石墨烯（Graphene）是由碳原子構(gòu)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(yīng)用是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產(chǎn)未來的超級(jí)計(jì)算機(jī)。用石墨烯取代硅，計(jì)算機(jī)處理器的運(yùn)行速度將會(huì)快數(shù)百倍。作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)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(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀(jì)”。極有可能掀起一場(chǎng)席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。

    實(shí)際上石墨烯本來就存在于自然界，只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。

    石墨烯的出現(xiàn)在科學(xué)界激起了巨大的波瀾。石墨烯具有非同尋常的導(dǎo)電性能，超出鋼鐵數(shù)十倍的強(qiáng)度和極好的透光性，它的出現(xiàn)有望在現(xiàn)代電子科技領(lǐng)域引發(fā)一輪革命。石墨烯獨(dú)特的性能與其電子能帶結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。以獨(dú)立碳原子為基，將周圍碳原子產(chǎn)生的勢(shì)作為微擾，可以用矩陣的方法計(jì)算出石墨烯的能級(jí)分布。在狄拉克點(diǎn)（Dirac Point）附近展開，可得能量與波矢呈線性關(guān)系（類似于光子的色散關(guān)系），且在狄拉克點(diǎn)出現(xiàn)奇點(diǎn)（singularity）。這意味著在費(fèi)米面附近，石墨烯中電子的有效質(zhì)量為零，這也解釋了該材料獨(dú)特的電學(xué)等性質(zhì)。

    據(jù)博思數(shù)據(jù)發(fā)布的《2017-2022年中國石墨烯行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析與前景戰(zhàn)略規(guī)劃報(bào)告》：2012年至2013年，石墨烯技術(shù)的商業(yè)市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化緩慢，幾乎為零，鮮有代表產(chǎn)品出現(xiàn)。2013年以來，石墨烯市場(chǎng)迎來了快速發(fā)展期；2015年，烯旺科技研發(fā)的全球首款石墨烯智能理療護(hù)腰在京東眾籌，在業(yè)界掀起了巨大波浪。2015年全球石墨烯市場(chǎng)規(guī)模為0.45億美元，2018年全球石墨烯市場(chǎng)規(guī)模可能達(dá)1.95億美元，之后將加速發(fā)展，于2023年超過13億美元。

2012-2023年全球石墨烯市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)
 

資料來源：公開資料整理

    全球石墨烯市場(chǎng)可以分為兩大類：即氧化石墨烯（GO）、石墨烯納米片（GNP）和其他。其他類型的石墨烯包括碳化硅石墨烯、還原氧化石墨烯（rGO）等，每一種類型都有不同的特點(diǎn)和用途。其中，氧化石墨烯在全球市場(chǎng)中份額最高，緊接著是石墨烯納米片。

2015年全球石墨烯市場(chǎng)格局
 

資料來源：公開資料整理

    石墨烯自2004年正式面世到現(xiàn)在，不過才12年時(shí)間，卻獲得了飛速發(fā)展。2010年，英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家——安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃消洛夫，因發(fā)現(xiàn)石墨烯獲得年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。自此以后，與石墨烯相關(guān)的研究和產(chǎn)業(yè)化持續(xù)升溫并引來高潮，2011年起，全球石墨烯專利申請(qǐng)呈爆發(fā)式增長。截止2013年，有關(guān)全球石墨烯的制造與應(yīng)用的發(fā)明已超過5000項(xiàng)，是2004年的50倍之多。歐洲、美國、日本、韓國等許多國家和地區(qū)都進(jìn)行了一系列相關(guān)研究，支持了許多項(xiàng)目，對(duì)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了戰(zhàn)略部署。