全球石墨烯技術前沿發(fā)展態(tài)勢分析

　　石墨烯是一種碳原子緊密堆積構成的二維晶體，是人類已知強度最高、韌性最好、質量最輕、透光率最高、導電性最佳的材料。2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎，石墨烯可以廣泛地應用于新能源，大健康，電子信息，生物醫(yī)藥，航空航天等產業(yè)領域，是推動高技術發(fā)展的重要材料之一。

　　從全球石墨烯創(chuàng)新成果上來看，從2010年起全球石墨烯發(fā)表論文及申請專利數(shù)量呈增長趨勢，說明自因石墨烯獲得諾貝爾獎以來，石墨烯在研發(fā)層面熱度不減。而中國無論是在發(fā)表論文和申請專利數(shù)量上都是遙遙領先。圖1為全球石墨烯創(chuàng)新成果年度分布圖。

圖1 全球石墨烯創(chuàng)新成果年度分布圖(左：論文分布;右：專利分布)數(shù)據(jù)來源：Web of science, CGIA Research 整理

　　在石墨烯材料制備方面的突破主要為石墨烯大規(guī)模批量化生產技術及高品質石墨烯材料制備方法;在應用技術研發(fā)方面主要涉及到石墨烯在新能源、電子信息、海水淡化等方面的突破;產業(yè)化技術方面，石墨烯環(huán)保涂料，散熱大功率LED燈，RFID(電子標簽)，鉛酸電池及智能穿戴等產品已實現(xiàn)產業(yè)化突破。

圖2 米級單晶石墨烯薄膜(Science Bulletin 62, 2017, 1074)

　　CGIA Research預測，未來石墨烯技術發(fā)展的重點方向為石墨烯低成本、綠色、規(guī)?；苽洌哔|量精細結構調控，多級次多功能組裝集成，以及石墨烯在新能源、生物醫(yī)藥、電子信息、節(jié)能環(huán)保等下游領域的不斷拓展。

　　石墨烯技術的研發(fā)呈現(xiàn)出良好的應用前景，但仍需在制備方法和工藝以及下游應用中進行新的突破，以實現(xiàn)石墨烯應用的產業(yè)化，引領多領域新材料新時代的變革。