石墨烯號稱“新材料之王”,是一種二維蜂窩狀純碳材料,集眾多特性于一身。它是目前最薄、最輕的材料,同時也是最強、最堅硬的材料。雖然石墨很軟,但是單層的石墨烯材料甚至比金剛石還硬。

如今，石墨烯被公認為“徹底改變21世紀的新材料”，世界各國科研人員都在竭盡所能進行研發工作，希望發現更多新興應用領域。那么，作為“新材料之王”的石墨烯有哪些應用呢？

1.下一代超級計算機。墨烯是目前已知導電性能最好的材料，這種特性尤其適合于高頻電路。因此，石墨烯被認為是硅的替代品，可制造超微型晶體管，用來生產未來的超級計算機。據稱，石墨烯制造的計算機處理器運行速度將會快數百倍，且能耗更低。

2.智能服裝。石墨烯的重要特點就是它的導熱、導電性。現在市面上已經出現了一些能夠“發電”的衣物。這種智能紡織品中帶有光伏材料或運動發電裝置，當手機需要充電時，衣服就能充當移動電源補給電力，而石墨烯的導熱性還能為人體提供紅外理療功能。

3.醫療傳感器。在對石墨烯橡皮泥進行的多項測試中，研究人員將這種符合材料分別放置在人的胸部和頸部，用來測量呼吸、脈搏和血壓。研究結果表明，對于應變式傳感器和壓力傳感器來說，這種復合材料擁有前所未有的靈敏度，是現有傳感器的數百倍，未來有望應用于醫療傳感器中。

4.“太空電梯”纜線。美國研究人員稱，“太空電梯”的最大障礙之一，就是如何制造出一根從地面連向太空衛星、長達23000英里并且足夠強韌的纜。美國科學家證實，地球上強度最高的物質“石墨烯”完全適合用來制造太空電梯纜線。為了激勵科學家發明出制造太空電梯纜線的堅韌材料，美國NASA此前還發出了400萬美元的懸賞。

5.太陽能電池。石墨烯透明導電膜對于包括中遠紅外線在內的所有紅外線都具有高透明性，是轉換效率非常高的新一代太陽能電池最理想材料。而石墨烯優良的彈性和延展性也使它成為制造太陽能電池最理想的候選者。

6.觸控面板材料。有研究人員表明，通過化學氣相沉積法就可以制成大面積的、連續、透明和高導電率的石墨烯薄膜，這種薄膜的能量轉率大約是鋁氧化銦錫的二分之一。目前，已經有可穿戴設備開始考慮采用石墨烯觸控層，可以想象，未來的觸控世界有可能被石墨烯主宰。

7..航空航天材料。航材院基于鋁基石墨烯材料的研究，利用石墨烯高強、高模量的特性，以及航材院生產石墨烯粉末品質高、比表面積大和易于分散的特點，成功研制出700MPa級別以上的石墨烯鋁基復合材料，以及彈性模量95GPa以上石墨烯鋁基復合型材。

8.新型塑料包裝。當下塑料包裝十分普及，但其防水性卻比較差。有研究團隊利用獨有的工藝將單層石墨烯與塑料聚合物膜結合在一起。加入石墨烯的塑料防水性提升顯著，實現了將水汽含量每天控制在0.000030g/以內。此外，混合石墨烯塑料包裝延長了設備的保存期。基于加速老化實驗的數據，研究人員認為那些用混合石墨烯塑料包裹的產品有保存1年的潛力，對比常規塑料效果顯著。

石墨烯產業虛火太旺，亂象從生

公開數據顯示，目前全球石墨烯年產能已達到百噸級，業內預計，未來五年到十年，石墨烯年產能將達到千噸級。到2020年，石墨烯產業化規模將取得突破，并達到千億級別。其中，新能源市場規模將突破534億元，復合材料市場規模將突破372億元，電子信息行業市場規模將突破267億元。

據CGIAResearch統計，我國石墨烯企業從2016年開始出現爆發式增長，僅2016年一年全國新增注冊從事石墨烯相關的企業數量就達到704家。截止到2017年2月，全國擁有石墨烯技術專利、從事相關制備、銷售、應用、投資、檢測、技術服務的企業數量達到2059家。

其中擁有成形石墨烯業務的企業數量為533家。其中擁有石墨烯企業數量前三的三個省份分別為江蘇省、廣東省和山東省。

圖1全國石墨烯企業細分行業分布情況

從全國石墨烯企業細分行業分布情況我們可以發現，目前企業主要集中于石墨烯研發、應用、銷售、技術服務以及制備，在石墨烯檢測方面全國僅有9家。

圖2每年新增石墨烯企業數量情況

結合圖2，可以看出我國石墨烯企業從2016年開始出現爆發式增長，僅2016年一年全國新增注冊從事石墨烯相關的企業數量就達到704家，但是大多以研發為主，有實質性成形業務的企業數量僅為125家，說明行業快速發展的同時也造就了行業市場短期的急功近利的行為。

截至目前，全球30多個國家有超過500家企業涉足石墨烯及其應用研究，幾乎每周都有關于研發石墨烯的實驗室傳出新成果的消息，其中有些成果可能會在未來惠及世界，但有些恐怕明知是在做無用功，卻以成果之名“講故事”以套取更多研發資金，讓不知情者將這些“成果”當作現實應用，忽略其距離產業化還有相當長的距離。

目前，受制于技術瓶頸，石墨烯產業尚未形成完整成熟的產業鏈，研發制備企業和下游應用企業脫節，產品技術水平參差不齊，市場發展不是很健康，甚至出現造假侵權、魚目混珠的現象。甚至有個別企業的產品披上“石墨烯”的外衣，把石墨當作石墨烯來賣；在紡織品中摻入一點所謂的石墨烯粉制成衣服，對消費者說具有美容養顏的作用。這給產業的發展帶來了很大的傷害，然而，因有石墨烯噱頭，不明真相的投資市場關注熱度卻不降反增。

顯然，抱以急功近利的心態做產業是“活”不長的。而制定國家行業標準，并與國際標準接軌融合，將有助于石墨烯產業正本清源。

為了規范不良現象，中國石墨烯產業界提出四個標準化目標：一是做有意義的標準，以營造良好的產業發展環境；二是促進典型應用，圍繞表征測量做一些標準，為產業進一步應用提供技術支撐；三是促進產業的可持續健康發展，讓產業有一定集中度，形成有序競爭；四是促進產業標準深度融合各行各業。

未來的石墨烯產業會是一塊大蛋糕。當然,這塊蛋糕我們能夠切到多少是個未知數。取決于我們現在關注什么,我們需要關注的是引領未來的核心技術,而不僅僅是今天的產品。當然,從一個實驗室材料和技術走到產業需要很長的路,需要投入、堅持和耐心。