賽迪智庫原材料工業(yè)研究所近日發(fā)布的一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果顯示，中美石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在顯著的差異。雖然中美學(xué)界普遍認(rèn)同石墨烯是一種二維的優(yōu)良碳材料，并看好其廣闊的應(yīng)用前景，但在概念和標(biāo)準(zhǔn)、制備方法、研究及應(yīng)用方向、產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段認(rèn)知、專利質(zhì)量和布局、產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式等方面，中美差異明顯，有些甚至是相悖的。

據(jù)介紹，近年來，美國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈快速穩(wěn)定的增長態(tài)勢，產(chǎn)值年均復(fù)合增長率超過30%，最高達(dá)到60.7%。不過，僅研發(fā)企業(yè)產(chǎn)生收入，經(jīng)營最終產(chǎn)品下游應(yīng)用的初創(chuàng)企業(yè)幾乎沒有收入。

賽迪智庫專家表示，目前美國關(guān)注的石墨烯應(yīng)用主要集中在醫(yī)學(xué)、電子、能源、水/空氣凈化等領(lǐng)域。近期有可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化突破的方向包括：用于交通、航空等領(lǐng)域的輕量化材料——石墨烯氣凝膠和泡沫材料；石墨烯音頻驅(qū)動(dòng)材料；石墨烯過濾膜、3D 打印石墨烯、石墨烯生物傳感器、石墨烯儲能材料等。

值得關(guān)注的是，中美石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在顯著差異。首先，在概念與標(biāo)準(zhǔn)上，包括美國在內(nèi)的發(fā)達(dá)國家普遍認(rèn)為，石墨烯是單層石墨，是一種純碳材料，其優(yōu)良特性主要體現(xiàn)在單層結(jié)構(gòu)上，隨著層數(shù)的增加，諸多優(yōu)越性能都將降低。而我國普遍認(rèn)為，十層以下的都是石墨烯，包括單層石墨烯、多層石墨烯、氧化石墨烯等，且目前實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的石墨烯多數(shù)是晶格缺陷較高、多層堆疊的石墨烯類產(chǎn)品，只能體現(xiàn)石墨烯的部分特性，并且缺乏統(tǒng)一的檢測標(biāo)準(zhǔn)，魚目混珠現(xiàn)象十分突出。

在制備方法上，石墨烯材料的制備方法主要分為“自上而下”（減層法）和“自下而上”（合成法）兩類。美國主要采用“自下而上”的CVD 法和外延生長法，并且已經(jīng)初步形成量產(chǎn)，這兩種方法雖然制備成本較高，但制備出的石墨烯多為面積較大、質(zhì)量較高的單層石墨烯。而我國90%以上石墨烯都是通過“自上而下”的氧化-還原法制備而成，雖然成本低、可大規(guī)模生產(chǎn)，但在制備過程中不可避免地會(huì)在石墨烯片層上造成許多缺陷和官能團(tuán)，無法保證產(chǎn)品質(zhì)量，也難以用于集成電路、芯片、傳感器、光電器件等領(lǐng)域。雖然我國也有部分企業(yè)利用CVD 法制備石墨烯薄膜，但成本高、成功率低，目前還難以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

在研究及應(yīng)用方向上，美國更多集中于單層石墨烯器件、電子信息和醫(yī)療健康等方面，并開展了利用石墨烯制作柔性電子紋身的相關(guān)研發(fā)及應(yīng)用。從歐盟石墨烯旗艦計(jì)劃所布局的13 個(gè)領(lǐng)域來看，與美國的研究方向大體一致。而我國側(cè)重于石墨烯復(fù)合功能材料領(lǐng)域的研發(fā)，比如儲能材料、涂料、改性纖維和熱管理材料等，其應(yīng)用領(lǐng)域以儲能、保暖理療、重防腐等為主。相比之下，我國的應(yīng)用領(lǐng)域及方向偏低端化，這一問題迄今尚未引起足夠的重視。

在產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段認(rèn)知上，美國科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為，石墨烯目前仍以實(shí)驗(yàn)室研發(fā)為主，尚不適合大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，現(xiàn)有客戶大部分來自研究機(jī)構(gòu)，生產(chǎn)企業(yè)的股票表現(xiàn)也遠(yuǎn)低于市場平均水平。而我國一些科研院所則急于將不成熟的技術(shù)推向市場，很多企業(yè)聲稱石墨烯已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，地方政府也通過制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、設(shè)立產(chǎn)業(yè)基金、建立產(chǎn)業(yè)園和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等各種措施，加大產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用推廣，但市場頻繁遇冷，資本市場也開始爆出負(fù)面消息，企業(yè)盈利遙遙無期。

在專利質(zhì)量和布局上，美國的石墨烯專利數(shù)量并不具有絕對優(yōu)勢，但整體水平較高，這歸因于其嚴(yán)格的專利審核制度。其申請者主要以IBM、英特爾、陶氏化學(xué)等大型跨國公司為主，重點(diǎn)布局于集成電路、晶體管、傳感器、信息存儲、增強(qiáng)復(fù)合材料等領(lǐng)域。而我國石墨烯專利數(shù)量已經(jīng)位居全球首位，但受制于科研考評體制和專利審查制度的不完善，真正具有原創(chuàng)性和較大技術(shù)影響力的專利很少，近半數(shù)集中于復(fù)合材料領(lǐng)域，其次為儲能、水/氣體處理、傳感器等領(lǐng)域，重量輕質(zhì)且缺乏系統(tǒng)性。

在產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式上，美國已經(jīng)形成一套較為完善的產(chǎn)業(yè)組織體系，研究機(jī)構(gòu)、孵化器、大學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)讓辦公室、非盈利機(jī)構(gòu)和企業(yè)等各個(gè)主體分工明確且協(xié)同有序。同時(shí)，政府堅(jiān)持集中、持續(xù)性的直接投入，尤其對基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前沿性的研究，支持周期一般都在5年以上。而我國目前針對石墨烯的“企業(yè)+研發(fā)機(jī)構(gòu)+孵化器/創(chuàng)新中心”的發(fā)展模式尚處于摸索起步階段，研究投入也較為分散，持續(xù)性不強(qiáng)，且以中小型初創(chuàng)企業(yè)為主，缺少國家層面的全局性規(guī)劃。

基于上述對比分析，賽迪智庫專家建議，重新審視和評估我國石墨烯發(fā)展方向和階段；加快石墨烯標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，制定與國際接軌的石墨烯材料標(biāo)準(zhǔn)體系，加強(qiáng)對石墨烯領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)制定工作的財(cái)政扶持；注重專利的質(zhì)量提升和前瞻布局；搭建政產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新平臺。

專家總結(jié)，目前，石墨烯市場整體仍處于萌芽狀態(tài)，尚不具備大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的條件，未來發(fā)展需要有殺手锏級的應(yīng)用來加以推動(dòng)。隨著低成本、批量化的實(shí)現(xiàn)，以及制備技術(shù)日趨成熟和應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，石墨烯行業(yè)有望在2020年后實(shí)現(xiàn)快速增長。（夏小禾）