石墨烯（Graphene）是由碳原子構成的只有一層原子厚度的二維晶體。石墨烯目前最有潛力的應用是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產未來的超級計算機。用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會快數百倍。作為目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“黑金”，是“新材料之王”，科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀”，極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術新產業革命。

    一、石墨烯的分類及特性

石墨烯的分類

資料來源：智研咨詢整理

    1、單層石墨烯

    單層石墨烯（Graphene）：指由一層以苯環結構（即六角形蜂巢結構）周期性緊密堆積的碳原子構成的一種二維碳材料。

    2、雙層石墨烯

    雙層石墨烯（Bilayerordouble-layergraphene）：指由兩層以苯環結構（即六角形蜂巢結構）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括AB堆垛，AA堆垛等）堆垛構成的一種二維碳材料。

    3、少層石墨烯

    少層石墨烯（Few-layer）：指由3-10層以苯環結構（即六角形蜂巢結構）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛構成的一種二維碳材料。

    4、多層或厚層石墨烯

    多層或厚層石墨烯（multi-layergraphene）：指厚度在10層以上10nm以下苯環結構（即六角形蜂巢結構）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛構成的一種二維碳材料。

    二、石墨烯行業發展情況

    智研咨詢發布的《2018-2024年中國石墨烯市場專項調研及投資方向研究報告》指出：2016年我國石墨烯市場總體規模突破40億元，是2015年石墨烯市場規模的近10倍，石墨烯相關產品的銷售額達30億元左右。根據中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟（CGIA）測算，2017年我國石墨烯市場規模將快速擴大，突破100億元。

2014-2017年中國石墨烯產業總體市場規模

資料來源：中國經濟信息社

    三、石墨烯投資機會總體概述

    1、政策利好

    2015年11月30日，工信部、發改委和科技部等三部委發布了《關于加快石墨烯產業創新發展的若干意見》，欲在2020年形成完善的石墨烯產業體系，實現石墨烯材料標準化、系列化和低成本化，在多領域實現規模化應用。

    2、應用領域廣泛

    石墨烯是一種碳基新材料，具有非常好的導熱性、電導性、透光性，而且具有高強度、超輕薄、超大比表面積等特性，廣泛應用于鋰離子電池電極材料、太陽能電池電極材料、薄膜晶體管制備、傳感器、半導體器件、復合材料制備、透明顯示觸摸屏、透明電極等方面。石墨烯在電子信息、新材料、新能源、生物醫藥等領域也顯現廣闊的應用前景。

    3、性能優勢

    由于碳原子之間化學鍵的特性，使得石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強度最高的材料。而因為只有一層原子，電子的運動被限制在一個平面上，為它帶來了全新的電學屬性。石墨烯在可見光下透明，但不透氣。這些特征使得它非常適合作為保護層和透明電子產品的原料。

    4、硅的替代材料

    硅基材料集成電路主頻越高，熱量也隨之提高，并最終撞上功耗墻。目前硅基芯片最高的頻率是在液氮環境下實現的8.4G，日常使用的桌面芯片主頻基本在3G到4G，筆記本電腦為了控制CPU功耗，主頻普遍控制在2G到3G之間。

    相對于現在普遍使用的硅基材料，石墨烯在室溫下擁有10倍的高載流子遷移率，同時具有非常好的導熱性能，芯片的主頻理論上可以達到300G，并且有比硅基芯片更低的功耗。早在幾年前，IBM在實驗室中的石墨烯場效應晶體管主頻達155G。石墨烯是替代硅的理想材料。

    5、產業集群逐步擴大

    在政策的扶持鼓勵下，我國石墨烯產業近年迎來大發展，常州石墨烯產業園、無錫石墨烯產業應用示范基地、青島石墨烯產業創新示范基地等相繼成立。隨著產業化的提速，石墨烯產業集群持續壯大。

石墨烯投資機會總體概述

資料來源：智研咨詢整理

    從專利的主攻方向來看，制備高品質的單層及多層石墨烯是當前石墨烯制備技術中的重點和難點，同時未來最有可能產業化推廣應用的領域將是電子行業，包括觸摸屏、透明電極和晶體管等。

    也就是說，近五至十年，甚至更長一段時間內，上述領域是石墨烯有希望最先產業化的領域，也是石墨烯最具投資機會的領域。