1、全球石墨烯行業的發展概況及特點

石墨烯材料具有優異的電學、熱學、光學以及強度等性能，在電子、能源、環境、生物等多個領域具有極大的應用潛力，成為主導未來高科技競爭和發展的重要戰略材料。目前，已有包括美國、歐盟、日本等發達國家和地區在內的30多個國家和地區將石墨烯的研發和應用技術作為重要發展領域，紛紛對石墨烯產業進行布局，力爭占據全球石墨烯科技領域的制高點，形成具有國際競爭優勢的科技、產業和經濟格局。目前，歐洲、美國、英國、中國、日本和韓國等國家的石墨烯產業化開發處于相對前列。

2、全球石墨烯行業專利數量分析

作為目前世界上最薄的材料，石墨烯具有優異的力學、熱學和電學等性能。世界上已經形成對石墨烯的研究熱潮，因為石墨烯“極有可能作為未來的前沿材料引發顛覆性的新技術及新產業革命”。

石墨烯研發是2010年后進入快速發展期的。全球發表的7萬余篇石墨烯論文、2萬余項石墨烯專利，發現全球50％以上的論文及專利主要集中發表和申請于2014年—2017年。近幾年來，石墨烯論文發表及專利申請仍保持上升態勢，其基礎研究與技術應用仍在快速發展之中。

根據高瞻智庫的統計顯示，石墨烯論文產出的前5位國家為中國（不含港澳臺地區）、美國、韓國、日本和印度，其論文總量占全球總量的64.3％；專利申請量前5位的國家為中、韓、美、日和德，5國專利總量占全球總量的90％以上。中、美、韓、日等國家角逐石墨烯前沿應用技術，美、日發表相關論文及申請專利較早，中國論文和專利產出量已領跑全球。

從這5國專利申請流向看，石墨烯專利流向美、中居多。中國專利申請量雖高，但中國在韓、日、美、德4國的專利布局占比僅有2.3％；而韓、美、日、德各自在其他4國的專利布局占比分別為27.8％、24.8％、32.3％、45.3％。相對而言，中國專利在其他國家的布局較為薄弱。

石墨烯的研究論文和專利主要分布在電現象、電化學、放射及熱能技術、光學、電子、質譜和其他相關屬性、表面化學和膠體、硅酸鹽等領域。近年來，石墨烯的研發在電化學、放射及熱能技術領域，光學、電子、質譜和其他相關屬性領域，生物化學方法，塑料生產與加工，電化學等領域的研究比重逐年增大。統計顯示，中國機構發表的論文側重于傳感器、電子和光電、電池等應用領域；美國機構發表的論文側重于光電性能、電子結構、薄膜晶體管、半導體器件等應用領域；韓國機構發表的論文側重于電容器等方面的研究；日本機構發表的論文側重于電學性能等方面的研究。

3、全球石墨烯行業市場結構

目前，全球各國都瞄準了石墨烯商機，加大研發支持力度。石墨烯由于納米尺度的特征，阻礙其大規模商業應用的最大難度在于大尺寸生產和批量化生產。如何低成本和高效率地制備大面積、高質量石墨烯，并快速高效轉移至下游需求領域，是石墨烯商業規模化應用的主要方向。石墨烯目前還處在研發和產業化攻堅階段，各國對于此新型材料還處于一個專利布局期，還未出現產業化動向，整個產業鏈尚未形成，在技術、工藝和產業鏈對接方面需要投入大量資源，而產業化的關鍵和難點正是相關材料的制備、轉移技術和上下游產業鏈整合。目前制備石墨烯的技術工藝尚未成熟，未能達到一致性的品質；石墨烯的成品面積都非常小，不能適應工業化應用。但是，石墨烯較高的市場價格和廣闊的市場應用前景使得各國研究機構從未停止過對其相關制備技術和應用技術的研究。美國、英國、中國、日本和韓國等國家的石墨烯產業化開發處于相對前列。

4、全球石墨烯市場區域分布

根據高瞻產業研究信息網提供的信息，從石墨烯綜合發展實力來看，排名前3位的國家分別是美國、日本和中國；從競爭潛力層面看，中國和德國位居前兩位，具有強大的競爭潛力；從競爭行為層面看，美國和中國屬于第一梯隊，表現出很強的石墨烯產業競爭力；從競爭績效層面看，韓國、美國和日本屬于第一梯隊，而英國、新加坡、德國和中國屬于第二梯隊。

我國目前對石墨烯產業的支持主要集中于研發方面，產業競爭績效距離美國、日本和韓國等國家仍有一定差距。

5、國際知名企業石墨烯產業發展分析

1）海外三星

通過國家知識產權局S系統中的DWPI數據，用samsung、graphene以及其他相關關鍵詞，對2007—2017年11年間三星集團石墨烯領域的專利申請進行檢索，檢索數據截止到2017年12月三星集團在石墨烯領域共計申請591項，2007年和2008年，三星申請量較小，分別為18項和10項，并且均來自于三星電子。從2009年開始，申請量進入快速增長期，2011年達到120項，隨后略有下降。由于部分申請尚未公開，2014-2017的申請量較少。但可以預見，在未來幾年中，三星的申請量仍將保持穩步發展的態勢。

2）IBM

IBM公司重點研發在高速晶體管上的應用，IBM2012年9月宣布制作出采用碳材料——單層石墨烯作為透明電極的OLED元件，并獲得了與采用ITO時幾乎相同的發光特性。

2015年美國IBM公司的科學家研制出了首款由石墨烯圓片制成的集成電路，向開發石墨烯計算機芯片前進了一步。這項突破可能預示著，未來可用石墨烯圓片來替代硅晶片，相關研究發表在最新一期《科學》雜志上。石墨烯場效應晶體管替代硅可能還需要一段時間，IBM公司的科學家下一步將繼續改進這種集成電路的性能，其中包括使用對石墨烯導電性不會造成損害的各種不同金屬。

3）諾基亞

諾基亞力挺石墨烯作為未來超級材料，重點研發石墨烯在光傳感器方面的應用，2013年6月11日諾基亞獲得了關于采用石墨烯層打造攝像頭傳感器作用于照片傳感的專利。