外，在山东青岛、浙江宁波、广东深圳也已建立起产业国家级石墨烯产业化基地。目前全国石墨烯企业超过100家，近年来也有不少上市公司如悦达投资、华丽家族、中泰化学、锦富新材、德尔未来等通过自设或并购方式投身石墨烯行业，涉足从石墨矿供应、到石墨烯生产和中间产品开发等环节，我们不完全统计，A股目前已有30多家公司涉足石墨烯有关的研发和投资业务。

新三板上挂牌的以石墨烯为主业的公司则包括第六元素、二维碳素、华高墨烯、凯纳股份等4家。

前景广阔，希望的远方与沿路的荆棘并存

对于石墨烯这个二十一世纪神奇材料，市场对它的应用前景十分乐观和充满期待。根据美国BCCResearch公司预测，2023年石墨烯应用规模将达到13.43亿美元，相当于2018年的6.9倍、2013年的100倍；BCCResearch同时预测，2023年石墨烯主要的应用领域集中于五个方向，分别是超级电容器、显示器、结构材料、传感器和高性能计算机，这五个方向加起来占据石墨烯市场的60%。

对中国而言，在石墨烯产业发展方面，我们的资源优势和研究优势均十分突出，中国是全球石墨矿储量最大的国家，约占全球储量的42%，这种天然的优势有利于石墨烯的研究以及生产制备。石墨烯也是是中国少数处于产业化研究前列的前沿新材料领域，作为石墨烯相关专利申请的第一大国，我们在石墨烯的制备及应用的技术上都有了多方面的探索。

根据中国石墨烯技术创新战略联盟产业研究中心出版的《2016全球石墨烯产业研究报告》预测，中国石墨烯应用市场将在2018年形成产业爆发点，2020年将成长至1,000亿元的规模，具备全球石墨烯市场的主导地位。

产业的远景虽然广阔，我们还是无法忽略沿路的荆棘，作为一种真正获得发展不到10年的新兴材料而言，想要取代已经广泛使用的传统材料、获得下游认可还有很长的路要走。石墨烯企业不但需要解决大规模制备的工艺难题，还需要解决居高不下的成本，找到具备合理性价比的应用方向。有学者认为石墨烯作为一项新兴材料获得大规模应用至少需要10年的时间。

对于中国企业来说，石墨烯行业面临着和很多新兴产业发展初期一样的问题，包括：科研企业主导的研发与实际应用脱节、行业标准缺失、以次充好产品质量无法保证、资本扎堆造成竞争过度、概念炒作盛行企业倾向短期行为等。

行业标准缺失，国产品信任度差

国内对石墨烯一直说缺乏统一标准，事实上，层数小于10个原子层的石墨微片，具有石墨烯的某些特性，当石墨微片原子层数小于5层时，才能更多体现为石墨烯所具备的部分特性，按照中国石墨烯产业技术创新战略联盟的标准，只有达到10个原子层以下的石墨粉体，才能被称为石墨烯粉体，而很多企业的石墨烯粉体可能只是石墨微片。这种混淆让人们对国内的石墨烯品质持怀疑态度，国产石墨烯难以打开需求。市场急需权威机构对石墨烯做出明确的定义，来改善这种混乱的市场现象。

产研分离，缺乏良性互动机制

中国石墨烯的研发主体为高校和研究机构，偏重于基础科学而非实用技术，高校、科研机构与企业之间缺乏合作平台，企业之间因竞争关系的更难合作，导致石墨烯的产业化进程缓慢。而在产业化进展较好的美国、韩国、日本等国家，研发和产业化主体都是大企业，既掌握核心技术，又了解市场需求，才能有效推进石墨烯的研发和成果转化。

低端粗放发展，短期行为和同质化竞争较多

真正能够体现石墨烯核心价值、打造万亿级产业链的应用领域是半导体和微电子产业，属于石墨烯的高端应用领域。而国内在石墨烯产业方面还是走的低端粗放的路径，能量产的石墨烯项目，大多为石墨烯粉体，并不具备真正的石墨烯薄膜的导电导热性、硬度和韧度等特质，一般只作为添加剂用于功能涂料、复合材料、散热材料、电池等领域，既有的应用研发也大多停留在动力电池、超级电容器、涂料等短平快的方面，同时也会形成大量的重复投资和低水平的重复性研究。

制备成本高昂，短期投资回报较难支持

石墨烯产业化背后的研发成本、生产成本、人力成本以及资源成本都很高，目前市场上宣布实现量产石墨烯粉体的公司如常州第六元素，其粉体价格较前期数百元每克下降到了为1-5元/克，但品质好的科研用氧化石墨烯价格还在每克千元左右；石墨烯薄膜由于化学气相沉积法生产设备和制备成本高昂的原因，常州二维碳素的石墨烯报价在300元/平方米以上，且目前大批量制备石墨烯薄膜的工艺仍然很不稳定。即便价格已有一定程度的下降，但与替代材料石墨、硅和ITO相比，使用石墨烯产品的成本仍然十分高昂，下游厂商大部分采取观望态度，无法形成规模化的产业链。当前，国内石墨烯企业处于全面亏损状态，而且这一状况可能还会维持较长的时间。

石墨烯材料的“诗和远方”还需要更具战略眼光的长期投入，寄望于一蹴而就显然很难成功。

一方面，由政府自上而下的推动建立规范的行业环境在当前阶段必不可少：

（一）推动行业标准的建立，减少行业由于质量标准不乱象；（二）重视战略规划，搭建更富成果转换效率的产学研合作的产业化平台，注重高端技术升级，如单层石墨烯薄膜的批量生产、微电子和半导体器件的产业化研发和应用等；（三）鼓励大型企业投入石墨烯材料的研究和产业化应用。

另一方面，精研技术、拓展应用，找到一项真正杀手级的应用的出现对于石墨烯这样的新兴材料的规模化生产非常关键。目前国内在防腐涂料、超级电容器等领域，石墨烯产品开始显现一定的性价比，但还远远称不上杀手级应用。在全球共同的努力下，真正的杀手级应用也许就在不远处等着我们。

新三板石墨烯企业概览

中国石墨烯企业以中小型企业和初创企业为主，在新三板挂牌上市的石墨烯企业一共有4家，分别是第六元素、二维碳素、华高墨烯和凯纳股份，其中第六元素进入创新层。挂牌公司2015年营业收入规模差距较大，最大的第六元素达到2,295万元，最小的厦门凯纳股份仅为34万元，净利润方面，由于主营石墨烯产品均未实现规模生产和销售4家公司全面亏损。

第六元素（831190.OC）：石墨烯粉体规模化生产商

石墨烯粉体产能最大企业之一，初步实现规模化生产。第六元素是国内石墨烯粉体产能规模最大的生产企业之一，公司已经在石墨烯粉体的宏量制备技术方面相继攻克了诸多关键技术难题，拥有完全自主知识产权的年产10吨石墨烯粉体生产线，并已备案年产100吨石墨烯、300吨氧化石墨项目。

与科研院所搭建产业化平台，技术后盾坚实。公司是江南石墨烯研究院的理事单位，并与四川大学、中科大等多家科研院所建立了长期稳定研发合作关系，目前公司优化工艺流程，已能实现稳定的氧化石墨烯和石墨烯粉体生产。截至2015年底公司申请发明专利31项，其中15项已获授权。

产品线系列丰富，应用获得阶段性成果。公司研发出6大系列粉体产品线，包括氧化石墨烯、储能型石墨烯、防腐型石墨烯、导电型石墨烯、导热型石墨烯和增强型石墨烯。公司在涂料、复合材料等应用领域进行应用技术研发并取得了阶段性成果：涂料领域，公司开发的石墨烯防腐涂料其耐盐雾时间达2,400小时以上，超出传统防腐涂料的性能2倍以上，由于其从性价比上能替代传统的锌金属，将成为一项可行的应用领域。

积极进行资本运作，销售渠道成功拓宽。公司2015年通过定增购买无锡格菲100%股权，成为国内唯一一家同时掌握氧化还原法和气相沉积法制备石墨烯的公司；另外公司通过出资参股设立常州中超、常州富烯、江苏道蓬等公司，与下游应用厂商形成较紧密的战略合作关系，成功拓宽了销售渠道，2015年公司石墨烯粉体和触摸传感器两大品类销售额销售收入增长6倍至2,295.54万元。而由于主营产品尚不能规模量产，成本和费用率仍然高企，15年公司亏损额扩大至2,039万元。

二维碳素（833608.OC）：石墨烯薄膜生产及应用的领军企业

国内最大石墨烯薄膜企业之一，年产能达到20万平米。公司主要产品为附加值较高的石墨烯透明导电薄膜，是国内石墨烯薄膜产能最大的企业之一，也是首家挂牌上市的石墨烯薄膜生产企业。公司自主设计并成功开发了国内首条年产3万平方米石墨烯薄膜生产线，2015年公司的石墨烯薄膜年产能已达到20万平米。

薄膜制备和应用产业化水平领先，高额研发投入，大批专利在手。公司在国际上率先用化学气相沉积(CVD)法在铜和镍基底上制备大尺寸石墨烯薄膜，并且首创石墨烯薄膜单晶阵列CVD生长技术；公司自主设计石墨烯CVD量产设备，自主开发了石墨烯薄膜转片工艺，实现了石墨烯薄膜宏量制备和无损转片。截至2015年年底，公司已获授权的专利共计66项，正在申请的专利共计110项，2015年公司研发费用投入高达1,129万元，超过当年销售收入。

应用产品触控屏已实现规模化销售，客户覆盖多家大型品牌企业。公司自主研发的石墨烯透明导电薄膜已经规模化应用于触控技术领域，产品主要针对手机触摸屏等便携式智能终端、可穿戴电子产品、车载触控产品和工业控制家品以及家用领域，公司已成为维信诺公司、西蒙电子的合格供应商，其终端客户还包括上海大众、东南汽车、海尔等。2015年公司营业收入945.94万元，同比增长169.15%，其中触摸屏收入占比高达96%，通过子公司二维光电直接实现销售，实现了从材料到应用产品的完整产业链。

新产品研发加速，首款压力触控传感器面世。2015年11月公司发布了世界首款石墨烯压力触控传感器，该传感器产品具有超高灵敏性，感应度可覆盖10毫克到5公斤的按压强度，未来将在电子消费、健康医疗、机器人电子皮肤领域以及航空航天领域有广泛的用途。公司将开发电容触控产品加压力传感器组件产品，使公司两大产品相互依托，拓宽销售渠道。另外公司的石墨烯红外加热膜产品也已面世，进入商业开发阶段，不懈的研发投入和新产品开发是公司核心竞争力的来源。

华高墨烯（835672.OC）：耕耘“海洋”和“军工”两大领域

产品面向“海洋”和“军工”两大领域。公司从事石墨烯材料和应用产品的研发、生产和销售；主要面向“海洋”和“军工”两大领域，专注于新能源、复合材料、环境工程等方向上石墨烯技术开发与服务。公司研发石墨烯导静电轮胎、石墨烯防弹材料、石墨烯防腐涂料、石墨烯海水淡化膜、石墨烯工程复合塑料、石墨烯散热膜及石墨烯动力电池等应用产品，积极开展与下游应用客户的合作，促进产品应用项目的试用，缩短测试期，希望尽快形成订单投入市场。2015年公司销售规模237万元，主要以石墨烯粉体和氧化石墨烯分散液等原材料为主，市场化程度较低。

申请军工资质，有望列入军工武器装备的供应商名录。公司抢抓军民融合大发展上升国家战略的契机，着手申请军工资质，为军工武器装备及相关军品提供技术解决方案，列入军工武器装备的供应商名录，加快华高墨烯的发展。公司现阶段高品质石墨烯材料客户已经发展到20家，并逐步形成了较为稳定的长期供货情况，如若能成为军工武器装备的供应商，将巩固其石墨烯供应市场的位臵。

着力产研结合，组建核心研发队伍。公司采用“自主研发”和“与客户合作研发、生产”的机制，与国内外高校和科研机构、应用产品生产企业联手合作，进行石墨烯制备技术及应用产品研发创新及生产技术支持。公司组建了以泰山学者刘敬权教授为技术带头人的研发团队，2015年新增专利25项。

凯纳股份（836410.OC）：机械剥离法石墨烯微片生产企业

机械剥离法生产石墨烯，成本较低，销售规模偏小。公司采用机械剥离工艺生产石墨烯产品，并在此基础上进行拓展，利用改性、剥离、干燥以及关键配方技术等，成功开发了低成本工业化石墨烯生产技术，实现了石墨烯的吨级规模生产。产品中的石墨烯晶格结构完整，导电导热性能优异，可应用于导电或导热塑胶、导电或导热涂料以及锂电池。凯纳股份2015年公司主要产品处于中试阶段，销售规模较小，销售产品多为微片粉体和浆料等初始产品，销售收入仅33.66万元，毛利率38.28%。

国内最早从事石墨烯研发的企业之一。公司自2006年开展石墨烯制备和应用技术研发，是国内最早的专业从事石墨烯研发和生产的企业之一，董事长赵立平先生曾获得国家科技二等奖、厦门市“双百人才”称号。2013年引入中泰化学作为第一大股东，2015年引入西堤壹号投资公司并进行股改，市场化程度提高。

2016年销售有望提速。在主要生产线完成中试，以及与下游应用企业如厦门三圈电池的合作开发协议生效的影响下，预计公司2016销售将同比明显增长，另外，公司提出将在2016年启动建设2,200吨石墨烯产品的生产线，促进产业化提速。

（来源：中银国际；石墨烯研究中心推荐）