全球首个石墨烯指数发布 美日中名列前茅

材料界“网红一哥”——石墨烯5大应用领域，产业浪潮开启看点：应用领域不断拓展，石墨烯大规模产业化即将开始。

石墨烯属于二维碳纳米材料，具有优秀的力学特性和超强导电性导热性等出色的材料特性，其下游应用主要涵盖基础学科、新能源电池、柔性显示屏、传感器及复合材料等领域。

石墨烯的大规模商业应用方向主要分为粉体和薄膜，其中石墨烯粉体目前主要用于新能源、防腐涂料等领域，石墨烯薄膜主要应用于柔性显示和传感器等领域，其中来自新能源的需求超过 70%。

全球石墨烯行业市场规模呈稳步增长态势。

预计到 2020 年末，全球和国内石墨烯行业市场规模分别为 95 亿美元和 200 亿元，中国石墨烯市场规模约占全球石墨烯总市场规模的 30%，并有逐年提高的趋势。

本期的智能内参，我们推荐国信证券的研究报告，揭秘石墨烯的性能特点、产业链概况、下游需求和国内外行业现状。

本期内参来源：国信证券1性能强大的新材料之王石墨烯是 2004 年用微机械剥离法从石墨中分离出的一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，英文名为 Graphene，为一层碳原子构成的二维晶体。

石墨烯与其他有机高分子材料相比，有比较独特的原子结构和力学特性。

石墨烯的理论杨氏模量达 1.0TPa，固有的拉伸强度为 130Gpa，是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，被誉为“新材料之王”、“黑金”。

▲典型的石墨烯结构图▲ 单层石墨烯是其他碳材料的基本元素石墨烯按照层数可分为单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯和多层石墨烯。

按照功能化形式可以分为氧化石墨烯、氢化石墨烯、氟化石墨烯等。

按照外在形态、又可分为片、膜、量子点、纳米带或三维状等。

▲石墨烯分类石墨烯具有超强导电性、良好的热传导性、良好的透光性、溶解性、渗透率、高柔性和高强度等出色的材料特性。

它的的应用领域非常广泛，主要集中在基础学科、新能源电池、柔性显示屏、传感器及复合材料等领域。

石墨烯发现的故事
石墨烯，一种只有一个原子层厚的二维材料，近年来在全球范围内备受关注。

其独特的光滑表面、高强度、导电性和超薄特性使其在科学研究和应用领域具有广泛的前景。

石墨烯的发现故事充满了传奇色彩，今天我们就来回顾一下这一重要的科学历程。

石墨烯的发现可以追溯到2004年，当时安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功实验制得石墨烯。

他们采用胶带剥离法制备出这种只有一个原子层厚的材料，这一突破性成果使他们荣获2010年诺贝尔物理学奖。

石墨烯的发现为全球科学家打开了一个全新的研究领域，激发了人们对二维材料的研究热情。

石墨烯的特性使其在众多领域具有广泛应用。

首先，石墨烯具有极高的强度和韧性，是目前已知强度最高的材料。

这一特性使其在航空航天、汽车制造等高强度结构件领域具有巨大潜力。

其次，石墨烯具有良好的导电性，可以应用于高性能电子器件的制造。

此外，石墨烯还具有优异的热传导性能，有望解决现代电子设备散热问题。

石墨烯的发现对于我国科技发展具有重要意义。

我国政府高度重视石墨烯产业的发展，将其列为战略性新兴产业。

近年来，我国石墨烯研究取得了世界领先的成果，推动了石墨烯材料的产业化进程。

在新能源、智能制造、生物医疗等领域，石墨烯的应用正在逐步改变我们的生活。

总之，石墨烯的发现不仅为科学研究提供了新的方向，也为我国科技发展带来了前所未有的机遇。

石墨烯发明者获2010年诺贝尔物理学奖瑞典皇家科学院宣布，将2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。

海姆和诺沃肖洛夫于2004年制成石墨烯材料。

这是目前世界上最薄的材料，仅有一个原子厚。

自那时起，石墨烯迅速成为物理学和材料学的热门话题。

目前，集成电路晶体管普遍采用硅材料制造，当硅材料尺寸小于10纳米时，用它制造出的晶体管稳定性变差。

而石墨烯可以被刻成尺寸不到1个分子大小的单电子晶体管。

此外，石墨烯高度稳定，即使被切成1纳米宽的元件，导电性也很好。

因此，石墨烯被普遍认为会最终替代硅，从而引发电子工业革命。

成果解读：石墨烯--二维碳的奇妙世界碳是最重要的元素之一，它有着独特的性质，是所有地球生命的基础。

纯碳能以截然不同的形式存在，可以是坚硬的钻石，也可以是柔软的石墨。

2010年诺贝尔物理学奖所指向的，是碳的另一张奇妙脸孔：石墨烯。

想象有那么一张单层的网，每一个网格都是一个完美的六边形，每一个绳结都是一个碳原子。

这张网只有一个原子那么厚，可以说没有高度、只有长宽，是二维而不是三维的。

这就是石墨烯，它是二维的碳，人类已知的最薄材料，一种正为物理学和材料学带来许多新发现的东西。

由于这种材料是从石墨中制取的，而且包含烯类物质的基本特征--碳原子之间的双键，所以称为石墨烯。

实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。

石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。

层与层之间附着得很松散，容易滑动，使得石墨非常软、容易剥落。

铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。

科学家在20世纪40年代就对类似石墨烯的结构进行过理论研究，但在此后很长时间里，制取单层石墨烯的努力一直没有成功，有人认为这样的二维材料是不可能在常温下稳定存在的。

2004年10月，发表在美国《科学》杂志上的一篇论文推翻了这种认知。

参观石墨烯公司的观后感
上周六，我们在化学詹老师的带领下，来到了常州石墨烯产业园进行参观。

常州石墨烯科技产业园是常州西太湖科技产业园斥资25亿元打造的以石墨烯为重点的碳材料产业专题园区，重点发展纳米碳材料(碳纳米管、石墨烯、富勒烯)、碳纤维及其复合材料等先进碳材料产业。

这个产业园将会被打造成为全国的生产基地。

通过参观，我们得知全球首个石墨烯指数在这里发布，这里现在也已经成为全球第二大石墨烯厂。

并且在今年7月12日发布的《全球石墨烯指数报告（2016）》，评价结果表明2015年中国、美国和韩国石墨烯产业综合发展水平的得分依次为100、71.22和53.46，位居前三位。

也就是说，中国2015年已超越美日，在全球石墨烯产业综合发展实力榜上居于首位。

在样本国家中，德国、日本、澳大利亚和新加坡处在第二梯队，得分在25-30分；英国、印度、加拿大和法国位于第三梯队；俄罗斯、西班牙和意大利处于第四梯队。

与2014年相比，中国在竞争绩效方面的表现有所进步，在竞争行为和竞争绩效的排名中，中国均位居首位。

这表明在2015年，中国石墨烯产业的发展，与2014年相比除了量的变化，还有质的飞跃。

现在，常州石墨烯研究院已经将石墨烯融入手机屏幕中，汽车轮胎中，体育器材中，还有一些加热器材里面。

虽然现在这些造价还是不菲的，无法大规模运用于现实生活之中，但是在将来还是有很大可能性的。

2022年石墨烯行业市场分析：我国的产业在全球排第三据了解，目前国内的石墨烯企业多为处于创业成长期的中小企业，虽然企业数量初具规模，但龙头企业数量不多，规模也相对较小，较难带动整体产业链的进展和完善。

国家金融信息中心指数讨论院18日在江苏省常州市发布了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进展实力排名前三位的国家分别是美国、日本和中国。

据了解，《新华（常州）石墨烯指数报告》从竞争潜力、竞争行为和竞争绩效三个维度综合评价了全球10个石墨烯产业进展较强的国家。

评价结果显示，全球石墨烯产业综合实力美国处在相对领先的位置，日本、中国得分较接近;韩国、英国、德国和新加坡处在其次梯队;加拿大、澳大利亚和巴西位于第三梯队。

这一结果说明，石墨烯作为新兴产业，其进展水平与国家整体经济实力、科研投入以及资源禀赋具有高度相关性。

报告显示，中国在竞争潜力和竞争行为方面呈现出较强的优势，但从竞争潜力层面看，中国和德国位居前两位，具有巨大的竞争潜力，日本、美国、英国属于其次梯队。

从竞争行为层面看，美国和中国属于第一梯队，石墨烯产业表现出很强的竞争实力，日本、英国属于其次梯队，产业竞争行为力度相对较强。

从竞争绩效层面看，韩国、美国和日本位居前三位，属于第一梯队，石墨烯的讨论深度和创新力量较强，英国、新加坡、德国和中国属于其次梯队。

国家金融信息中心指数讨论院常务副院长李伟说，本次报告依据客观性、全面性、科学性和权威性四大原则编制，既关注全球石墨烯产业的现状，也关注产业成长的潜力、进展的趋势和将来的方向。

报告显示的中国石墨烯产业竞争潜力位居全球首位，是一大亮点，这与我国石墨烯相关的科研力气众多密不行分。

不过报告中的数据也表明，我国目前对石墨烯产业的支持主要集中于研发方面，产业竞争绩效距离美国、日本和韩国等国家仍有肯定差距。

指数报告还对我国的石墨烯产业进行梳理分析。

从石墨烯相关企业聚集区域分布看，国内直接从事石墨烯生产、销售和应用开发的企业主要集中在东部地区，其中江苏省是石墨烯企业聚集程度最高的省份。

全球石墨烯重点企业名录美国篇(一)石墨烯是一种由石墨相邻碳原子平板组成的薄层材料，具有优异的导电、导热、力学和光学性能，被誉为“21世纪最具革命性的材料”。

在过去几年中，全球各种领域中石墨烯的应用已经逐渐成为热点话题，各大企业开始涉足这个市场，并在其中竞争。

而今天我们要介绍的是“全球石墨烯重点企业名录美国篇（一）”。

1. GrafoidGrafoid是加拿大Grafoid集团的全资子公司，总部位于加拿大安大略省的金斯顿。

Grafoid致力于石墨烯的研发、生产和应用。

在生产方面，Grafoid拥有世界领先的“自下而上”生产工艺，可生产各种不同形状、不同厚度的石墨烯片。

Grafoid同时也与全球各地多个企业合作，在智能电力、电池技术等领域中寻求石墨烯的应用。

2. XG SciencesXG Sciences是一家美国石墨烯及其衍生物生产商，成立于2006年，位于密歇根州的拉芙尔。

该公司的产品包括石墨烯、石墨烯氧化物、石墨烯烯类、石墨烯纳米片等。

XG Sciences的石墨烯产品广泛应用于电子、导电膜、土木工程、能源存储、传感器等领域。

3. Nanomedical DiagnosticsNanomedical Diagnostics是一家生产石墨烯生物传感器的企业，位于美国加利福尼亚州的圣地亚哥。

该公司的产品包括石墨烯生物传感器芯片和可穿戴石墨烯生物传感器。

石墨烯生物传感器可以用于检测血液中的蛋白质、碳水化合物、核酸等，而可穿戴石墨烯生物传感器可以在人体表面实时检测身体的生化指标，为疾病预防和医疗提供了一种全新的解决方案。

4. Graphene FrontiersGraphene Frontiers是一家在宾夕法尼亚州费城市成立的石墨烯研发和制造企业。

Graphene Frontiers的产品涉及石墨烯和石墨烯氧化物（GO），用于各种应用领域，如柔性电子、光电子、耐用材料、生物传感器和薄膜等。

5. GrolltexGrolltex是一家位于美国圣迭戈的石墨烯制造商，专注于生产高品质的单层石墨烯膜。

全球石墨烯重点企业名录美国篇(一)石墨烯是一种新型材料，具有很高的单层厚度、高的导电性、高的强度和弹性等优异特性。

因此，石墨烯在电子、生物、能源等领域具有无限的潜力。

在全球范围内，石墨烯已成为各国科技研究及产业发展的重点方向之一。

而美国则是石墨烯研究的领先国家之一，本文将介绍一些在美国从事石墨烯研究和生产的企业及其相关信息。

1. Graphene FrontiersGraphene Frontiers成立于2011年，是一家重点研究单层石墨烯制备技术的公司。

该公司研发了一种新型石墨烯生长技术，可以在玻璃、塑料等基材上制备大面积单层石墨烯。

Graphene Frontiers的先进技术被广泛应用于微电子、光学、能源等领域。

2. Graphene Laboratories Inc.Graphene Laboratories成立于2009年，是一家专注于石墨烯应用开发的公司。

该公司提供各种石墨烯制备技术、石墨烯应用测试和产品设计等服务。

Graphene Laboratories主要应用领域为纳米电子、生物医学、太阳能等领域。

3. Applied Graphene MaterialsApplied Graphene Materials成立于2010年，是一家主要研究石墨烯应用于基础材料制造的公司。

通过石墨烯的表面处理和功能化，该公司可以生产出高性能的涂料、塑料、橡胶等基础材料。

Applied Graphene Materials的石墨烯材料被广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。

4. XG SciencesXG Sciences成立于2006年，是一家主要研究石墨烯应用于复合材料的公司。

该公司利用其自主发明的石墨烯制备技术，生产出了低成本、高性能的石墨烯纳米材料。

XG Sciences的石墨烯纳米材料被广泛应用于电池、能源储存等领域。

5. Vorbeck MaterialsVorbeck Materials成立于2006年，是一家专注于开发石墨烯应用电子产品的公司。

新材料之王——石墨烯物理101班王宇东1012110116 石墨烯的发现近几年，石墨烯越来越受到人们的关注。

它被证实是世界上发现材料中最薄，最坚硬的物质。

于此同时，它还具有很多非比寻常的特性。

石墨烯的出现有望在现代电子科技行业引发一场革命。

石墨烯最早出现在实验室实在2004年，是英国的两位科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫首先开始研究石墨烯的。

当时，海姆买了一大块高定向热解石墨，这是一种纯度非常高、通常用于分析的石墨材料。

海姆把它交给了他新来的一位中国博士生，并给了他一台非常高级的抛光机，希望他能制作出尽可能薄的薄膜。

三个星期过后，这位博士生拿着一个培养皿告诉海姆说做好了。

海姆用显微镜观察培养皿底部的石墨斑，发现那足有10nm 厚，相当于1000层石墨烯的厚度。

海姆于是问他，能不能磨得再薄一些? 他告诉海姆，那还再需要一块石墨。

要知道这种石墨每块大约要花300美元。

海姆承认自己当时的态度可能不太好，于是，那位中国博士生对他说：“既然你这么聪明，那你就自己试试吧。

”于是，海姆和诺沃肖洛夫就去做了，他们采用了一种非常简单的方法。

因为石墨具有完整的层状解理特性，可以按层玻璃。

他们就用透明胶带在石墨上粘一下，这样就会有石墨层被粘在胶带上。

再用一条新胶带，粘一下再拉开，这样，两段胶带都粘有石墨层，石墨层又变薄了。

如此反复多次，胶带上的石墨层薄到只有一个碳原子的厚度时，石墨层也就变成了石墨烯。

从这个简单的方法开始，石墨烯的制备方法层出不穷，经过6年得发展，人们发现将石墨烯带入工业化生产已经为时不远了。

石墨烯的特性和应用石墨烯之所以受到如此广泛的关注，是因为它具有其它物质不能比拟的特性，而且还是多方面的特性。

1. 最薄最坚硬的特性石墨烯具有超高的强度，碳原子间的强大作用力使它成为目前已知力学强度最高的材料。

科学家发现，石墨烯比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高100倍。

美国机械工程师杰弗雷·基萨教授用一种形象的方法解释了石墨烯的强度：如果将一张和食品保鲜膜一样薄的石墨烯薄片覆盖在一只杯子上，然后试图用一支铅笔戳穿它，那么需要一头大象站在铅笔上，才能戳穿只有保鲜膜厚度的石墨烯薄层。

石墨烯玩出来的诺贝尔奖全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：石墨烯是一种新型的碳材料，由于其独特的结构和性质，被誉为“21世纪的黑金”，并且在2010年荣获了诺贝尔物理学奖。

石墨烯的发现者包括安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以及诺沃肖洛夫的学生谢尔盖·德罗诺夫。

他们的发现证明了石墨烯具有优异的电学和热学性质，使其在半导体、电子器件、光电器件等领域有着重要的应用前景。

下面我们就来盘点一下石墨烯玩出来的诺贝尔奖。

石墨烯表现出了惊人的导电性能。

石墨烯的电子输运性质超越了传统半导体，电子在石墨烯中的速度达到了每秒2000公里，因此被誉为最好的导电材料。

石墨烯的高导电性能使其在电子器件领域具有巨大的应用潜力，比如可用于制造更薄更快的电子产品，提高电子产品的性能和稳定性。

石墨烯还表现出了出色的热导性能。

石墨烯的热传导性能是铜的两倍，是金的五倍，这意味着石墨烯可以高效地转移热能。

这种独特的性质使得石墨烯在热管理领域有着广泛的应用前景，比如用于制造更高效的散热材料，提高电子设备的散热效果。

石墨烯还表现出了优异的机械性能。

石墨烯的强度是钢的200倍，同时又具有很好的柔韧性，这使得石墨烯成为一种理想的结构材料。

石墨烯可以被用于制备超强韧、超轻的材料，用于航空航天领域、汽车制造领域等。

石墨烯还表现出了惊人的光学性能。

石墨烯可以吸收所有波长的光线，包括可见光和红外线，因此有望在光学器件领域有着广泛的应用。

比如用于制备更高性能的光学镜片、光纤、激光器等。

第二篇示例：石墨烯是由一层厚度的碳原子构成的二维材料，其结构独特，具有许多惊人的性质。

石墨烯具有非常高的导电性、热导性和强度，同时又非常轻薄和柔韧。

这些极具特色的性质使得石墨烯在电子学、光学等领域具有巨大的应用潜力。

石墨烯的发现，彻底改变了人们对碳材料的认识，也开启了一系列的材料科学研究，在能源、电子、医疗等领域的应用前景广阔。

2004年，安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫以及诺维格拉德夫（Novoselov）三位科学家通过实验室微操工具将石墨层层剥离，最终获得了单层厚度的石墨烯。