石墨烯是一種技術(shù)含量非常高、應(yīng)用潛力非常廣泛的碳材料。作為高新科技材料，石墨烯在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、鋰離子電池、航天、軍工、新一代顯示器等傳統(tǒng)領(lǐng)域和新興領(lǐng)域都將帶來革命性的技術(shù)進(jìn)步。

下一個(gè)萬億級(jí)產(chǎn)業(yè)

長(zhǎng)江證券認(rèn)為，石墨烯憑借其特殊的物理結(jié)構(gòu)和特質(zhì)，在多個(gè)領(lǐng)域都將帶來革命性的變革，一旦量產(chǎn)畢將成為下一個(gè)萬億級(jí)的產(chǎn)業(yè)。

多晶硅目前已經(jīng)成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原料，被大量應(yīng)用于集成電路的基質(zhì)，有著“微電子大廈的基石”之稱。隨著制作工藝的不斷提升，目前硅基芯片的運(yùn)行速度已經(jīng)達(dá)到了GHz的級(jí)別。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)于計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的要求也不斷提高，目前的硅基集成電路的發(fā)展受到了本身材料的限制，在室溫下硅基處理器的運(yùn)行速度達(dá)到4-5GHz后就很難在繼續(xù)提高。

石墨烯擁有比硅更高的載流子遷移率，是一種性能非常優(yōu)異的半導(dǎo)體材料，電子在石墨烯中的運(yùn)行速度能夠達(dá)到光速的1/300，要比在其他介質(zhì)中的運(yùn)行速度高很多，而且只會(huì)產(chǎn)生很少的熱量。使用石墨烯作為基質(zhì)生產(chǎn)出的處理器能夠達(dá)到1THz（即1000GHz）。石墨烯未來很可能成為硅的替代者，成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新的基礎(chǔ)材料。

全球半導(dǎo)體晶硅的市場(chǎng)發(fā)展穩(wěn)定，據(jù)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2010年全球電子多晶硅的需求量將在2500噸左右，未來兩年仍將保持每年8%的穩(wěn)定增長(zhǎng)率。

石墨烯集成電路技術(shù)成熟將會(huì)帶來一次新的革命。如果未來全球每年有十分之一的高端計(jì)算機(jī)有運(yùn)用石墨烯基集成電路，替換多晶硅所需要的石墨烯就需要250噸，按照目前市價(jià)2000元/克計(jì)算，石墨烯在集成電力領(lǐng)域的潛在市場(chǎng)就達(dá)到了5000億元以上。中國(guó)電池網(wǎng)（微號(hào)：mybattery），最具價(jià)值的電池行業(yè)垂直門戶，www.vnsr890.com。

除此之外，石墨烯還提升了鋰離子電池性能。鋰離子電池已經(jīng)成為當(dāng)前用途最廣泛、前景最廣闊的電池能源，其結(jié)構(gòu)由正極、負(fù)極、隔膜和電解液組成，隔膜一般使用聚乙烯薄膜，電解質(zhì)主要是高氯酸鋰等鋰鹽溶液構(gòu)成。

充電時(shí)，鋰離子從正極拖嵌，通過電解質(zhì)和隔膜，嵌入到負(fù)極；放電時(shí)則相反，鋰離子從負(fù)極脫嵌，通過電解質(zhì)和隔膜，嵌入到正極中。

鋰離子電池負(fù)極材料經(jīng)歷了從焦炭類碳材料到石墨類碳材料的發(fā)展，電池的性能得到了大幅的提升，石墨類碳材料目前已經(jīng)成為最主流的負(fù)極材料。

碳材料根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以分為石墨化炭、無定形炭和石墨炭。石墨烯作為一種從石墨中分離出來的新型碳質(zhì)材料，加入到鋰離子電池中能夠大幅提高導(dǎo)電性。而且實(shí)驗(yàn)表明，將石墨烯應(yīng)用于鋰離子電池的負(fù)極材料中，其比容量可以達(dá)到540mAh/g以上，如果在其中參入碳納米管后，負(fù)極的比容量可以達(dá)到730mAh/g，而目前普通的人造石墨負(fù)極的比容量只有370mAh/g，可見石墨烯作為負(fù)極材料能夠大幅提高鋰離子電池性能。

各國(guó)均在積極布局

目前，國(guó)內(nèi)外都在積極布局石墨烯的研發(fā)與生產(chǎn)，以期在新一輪電子業(yè)升級(jí)過程中，搶得技術(shù)與市場(chǎng)雙重先機(jī)。

其中，我國(guó)規(guī)模化生產(chǎn)線投產(chǎn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)相繼成立。2013年12月20日，寧波年產(chǎn)300噸的石墨烯規(guī)模生產(chǎn)線正式落成投產(chǎn)；12月25日，南江集團(tuán)與中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院合作的年產(chǎn)1000萬片大面積單層石墨烯薄膜生產(chǎn)線也正式啟動(dòng)。

此外，各地的石墨烯產(chǎn)業(yè)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟及創(chuàng)新基地也紛紛成立。以內(nèi)蒙古為例，為加快內(nèi)蒙古石墨稀產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，加強(qiáng)區(qū)域支柱產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力，提升內(nèi)蒙古石墨烯產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)資源共享和互惠互利，內(nèi)蒙古自治區(qū)正著手組建石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟。據(jù)業(yè)界專家預(yù)計(jì)，國(guó)內(nèi)石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)萬億元。

而歐盟則在制定石墨烯科技路線圖上加大研究力度。歐盟未來新興技術(shù)石墨烯旗艦計(jì)劃發(fā)布了首份招標(biāo)公告和科技路線圖，介紹了擬資助的研究課題和支持課題，以及根據(jù)領(lǐng)域劃分的工作任務(wù)，每項(xiàng)課題都涉及多項(xiàng)工作任務(wù)。中國(guó)電池網(wǎng)（微號(hào)：mybattery），最具價(jià)值的電池行業(yè)垂直門戶，www.vnsr890.com。

根據(jù)路線圖，石墨烯旗艦計(jì)劃將分兩階段進(jìn)行：初始熱身階段（2013年10月1日至2016年3月31日，共資助5400萬歐元）和穩(wěn)定階段（2016年4月開始，預(yù)計(jì)每年資助5000萬歐元），將在化學(xué)傳感器、生物傳感器與生物界面、GRM與半導(dǎo)體器件的集成、面向射頻應(yīng)用的無源組件、硅光子學(xué)的集成、傳感器等領(lǐng)域展開研發(fā)工作。

各國(guó)政府紛紛重視和關(guān)注石墨烯的同時(shí)，企業(yè)也敏銳地抓住時(shí)機(jī)，表現(xiàn)出對(duì)石墨烯的極大興趣，投入到石墨烯研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的競(jìng)爭(zhēng)中。美國(guó)在納米電子器件、高頻電子器件方面研發(fā)力度大，已研發(fā)出表面附有石墨烯納米涂層的柔性光伏電池板，大大降低制造透明可變形太陽能電池的成本，可廣泛用于石墨烯夜視鏡、相機(jī)等小型數(shù)碼設(shè)備。IBM、三星公司重點(diǎn)研發(fā)在高速晶體管上的應(yīng)用。三星、諾基亞重點(diǎn)研發(fā)石墨烯在柔性顯示方面的應(yīng)用。美國(guó)卡博特公司、韓國(guó)浦項(xiàng)公司在石墨烯電容器、電池方面取得重要進(jìn)展。

總而言之，隨著全球石墨烯制備及應(yīng)用性技術(shù)研究的不斷深入，它將逐步改變現(xiàn)有電子產(chǎn)業(yè)布局，一旦投入大規(guī)模應(yīng)用，或許將對(duì)傳感器等電子器件與大型自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備制造產(chǎn)生革命性影響。

概念股迎炒作時(shí)機(jī)

長(zhǎng)江證券表示，國(guó)內(nèi)目前并沒有上市公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)生產(chǎn)石墨烯。只有幾家生產(chǎn)碳纖維產(chǎn)品的公司正在進(jìn)行石墨烯產(chǎn)品的研制，目前都沒有大規(guī)模量產(chǎn)的能力。

盡管石墨烯從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)再到大眾商品還需一定時(shí)日，但是搶奪石墨烯這塊蛋糕的烽火已經(jīng)點(diǎn)燃，而且愈演愈烈，國(guó)際國(guó)內(nèi)概莫能外。