#SUMMARY
歐美企業正佔據全球石墨烯產業鏈關鍵環節，在供應鏈全面發展和規模經濟效益實現之前，石墨烯產品在短期內價格仍相對昂貴。在當前，我國石墨烯行業正處於市場匯入期，產業規模想要達到成熟階段，可能需要5-10年甚至更長的時間，未來石墨烯產品的商業場景及價格還有更多的想象空間。
出道即巔峰 斬獲諾貝爾物理學獎
石墨烯是已知強度最高的材料之一，同時還具有很好的韌性，且能夠彎曲，有“新材料之王”、“黑金”等美譽。
石墨烯具有
超強導電性、良好的熱傳導性、良好的透光性、溶解性、滲透率、高柔性和高強度
等出色的材料特性。
石墨烯是由碳原子構成的只有一層原子厚度的晶體，自然界中本來就存在石墨烯，也可以用機械剝離法從石墨材料中進行剝離。
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。
石墨烯的應用關鍵在於
其生產能力能否同現有的半導體制造工藝完美契合
，必須有足夠供應才能提高產量，而不是僅限於價格過高的小批次生產。
要做到這一點，就需要一種可以在大範圍內沉積石墨烯的方法。
幾十年前半導體行業也發生過類似的事情。
傑克·基爾比組裝的早期積體電路原型提供了一些可能的想法，但還沒有在商業範圍內可行的最終產品。直到一種大規模生產這些裝置的有效方法出現，業界才真正開始騰飛。
幾年後，當這一目標最終實現後，積體電路的銷量以接近指數級的速度開始逐年增長，而非逐漸增長。著名的摩爾定律也驗證了這一定律，由於電晶體密度的增加，單位成本持續下降。
積體電路需要用很少的成本大量生產才能取得成功，石墨烯現在遇到的也是一樣的情況。
透過尋找一種適用於半導體整合的石墨烯有效量產方法，將有可能實現驅動晶片產業的規模經濟。
行業發展現狀 最薄石墨烯如何撬動千億版圖
2017年以來，得益於政府政策的支援和產業資金的持續投入，我國對石墨烯材料的研究不斷取得突破性進展，石墨烯研發水平逐步提高，已進入研發技術突破階段。
其中，石墨烯中高階產品一直呈現增長態勢，石墨烯超級電容、石墨烯電子器件以及石墨烯柔性膜等產品相繼問世。
相關資料顯示，我國石墨烯相關行業新增企業數量由2014年的362家增至2018年的1，143 家，年複合增長率33。3%。
技術研究方面，石墨烯行業發展至成熟商用期仍需時間，但石墨烯行業已
整體處於以研究為主階段，大部分產品並未實現大規模的市場應用。
產業鏈方面，石墨烯行業下游應用和應用產品的
技術規範和市場準入制度並未設立，下游市場尚未進入成熟階段
。
我國石墨烯行業正處於市場匯入期，產品尚未成熟，行業利潤率較低，但市場增長率較高。
石墨烯材料本身表現出優異的效能，其下游應用領域非常廣泛，石墨烯上游為石墨、下游主要應用領域為新能源電池、塗料、柔性屏和感測器等領域。
歐美企業則佔據全球石墨烯產業鏈關鍵環節。
石墨烯產業鏈
上游原料是石墨
，我國是全球最大的石墨生產國，
石墨資源儲量與產量均佔世界主要地位，在原料方面遙遙領先。
但目前石墨行業全球範圍內產量減少，原材料供應相應減少，這需要對石墨烯中游製備提出更高的要求。
石墨烯產業鏈
中游主要為石墨烯製備
。不同製備方法獲得的石墨烯在品質和成本上差異較大，與之相關的產品的適用領域也有一些差異，大規模量產難度較大。
其中化學氣相沉積法能夠製備大尺寸的石墨烯薄膜，是目前被最有希望實現石墨烯薄膜大規模製備的方法。
石墨烯下游應用主要分為兩個方面：第一是石墨烯粉體下游應用，第二是石墨烯薄膜下游應用。
其中石墨烯粉體可應用在新能源電池、複合材料、鋰電池等方面，石墨烯薄膜可應用在柔性顯示屏和感測器等方面。 我國石墨烯目前應用最廣泛的下游領域是新能源相關領域。
石墨烯產業最大的瓶頸在於還沒有形成完整產業鏈，目前仍沒有一種石墨烯產品能夠規模化生產的方法
，對石墨烯最大的需求仍然是各大院校及科研機構的研究使用。
石墨烯在國內市場上從研發到應用的時間需要5-10年，達到成熟的產業規模時間則會更長。
研究表明，1毫米厚的石墨烯包含大約300萬層結構，其直徑是頭髮的100萬分之一，比“蟬翼”還更輕薄，甚至是接近於透明。
石墨烯的柔韌性、強度以及彈性非常好，出色的柔韌性使得它能更好地變換形狀，可以新增到絕大多數工業品中，形成石墨烯複合材料。
同時，石墨烯幾乎是目前人類已知材料中導熱性最高的材料，因此它可以更好地進行散熱。此外，石墨烯的強度是鋼鐵的200倍。
使用石墨烯能夠提高處理器執行的頻率，而且能夠延長用於資料儲存固態硬碟的壽命。解決射頻（RF）頻譜高階的無線裝置能夠生產，價格方面亦相對低廉。
同時，石墨烯傳導產生熱量的能力令人難以置信，這有助於減少熱管理機能所需要佔用的空間。
其優越的輻射耐受性將使其對於空間的應用中成為無價之寶，而其光學和導電特性的結合將在光學發展中扮演“關鍵先生”，具有更快的調製和更高的靈敏度。
石墨烯商業化難題
目前，廣域石墨烯單層膜的商業生產
依賴金屬催化劑上的化學沉積方法
。
如果要將石墨烯應用於有用的半導體基底，則需要進行轉移過程。需要腐蝕掉銅薄膜，將石墨烯層轉移到半導體晶片上，石墨烯單層最初生長在催化劑上的銅最終會消失。
此外，結構不一致也會限制性能引數。
除質量問題，轉移過程本身就是勞力為主的過程。這使得將該過程整合到現有大規模製備變得困難，因此成本會一再增加。
石墨烯商用新方向
研究人員已經研發出一種化學沉積方法替代方案支援大範圍石墨烯合成同時能夠確保產品純度。
其專利的
金屬有機化學氣相沉積技術
意味著石墨烯能夠直接生長在半導體襯底上，無需進行轉移，從而避免相關的所有問題。
該技術能夠提供持續可重複的結果，並使石墨烯符合標準工藝生產當今半導體生產的最大規模。這種技術生產的石墨烯
具有高度的結構完整性
，同時避免了與其他方法相關的汙染問題。
石墨烯沉積是該材料在半導體應用中廣泛應用的起點。從這裡開始，在石墨烯上下的介質生長、光刻和接觸都在器件設計和效能中發揮作用。
採用新的石墨烯生長方法為利用其特性開發裝置製造的互補技術打開了行業大門。
石墨烯的未來
目前石墨烯市場上的生產能力只能生產少量的高質量石墨烯，在供應鏈全面發展和規模經濟效益實現之前，石墨烯產品在短期內的價格仍將比其替代品更昂貴。但石墨烯產品在效能方面已有了飛速進步。
基於石墨烯的變革型電子器件的領導者Paragraf，已宣佈推出一款新型石墨烯霍爾效應感測器。這款產品現在正得到越來越廣泛的應用，其經過最佳化後將適合在相對低場環境和正常環境溫度下使用。
石墨烯增強射頻元件和光調製器預計也將很快出現。
隨著石墨烯半導體行業的逐漸成熟，未來幾年石墨烯半導體產品的發展勢頭將繼續增強。
（本文首發小獵犬APP）
