NGICGraphene Innovation Center中国石墨烯产业发展蓝皮书(2024)Blue Book on the Development of GrapheneIndustry in China(2024)二O二四年十月国家石墨烯创新中心National Graphene Innovation Center前言石墨烯作为我国为数不多的、几乎与国外发展同步的前沿新材料，在推动传统产业转型升级、战略性新兴产业发展壮大以及未来产业培育发展方面发挥着重要作用。在国家及地方一系列政策的支持下，我国石墨烯产业蓬勃发展，跻身世界前列。2015年11月，工业和信息化部、发展改革委、科技部联合发布《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》（以下简称《意见》)，这也是国家层面首个系统部署石墨烯产业发展的指导性文件，分两个阶段对我国石墨烯产业发展进行了总体擘画，有力地指导了我国石墨烯产业发展。今年是《意见》正式实施十周年，国家石墨烯创新中心联合业内相关企业、智库、高校、科研院所、新型研发机构等单位，牵头组织撰写《中国石墨烯产业发展蓝皮书(2024)》，系统梳理总结过去十年我国石墨烯产业发展总体情况，并拟试图为下一个十年我国石墨烯产业发展指明方向，以期为政府、企业、科研院所、社会组织及关心石墨烯产业发展的各界人士提供参考，为我国石墨烯产业健康发展尽一份绵薄之力。目录绪论…第一章我国石墨烯产业发展进展一、我国石墨烯产业发展历程i二、我国石墨烯产业发展成就…61、产业规模不断壮大2、产业链体系较为完善3、创新平台建设卓有成效4、产业集聚效应初步形成5、掌握一批核心关键技术10第二章推进产业发展关键技术创新12一、加快突破共性关键技术121、高品质石墨烯材料及大尺寸石墨烯薄膜的工业化制备技术基本实现突破122、产业化应用关键技术实现多领域突破14二、加强知识产权体系建设161、专利申请数量全球领先162、标准化体系框架初步建立183、建设知识产权运营平台19三、搭建产业发展服务平台201、建成一家国家级石墨烯制造业创新中心202、建成五家国家级石墨烯检验检测平台213、各地区典型石墨烯产业服务平台23第三章推进首批次产业化应用示范25一、政策推动产业化应用示范25二、开展终端应用产品示范推广26三、促进军民融合发展28第四章产业绿色、循环、低碳发展30一、推动产业绿色化发展30二、推动产业集聚发展311、形成“一心、一点、一片、一带”集聚发展格局…312、重点地区石墨烯产业发展成就33第五章加大应用领域拓展37一、服务国家重点工程建设37二、工业领域应用不断拓展38三、民生服务能力不断提升39四、应用合作模式不断创新41第六章政策体系不断完善44一、国家陆续出台扶持性政策44二、各地积极出台针对性扶持政策47第七章产业投融资情况49一、国家大力支持石墨烯行业投融资49二、我国石墨烯产业投融资特点501、投融资热度有所下降502、高度集中于产业链上游533、投资主体主要以投资类为主52第八章产业发展存在的主要问题和相关对策建议53一、产业发展存在的主要问题531、关键核心技术突破仍有不足532、产学研用深度融合仍待提高543、市场大规模推广仍待时日544、产业发展环境仍待改善55二、相关对策建议561、突破关键技术瓶颈，深化拓展应用场景562、打通产学研用链条，加强全产业链协同573、调整完善产业政策，降低下游使用成本57第九章未来发展方向展望59一、保障国家粮食资源安全591、服务农业绿色生产592、稀缺矿产资源替代59二、服务国家“双碳”战略601、促进建筑节能落地602、推动工业节能减排61三、增进民生福祉621、助力银发经济622、改善生态环境62四、支撑未来产业发展63五、维护国防安全63六、突破关键制备技术64绪论石墨烯作为目前发现的最薄、强度最大、导电性最强的二维碳材料，具有透光性好、导热系数高、电子迁移率高、电阻率低等众多优异性能，在半导体、航空航天、大健康、新能源等领域具有广阔的应用前景，正成为全球新技术新产业革命的焦点。2010年，石墨烯的发现者安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫荣获诺贝尔物理学奖，这一荣誉不仅肯定了石墨烯的科学价值，也引爆了全球对石墨烯的研究热情。世界各国积极开展石墨烯的研发和商业化应用，英、美、欧、日、韩等国家和地区更将其提升至战略地位，通过出台扶持性政策和研究计划等，不断加大对石墨烯研究和产业化的支持力度。英国作为石墨烯的“起源地”，2011年起将石墨烯确定为重点发展的新兴技术，加大政策及资金投入，并先后成立英国国家石墨烯研究中心(NGI)、英国石墨烯工程创新中心(GIC),致力于石墨烯的应用基础研究和应用开发。欧盟2013年提出的投资10亿欧元的“石墨烯旗舰计划”是欧洲有史以来规模最大的研究计划，通过石墨烯旗舰计划，欧盟不仅在科研上取得了显著成就，更是促进了一系列石墨烯企业成长的技术革新，为欧盟的石墨烯产业发展奠定了良好基础。美国石墨烯领域的基础研究及相关产业化布局主要由国家科学基金(NSF)、美国能源部(DOE)、国防部(DOD)等政府机构主导，合计投资数十亿美元，资助项目上千项，已经形成较为完善的石墨烯研究与应用产业链。日韩则更加注重政产学研联动，通过应用领域龙头企业的深度参与，以应用为牵引，强化资源整合，在石墨烯材料制备、柔性显示、触摸屏、芯片等应用领域具有较强的国际竞争力。与其他国家相比，我国已经成为石墨烯研究和应用开发最活跃的国家之一，石墨烯的论文发表量和专利申请量均居世界前列，创新成果不断涌现，产业也呈现出蓬勃发展态势，基本覆盖了从上游材料制备到下游产品应用的全环节，构建起日趋完整的产业链。我国政府也高度重视石墨烯产业发展，出台一系列支持政策，包括资金扶持、税收优惠、人才培养等，为我国石墨烯产业的快速发展提供了有力保障，尤其2015年，工业和信息化部、发展改革委、科技部联合发布的《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》，明确提出将石墨烯产业打造成先导产业，助推传统产业改造提升、支撑新兴产业培育壮大、带动材料产业升级换代。我国石墨烯产业迎来加速发展期，市场规模不断扩大、企业数量快速增长、关键技术取得突破，充分发挥了石墨烯作为前沿新材料对相关产业的带动作用，为经济社会发展注入新动能。此外，随着中美博弈加剧，提升我反制能力是应对外部压力、维护国家核心利益和民众福祉的重要保障。石墨作为近期美国对华加征301关税获得“豁免”的商品，充分证明了美国短期内难以脱离对我石墨资源的依赖，因此，加快发展石墨烯产业，也是推动石墨资源高效开发利用、持续增强产业优势、形成强有力反制和威慑能力的重要手段。过去的十来年间，政府、企业、院校、社会机构等通力合作，我国石墨烯产业取得了一系列重要突破和进展，成为全球石墨烯产业发展的重要力量，也向全球展示了我国在前沿材料领域的创新能力和产业实力。未来，随着技术的不断突破和应用领域的不断拓展，石墨烯产业有望在保障国家粮食资源安全、服务国家“双碳”战略、支撑未来产业发展、增进民生福祉以及维护国防安全等方面发挥更大作用。第一章我国石墨烯产业发展进展一、我国石墨烯产业发展历程我国石墨烯产业基本经历了萌芽期、形成期、发展期及调整期等四个阶段。（一)萌芽期(2010一2012年)我国石墨烯产业发展起步于2010年，2010年之前，我国仅有北京大学等少数科研机构开展石墨烯相关的基础研究。随着2010年发现石墨烯材料的两位科学家被授予诺贝尔物理学奖，掀起了全球石墨烯研究热潮，我国以北京大学、清华大学、浙江大学、国家纳米中心、中国科学院金属研究所、中国科学院山西煤炭化学研究所、中国科学院宁波材料技术与工程研究所等为代表的高校、科研单位开展了大量的基础研究与应用开发，相继涌现出一批以科研院所技术骨干为企业技术带头人的中小型企业，但工业化、大批量、稳定制备石墨烯材料的技术尚未实现突破，下游应用仍在探索。2012年，工信部出台《新材料产业“十二五”发展规划》，将石墨烯作为发展的前沿材料之一，首次明确提出支持石墨烯新材料发展，我国石墨烯产业发展开始步入快车道。（二)形成期(2013一2015年)2013年后，石墨烯产业化发展浪潮席卷全国，相关企业和专利数量快速增加，应用产品陆续面世，涌现了包括常州第六元素材料科技股份有限公司（以下简称第六元素）、厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司（以下简称厦门凯纳）、常州二维碳素科技股份有限公司（以下简称二维碳素）等一批骨干企业，以及常州西太湖科技产业园等产业集聚区，石墨烯材料初步实现批量化制备，但产品稳定性仍有待提高。2015年国家金融信息中心指数研究院在江苏省常州市发布全球首个石墨烯指数，指数评价结果显示，全球石墨烯产业综合发展实力排名前三位的国家分别是美国、日本和中国。2015年底，工业和信息化部、发展改革委、科技部等三部门印发《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》，明确提出将石墨烯产业打造成先导产业，助推传统产业改造提升、支撑新兴产业培育壮大、带动材料产业升级换代，我国石墨烯产业迎来加速发展和布局调整的重要机遇。(三)发展期（2016一2018年)在政策及资金的双重支持下，我国石墨烯产业得到快速发展，企业数量2016年进入爆发期，仅2016年一年全国新增注册从事石墨烯相关的企业数量达到704家。这一阶段，我国石墨烯产业快速发展，制备技术不断突破，多家企业实现石墨烯材料的批量化稳定制备，下游应用市场也逐步打开。2018年，石墨烯散热膜首次应用于华为Mate20X手机，这也是以石墨烯为主体的散热材料首次实现商业化应用。此外，锂电池、涂料、纺织品等石墨烯产品也不断问世，通过开展示范应用，得到市场较好的反馈。我国石墨烯市场规模从2016年的40亿元增长至2018年的100亿元，年均增长率高达58%。为了规范行业发展，2016年底国标委员会同工信部等还成立了石墨烯标准化工作推进组，全面加强石墨烯标准化顶层设计，规范行业发展。(四)调整期（2019年-至今)2019年以来，产业热度的下降叠加新冠疫情的爆发，石墨烯产业发展逐渐趋于理性，大家也开始认识到石墨烯作为前沿新材料，产业发展不可能一蹴而就，需要长期持续的坚持。一方面，对于一些不具备核心竞争力、应用方向不明确、热衷炒作的企业逐步被市场淘汰，虽然市场规模及企业数量增速均有所降低，但企业的整体实力不断增强。另一方面，产业的集聚效应逐步凸显，逐渐往东部沿海等产业优势地区聚集，产业发展更加合理。二、我国石墨烯产业发展成就1、产业规模不断壮大在国家政策的支持下，地方政府的引导下，以及企业的积极推动下，我国石墨烯产业规模不断壮大。材料生产能力全球领先。我国石墨烯粉体与薄膜两类主要石墨烯原材料的生产规模与产品品质均已达到全球领先水平，其中石墨烯薄膜更是在全球唯一突破了半米宽幅卷对卷连续制备技术。截至2023年底，我国石墨烯粉体产能突破2万吨，石墨烯薄膜产能达到240万平方米。市场规模快速增长。随着石墨烯材料制备及应用技术的不断成熟，叠加下游消费电子、新能源、涂料等产业快速增长，石墨烯市场规模不断扩大，从2015年的6亿元，增长至2023年的接近400亿元，年均复合增长率接近70%。初步形成了以新能源、大健康、节能环保、电子信息、功能性涂料等为主的产业化应用领域。2、产业链体系较为完善随着石墨烯产业的快速发展，全产业链布局已经基本形成，覆盖了从石墨烯材料制备、应用、研发、销售、设备、检测等全环节。据统计，截至2023年底，全国在工商、民政等部门登记注册的石墨烯单位已经达到17870家，数量居全球之首，涉及石墨烯全产业链各个环节。材料制备领域。石墨烯材料产品质量不断提升，涌现了包括第六元素、宁波柔碳电子科技有限公司（以下简称宁波柔碳)、山东利特纳米技术有限公司（以下简称利特纳米）、厦门凯纳、宝泰隆新材料股份有限公司（以下简称宝泰隆）、北京石墨烯研究院等一批优势骨干企业。1原料3材料4.4节能环保产品石4应用产品41生物2制备装备图新能产品43电子信息产品图1-1石墨烯产业链全景图材料应用领域。基于石墨烯的优异性能，其应用开发领域不断拓展，目前已经在导电浆料、防腐涂料、热管理材料、复合增强材料、智能可穿戴等多个应用领域开展了较好的应用。包括华为、小米、中车、超威等下游应用企业均已经开始使用石墨烯。3、创新平台建设卓有成效产业创新平台作为集聚创新要素、开展技术创新、驱动产业变革的有效载体，是提升石墨烯产业创新能力和竞争力的重要力量。《意见》发布以来，各地加快了石墨烯领域产业创新平台的建设步伐，截至2023年底，全国已经在石墨烯领域建成（批复建设）6家国家级产业创新（服务）平台。国家相关部门先后批准筹建国家石墨烯产品质量监督检验中心、国家石墨烯产品质量监督检验中心（广东）、国家石墨烯产品质量检验检测中心（山东）、国家石墨烯材料产业计量测试中心（深圳）、国家石墨烯材料产业计量测试中心（北京）等五家国家级石墨烯检验检测平台，以及石墨烯领域唯一一家国家制造业创新中心一国家石墨烯创新中心。这些产业平台的成立和建设对于推动我国石墨烯产业关键技术突破、技术成果产业化、促进产业优化升级发挥了重要作用。除了这些国家级平台外，各地还建设了各具特色的区域性平台。如，江苏、北京、广东、山东等地区纷纷成立了省级石墨烯制造业创新中心，汇集金融、产业链上下游、行业协会（联盟）、高校等多方机构，开展技术孵化、专利运营、首次商业化等公共服务，对当地石墨烯产业的发展起到了良好的推动作用。4、产业集聚效应初步形成纵观我国石墨烯产业发展历程，在政策支持及资本热炒下，其间经历了一段快速发展期，并出现了“一拥而上”现象，产业园区遍地开花、企业数量爆发式增长，全国31个省（自治区、直辖市）均有相关高校、企业、科研机构等开展石墨烯研究及相关业务，并在相关的政策中提及支持石墨烯产业发展。但随着新冠疫情突发、世界经济复苏乏力，石墨烯产业投资大、周期长、经济效益不确定性大的特点日益凸显，地方政府、企业及投资机构也都更加理性。大浪淘沙、退潮之后，一些真心做石墨烯的企业和机构方才浮出水面，产业整体进入冷静、健康发展期，区域也呈现出集聚发展态势，聚焦效应凸显。整体看来，山东、江苏、上海、浙江、福建、广东等东部沿海产业带已经成为全国石墨烯产业发展水平最高、产业生态最好的集聚区，该产业带集聚了全国53%的石墨烯企业，以及全国54%的专利，发表论文数占全国三分之一。这些地区高校及科研院所众多、企业分布密集、产业氛围良好，并且拥有资金、研发、市场等诸多优势，不断吸引石墨烯产业发展要素聚集，实现了科技创新和产业发展相互促进的良性循环。5、掌握一批核心关鍵技术作为全球石墨烯研发最为活跃的国家之一，国内众多高校和科研机构在石墨烯制备、物性与应用探索等方面的研究取得了丰硕成果，石墨烯相关科研论文发表数量全球领先，石墨烯技术专利申请量占全球申请总量比例超过70%，并涌现出一批杰出的研究团队和团队代表，为部分关键核心技术的突破做出了一系列开拓性和引领性工作，掌握了一批核心关键技术。中国科学院金属研究所成会明院士团队成功制备出高质量石墨烯粉体、石墨烯三维宏观体、石墨烯薄膜与单晶石墨烯等，推动了石墨烯材料的宏量制备技术发展。北京大学刘忠范院士团队在石墨烯化学气相沉积生长方法探索与石10