摘要：近年來(lái)，隨著(zhù)全球石墨烯研發(fā)成果陸續進(jìn)入市場(chǎng)，疊加下游涂料、消費電子以及新能源等產(chǎn)業(yè)保持快速增長(cháng)，石墨烯材料市場(chǎng)需求不斷擴大，市場(chǎng)規模也隨之增長(cháng)。截至2023年12月底，中國石墨烯材料市場(chǎng)規模約為386億元，同比增長(cháng)15.22%。

一、定義及分類(lèi)

石墨烯是碳的同素異形體，碳原子以sp2雜化鍵合形成單層六邊形蜂窩晶格石墨烯。利用石墨烯的晶體結構可以構建富勒烯（C60）、石墨烯量子點(diǎn)，碳納米管、納米帶、多壁碳納米管和納米角。石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景，被認為是一種未來(lái)革命性的材料。石墨烯材料可分為單層石墨烯、雙層石墨烯、少層石墨烯和多層石墨烯。

二、行業(yè)政策

1、主管部門(mén)和監管體制

石墨烯材料行業(yè)主管部門(mén)是國家發(fā)展和改革委員會(huì )和工業(yè)和信息化部。國家發(fā)展和改革委員會(huì )主要負責研究制定行業(yè)發(fā)展戰略、產(chǎn)業(yè)政策和總體規劃，指導技術(shù)改造，以及審批和管理投資項目等。工業(yè)和信息化部主要負責擬訂實(shí)施行業(yè)規劃、產(chǎn)業(yè)政策和標準，監測工業(yè)行業(yè)日常運行，推動(dòng)重大技術(shù)裝備發(fā)展和自主創(chuàng )新，管理通信業(yè)，指導推進(jìn)信息化建設，協(xié)調維護國家信息安全等。

2、行業(yè)相關(guān)政策

近十年以來(lái)，石墨烯材料在全球受到廣泛關(guān)注。中國石墨烯產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，近年來(lái)，國家政府部門(mén)陸續出臺了多項政策對石墨烯相關(guān)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行系統布局?！?021年工業(yè)和信息化標準工作要點(diǎn)》《原材料工業(yè)“三品”實(shí)施方案》《關(guān)于加快推動(dòng)制造業(yè)綠色化發(fā)展的指導意見(jiàn)》等政策提出加強產(chǎn)業(yè)基礎標準和強制性標準制定；鼓勵實(shí)施前沿材料前瞻布局行動(dòng)，積極培育石墨烯材料、量子材料、智能材料等前沿新材料，進(jìn)一步提升高端產(chǎn)品有效供給能力，鼓勵強化對戰略性新興產(chǎn)業(yè)和國家重大工程的支撐作用；支持推進(jìn)石墨烯等新材料制造綠色環(huán)保發(fā)展。一系列支持性政策法規的出臺，對石墨烯材料行業(yè)進(jìn)行支持和引導，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境。

三、發(fā)展歷程

石墨烯存在于自然界，且難以剝離出單層結構，將石墨烯一層層疊起來(lái)即為石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬(wàn)層石墨烯。2004年，英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃消洛夫從高定向熱解石墨中剝離出石墨片，將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開(kāi)膠帶，就能把石墨片一分為二。隨著(zhù)不斷地操作，石墨片越來(lái)越薄直至得到僅由一層碳原子構成的薄片，即為石墨烯。2010年，英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家獲得諾貝爾物理學(xué)獎，石墨烯常見(jiàn)的粉體生產(chǎn)方法拓展為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長(cháng)法等。2018年3月31日，中國首條全自動(dòng)量產(chǎn)石墨烯有機太陽(yáng)能光電子器件生產(chǎn)線(xiàn)在山東菏澤啟動(dòng)，該項目主要生產(chǎn)可在弱光下發(fā)電的石墨烯有機太陽(yáng)能電池，破解了應用局限、對角度敏感、不易造型這三大太陽(yáng)能發(fā)電難題。同年6月，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟發(fā)布團體標準《含有石墨烯材料的產(chǎn)品命名指南》，規定了石墨烯材料相關(guān)新產(chǎn)品的命名方法。目前，石墨烯材料被列為多個(gè)國家戰略發(fā)展材料，產(chǎn)量大幅度上漲，應用場(chǎng)景不斷擴大。

四、行業(yè)壁壘

1、技術(shù)壁壘

石墨烯材料屬于技術(shù)密集型行業(yè)，具有非常高的專(zhuān)業(yè)技術(shù)壁壘。針對高性能石墨烯材料而言，要想攻克高定向組裝石墨烯產(chǎn)品的規?；?、低成本制備技術(shù)和石墨烯材料的結構修復與熱導率提升技術(shù)這兩大關(guān)鍵技術(shù)障礙，需要在材料配方、原材料選購、產(chǎn)品結構、生產(chǎn)工藝、自動(dòng)化等多個(gè)方面形成自主技術(shù)，并經(jīng)過(guò)大量的生產(chǎn)實(shí)踐不斷進(jìn)行優(yōu)化，而普通企業(yè)在沒(méi)有充分行業(yè)經(jīng)驗及技術(shù)積累的情況下，難以在短時(shí)間內實(shí)現。

2、客戶(hù)認證壁壘

石墨烯材料目前最主要的下游應用領(lǐng)域為中高端智能手機、平板電腦等消費電子行業(yè)。一般大型的消費電子品牌商基于對產(chǎn)品質(zhì)量、成本控制等因素考慮，均會(huì )建立嚴格的供應商認證體系。消費電子產(chǎn)品中的石墨烯散熱器件作為一種高度定制化的產(chǎn)品，需要根據客戶(hù)的個(gè)性化需求，有針對性地設計出相應的產(chǎn)品方案，從而對石墨烯材料生產(chǎn)商提出較高要求。且石墨烯材料供應商一旦進(jìn)入下游客戶(hù)的供應鏈，通常不會(huì )被輕易更換。定制化設計與生產(chǎn)能力、長(cháng)期技術(shù)驗證的持續投入以及客戶(hù)對供應商的品牌信任，也構筑起了較高的進(jìn)入壁壘。

3、人才壁壘

石墨烯材料的制備涉及氧化石墨烯原料解離分散、漿料涂覆及干燥、高溫加壓熱處理還原、碳自由基修復、真空壓延加工、模切成型、熱設計仿真以及成品檢測等多個(gè)工藝流程，綜合了熱力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)、電學(xué)、材料學(xué)、機械工程、自動(dòng)化、信息化等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，對多學(xué)科、復合背景的人才需求量較大。隨著(zhù) 5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等領(lǐng)域的不斷發(fā)展，石墨烯等新型材料的應用市場(chǎng)不斷擴大，對企業(yè)管理人才及技術(shù)人才提出了更高的要求。目前，石墨烯材料的技術(shù)人才主要集中在高校和科研院所，產(chǎn)業(yè)化人才相對緊缺，公司的技術(shù)人才隊伍以自主培養為主，從而對行業(yè)新進(jìn)入者構成了極高的人才壁壘。

4、資金和規模壁壘

石墨烯材料下游終端產(chǎn)品更新?lián)Q代快，對上游供應商的規?；a(chǎn)、自動(dòng)化水平、質(zhì)量控制及產(chǎn)品交付及時(shí)性均有較高要求。規?；a(chǎn)的實(shí)現需要大量生產(chǎn)、檢測等設備作為支撐，對資金投入要求較高。同時(shí)，消費電子、汽車(chē)電子等下游應用領(lǐng)域發(fā)展較快，為滿(mǎn)足不斷變化的下游需求，持續性的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品升級同樣需要較大的研發(fā)投入和資金支持。只有企業(yè)達到一定的生產(chǎn)規模才能有效降低生產(chǎn)成本，形成市場(chǎng)競爭優(yōu)勢，因而形成較高的資金和規模壁壘。

五、產(chǎn)業(yè)鏈

1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

石墨烯材料從發(fā)現至今僅10余年，其各項優(yōu)異特性雖經(jīng)理論研究論證、實(shí)驗室測試認證，但到真正的中試、量產(chǎn)并商業(yè)化應用同樣需要很長(cháng)時(shí)間，仍處在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期。石墨烯材料產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為石墨礦、CVD設備、甲烷等原材料供應商。其中，石墨礦是制備石墨烯的重要原料之一，近十年來(lái)我國石墨產(chǎn)量穩居全球第一，目前國內年產(chǎn)量穩定在80萬(wàn)噸左右。我國國內晶質(zhì)石墨資源主要分布在黑龍江、內蒙古、四川、山西等地，儲量相對豐富，為我國石墨烯材料生產(chǎn)奠定堅實(shí)的基礎。

石墨烯材料應用領(lǐng)域廣泛，其產(chǎn)品可大致分為薄膜和粉體兩大類(lèi)。其中，石墨烯粉體多應用于涂料和鋰離子電池領(lǐng)域；石墨烯薄膜則因透明、導電、柔性好等優(yōu)點(diǎn)，多應用于汽車(chē)電子、消費電子、光子及光電設備等領(lǐng)域。未來(lái)在智能可穿戴設備、ICT 設備、航空航天、海水淡化、醫療器械等應用領(lǐng)域的滲透率有望逐步提升。

石墨烯材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

石墨礦

雞西長(cháng)源礦業(yè)有限公司

淅川縣中泰華龍石墨有限公司

中國石墨集團有限公司

湖南中加石墨股份有限公司

CVA設備

北京北方華創(chuàng )真空技術(shù)有限公司

深圳市捷佳偉創(chuàng )新能源裝備股份有限公司

中微半導體設備(上海)股份有限公司

國機精工集團股份有限公司

拓荊科技股份有限公司

甲烷

金宏氣體股份有限公司

杭氧集團股份有限公司

湖南凱美特氣體股份有限公司

廣東華特氣體股份有限公司

上游

方大炭素新材料科技股份有限公司

江西寧新新材料股份有限公司

平頂山東方碳素股份有限公司

常州二維碳素科技股份有限公司

中游

防腐涂料

鋰離子電池

汽車(chē)電子

消費電子

儲氫材料

航空航天

下游

2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析

（1）方大炭素新材料科技股份有限公司

方大炭素新材料科技股份有限公司成立于1999年，是世界領(lǐng)先的石墨電極及炭素制品的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)和銷(xiāo)售公司。方大炭素主要從事石墨電極、塊狀炭磚、等靜壓石墨、核電用炭/石墨材料、石墨烯材料、碳/碳復合材料等的研制、生產(chǎn)與銷(xiāo)售。近年來(lái)，方大炭素發(fā)揮其炭素板塊的規模優(yōu)勢、資源協(xié)同優(yōu)勢、“大兵團”作戰優(yōu)勢，靈活調整銷(xiāo)售策略，穩固開(kāi)拓石墨電極高端市場(chǎng)；重點(diǎn)抓住各類(lèi)炭磚市場(chǎng)、特種石墨等產(chǎn)品市場(chǎng)需求變化尋求增量，在高爐炭磚、核電用炭/石墨材料、石墨烯制備及應用技術(shù)的研究和生產(chǎn)等領(lǐng)域占據著(zhù)領(lǐng)先位置。2023年方大炭素包含石墨烯材料在內的炭素制品業(yè)務(wù)收入為47.07億元，同比下降3.71%；毛利率為15.59%。

（2）常州二維碳素科技有限公司

常州二維碳素科技有限公司成立于2011年，主要從事大面積石墨烯透明導電薄膜的生產(chǎn)，該產(chǎn)品主要市場(chǎng)包括：石墨烯透明導電薄膜材料的生產(chǎn)和銷(xiāo)售，以及在透明電極、儲能、電子器件等領(lǐng)域的應用技術(shù)開(kāi)發(fā)和技術(shù)支持服務(wù)。近年來(lái)，二位碳素以石墨烯薄膜材料研發(fā)為基礎，通過(guò)持續的研發(fā)投入不斷開(kāi)發(fā)出適應下游應用市場(chǎng)需求的產(chǎn)品，抓住行業(yè)發(fā)展機遇，不斷增強公司的盈利能力和持續經(jīng)營(yíng)能力，以增加市場(chǎng)份額并建立市場(chǎng)影響力。2023年受下游需求承壓、產(chǎn)品銷(xiāo)售量減少的影響，二維碳素石墨烯產(chǎn)品收入為1474.24萬(wàn)元，同比下降54.96%；毛利率為23.51%。

六、行業(yè)現狀

石墨烯材料是目前世界上最薄但也是最堅硬的納米材料，幾乎完全透明，只吸收2.3%的光，導熱系數高于納米碳管和金剛石；電阻率比銅、銀更低，是目前世界上電阻率最小的材料，因而被廣泛應用在電池電極材料、半導體器件、透明顯示屏、傳感器、電容器、晶體管等方面。近年來(lái)，隨著(zhù)全球石墨烯研發(fā)成果陸續進(jìn)入市場(chǎng)，疊加下游涂料、消費電子以及新能源等產(chǎn)業(yè)保持快速增長(cháng)，石墨烯材料市場(chǎng)需求不斷擴大，市場(chǎng)規模也隨之增長(cháng)。截至2023年12月底，中國石墨烯材料市場(chǎng)規模約為386億元，同比增長(cháng)15.22%。此外，石墨烯材料扶持力度加碼，國家、地方政府、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟通過(guò)多種手段支持石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，明確了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展重點(diǎn)、方向和路徑，以解決當前相關(guān)產(chǎn)品制備技術(shù)存在成本高、技術(shù)不成熟、產(chǎn)品不穩定等問(wèn)題，開(kāi)發(fā)針對特定場(chǎng)合的多形態(tài)和特性石墨烯材料的制備和結構調控技術(shù)，進(jìn)一步推動(dòng)石墨烯材料市場(chǎng)化應用。預計到2024年，我國石墨烯材料市場(chǎng)規模將進(jìn)一步增長(cháng)至441億元。

七、發(fā)展因素

1、有利因素

（1）國家政策大力支持

具備優(yōu)異導熱性能的石墨烯材料正逐步成為多個(gè)制造行業(yè)的理想替代材料，在電子器件、信息技術(shù)、國防軍工、新能源汽車(chē)等領(lǐng)域具有良好的應用前景。國家通過(guò)頒布一系列的法律法規和政策性文件，為石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了良好的政策環(huán)境基礎，促進(jìn)了行業(yè)的快速發(fā)展。同時(shí)，國家發(fā)展改革委2023年12月修訂發(fā)布的新版《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄（2024年本）》中，將石墨烯材料、氫燃料電池石墨雙極板等新材料的生產(chǎn)及應用開(kāi)發(fā)列為鼓勵類(lèi)項目，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了良好的基礎。

（2）下游行業(yè)需求快速增長(cháng)

目前，石墨烯材料因其良好的熱傳導和光學(xué)性能，已被制成導熱散熱材料，并在智能手機、平板電腦等領(lǐng)域實(shí)現商用，吸引了更多下游領(lǐng)域的關(guān)注和青睞，國家層面也將石墨烯散熱材料列入鼓勵示范應用的前沿新材料。隨著(zhù)行業(yè)技術(shù)水平的不斷提高，石墨烯材料的產(chǎn)品性能進(jìn)一步提升，應用場(chǎng)景不斷拓展。且依托我國消費電子、汽車(chē)電子、通信及基站設備等行業(yè)呈現迅速增長(cháng)的態(tài)勢，帶動(dòng)石墨烯材料市場(chǎng)需求快速增長(cháng)。

（3）行業(yè)競爭格局初步形成

隨著(zhù)國內外石墨烯材料生產(chǎn)廠(chǎng)商的不斷加入，行業(yè)競爭格局初步形成。同時(shí)，行業(yè)競爭加劇，促進(jìn)石墨烯產(chǎn)業(yè)新技術(shù)、新工藝不斷涌現，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快，將帶動(dòng)行業(yè)良性發(fā)展，激發(fā)石墨烯材料的商業(yè)化應用，為行業(yè)內企業(yè)發(fā)展創(chuàng )造機會(huì )。此外，行業(yè)內優(yōu)勢企業(yè)憑借優(yōu)質(zhì)穩定的客戶(hù)資源、行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)工藝水平、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品品質(zhì)保障能力和及時(shí)批量供貨能力，深受下游客戶(hù)的信賴(lài)，有利于推進(jìn)市場(chǎng)集中度不斷提高。

2、不利因素

（1）產(chǎn)業(yè)標準化進(jìn)程緩慢

石墨烯材料擁有優(yōu)異的熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在熱管理、電子元器件、新能源、儲能、生物醫學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景，自 2004年被發(fā)現以來(lái)受到全球專(zhuān)家學(xué)者的關(guān)注和重點(diǎn)研究，世界各國不斷加大對石墨烯材料的研發(fā)并推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化應用。目前國內石墨烯產(chǎn)業(yè)中企業(yè)眾多，相關(guān)產(chǎn)品種類(lèi)復雜，且相關(guān)產(chǎn)品的行業(yè)標準尚不完善，不利于行業(yè)標準化發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

（2）產(chǎn)業(yè)鏈不夠完善

石墨烯材料行業(yè)屬于新興材料，行業(yè)發(fā)展尚處于起步階段，供應鏈以及下游產(chǎn)業(yè)鏈還不夠完善，未形成充分的競爭市場(chǎng)。同時(shí)，行業(yè)發(fā)展成熟度不高，參與企業(yè)需要大量的研發(fā)投入，長(cháng)期致力于工藝技術(shù)水平改進(jìn)和新產(chǎn)品研發(fā)并拓展應用領(lǐng)域。受限于目前上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展、技術(shù)迭代等因素影響，行業(yè)面臨新材料和新產(chǎn)品研發(fā)投入高、周期長(cháng)和風(fēng)險大的挑戰。

（3）行業(yè)高端人才短缺

隨著(zhù)5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等領(lǐng)域的不斷發(fā)展，下游消費產(chǎn)品更新迭代速度加快，優(yōu)質(zhì)石墨烯材料需求量不斷擴大，從而對行業(yè)企業(yè)研發(fā)及技術(shù)人才提出了更高的要求。行業(yè)內復合型專(zhuān)業(yè)人才不僅要有復合知識背景、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗，還要對下游行業(yè)有深度的理解以滿(mǎn)足客戶(hù)個(gè)性化需求。但目前我國石墨烯材料領(lǐng)域專(zhuān)業(yè)性人才相對匱乏，行業(yè)人才缺口不斷擴大，從而限制石墨烯材料的產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)和技術(shù)創(chuàng )新。

八、競爭格局

現階段，各國的支持政策大多集中在石墨烯材料中游產(chǎn)業(yè)鏈上，歐美等發(fā)達國家前期支持政策主要集中于石墨烯基礎研究和高端應用產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。國外部分企業(yè)，如日本松下、Kaneka和美國Graftech等進(jìn)入該領(lǐng)域較早，技術(shù)較為成熟，在全球石墨烯材料市場(chǎng)位居前列。隨著(zhù)制造工藝與技術(shù)的不斷成熟，國內廠(chǎng)商逐步崛起，引領(lǐng)中國石墨烯材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并且成功進(jìn)入下游大型廠(chǎng)商的供應鏈體系，具有較強的市場(chǎng)競爭力。目前，中國部分石墨烯企業(yè)已能實(shí)現石墨烯材料規?；a(chǎn)線(xiàn)的投產(chǎn)，如貝特瑞、方大碳素、寧新新材等，其營(yíng)收規模較大，在國內國外均有較為成熟的銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò )，市占率較高，屬于我國石墨烯材料競爭市場(chǎng)第一梯隊。第二梯隊主要為東方碳素、常州第六元素、二維碳素、凱納股份等進(jìn)入行業(yè)較早，擁有較強的研發(fā)能力和全國范圍的銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò )的代表企業(yè)。該類(lèi)企業(yè)依托國內的政策支持，人才回流等紅利，有較強的研發(fā)能力，未來(lái)發(fā)展潛力較大。第三梯隊其他中小型石墨烯生產(chǎn)制造公司，該梯隊中企業(yè)較多，市占率均不高，競爭格局較為分散。

九、發(fā)展趨勢

目前，在石墨烯材料制備領(lǐng)域，可實(shí)現大規模量產(chǎn)的企業(yè)已經(jīng)初露崢嶸。改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提升制備效率、降低石墨烯材料生產(chǎn)成本，成為我國石墨烯材料行業(yè)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢。同時(shí)，在應用領(lǐng)域，石墨烯材料已經(jīng)在電池、觸摸屏、電容以及涂料等領(lǐng)域表現出了較好的發(fā)展勢頭，而在醫療、淡水處理等領(lǐng)域的研發(fā)工作表明，石墨烯材料具有巨大的潛在應用前景。通過(guò)政府的引導，國內石墨烯產(chǎn)業(yè)有望夯實(shí)“產(chǎn)、學(xué)、研”一體化體系，建立完整的上、下游產(chǎn)業(yè)鏈，石墨烯的研究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展將持續升溫，并實(shí)現產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展。