石墨烯
(Graphene) 是一种由单层碳原子以六边形蜂窝状晶格结构组成的二维材料。由碳原子以sp²杂化轨道组成的单层蜂窝状二维晶体结构，它是目前已知最薄、最坚硬、导电性能最好的纳米材料之一。其发现者因这一贡献获得了2010年诺贝尔物理学奖。
发现者安德烈·海姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov），于2004年在英国曼彻斯特大学首次从石墨中成功分离出单层石墨烯。
优异性能
outstanding performance
and
market growth
单原子厚度：石墨烯的厚度仅为0.335纳米（约一根头发的20万分之一），是已知最薄的材料；
超强力学性能：其强度超过钢铁的100倍，硬度可媲美钻石，是理想的材料科学研究对象；
电子特性：石墨烯中的电子迁移率极高，化学稳定，室温下可达光速的三百分之一。
中国石墨烯市场规模扩大，产业链快速发展。
电子与光电领域：高导电性和透明度使其成为透明电极、集成电路互连材料的候选者；
能源与材料科学：在锂离子电池、防弹材料及超级电容器中展现应用前景；
生物医学：因其良好的生物相容性，可用于药物传递和组织工程。
产业链上游
石墨烯上游产业链涉及原料（石墨、碳化硅等）及设备（刻蚀机等）供应。
产业链中游
中游是石墨烯产品的制备，主要包括石墨烯粉体和石墨烯薄膜两大类，是产业链的核心环节。
产业链下游
下游是石墨烯的应用领域，涵盖新型显示、新能源电池、电子元器件等多个领域，是产业链的价值实现环节。
产业链发展趋势
上游产业链分析
原材料和设备
石墨、乙烯、刻蚀机、碳化硅衬底、氢气
石墨 是石墨烯的基础材料，是产业链稳定发展的基石。
高纯石墨是一种经过高度提纯处理的石墨材料，碳含量通常在99.9%以上，是半导体、光伏、电池等领域的关键材料；预测，2025年全球市场规模近29亿元，中国占据60%产能；未来预计以6.94%的年复合增长率增长至2032年的46亿元。超高纯技术由德国AMG和日本企业领跑。
重点企业分析
全球高纯石墨市场竞争十分激烈，主要生产商包括 AMG(GK) 、青岛广星电子材料、深圳市翔丰华科技、深圳市金润能源材料、Nippon Graphite、天丰石墨、Asbury Carbons、泰达天润、黑龙石墨、SEC CARBON等，以下将简要介绍几家高纯石墨市场代表性企业。
AMG Graphite
是一家全球领先的德国高纯天然石墨供应商。其业务涵盖天然石墨的开采、精炼，合成石墨的加工，以及分散体、糊剂和润滑剂预混物的生产
贝特瑞
全球领先的锂电石墨负极材料供应商，客户涵盖宁德时代、比亚迪等
广星电子
专业电子石墨制品制造和出口企业，其产品覆盖鳞片石墨与球形石墨，应用于电子与能源产业
翔丰华
主攻新能源汽车动力电池负极市场，具备规模化量产能力
金润能源
依托中国科学院金属研究所（IMR, CAS）先进碳材料研究部的科研实力，重点推进国家863项目和深圳市科技创新计划
璞泰来
在高端天然石墨和人造石墨负极材料方面具有强竞争力
杉杉股份
国内最早进入锂电材料领域的企业之一，涵盖天然/人造石墨
中科星城石墨
依托中南大学，专注高端石墨制品，用于半导体、军工、冶金等领域
在中国锂电池负极材料行业中，金润能源与贝特瑞、杉杉、翔丰华等共同跻身出货前十行列。
碳化硅衬底作为宽禁带半导体材料，是制备石墨烯的基石。
碳化硅衬底是指以碳化硅粉末为主要原材料，经过晶体生长、晶锭加工、切割、研磨、抛光、清洗等制造过程后形成的单片材料，是用于制作宽禁带半导体及其他碳化硅基器件的基础材料。2024年全球碳化硅衬底市场规模达到92亿元，较上年增长24.32%。预测，2025年全球碳化硅衬底市场规模将达到123亿元。
重点企业分析
目前，中国碳化硅衬底行业正处于尺寸升级的关键发展阶段，6英寸导电型衬底依旧是市场主流，8英寸导电型衬底的市场需求正逐步攀升，12英寸导电型衬底已有研发样品。
天岳先进
全球半绝缘型市占率领先，国内龙头；全球第二大全尺寸衬底供应商；全球首发12英寸衬底
天科合达
国内导电型市占率领先，全球TOP5衬底供应商；8英寸中试线量产，良率超60%；第五代长晶炉成本低国际龙头10%
三安光电
国内垂直整合IDM龙头，覆盖新能源汽车主驱模块市场；与意法半导体合资重庆8英寸产线
烁科晶体
央企中国电科旗下，填补国内超大尺寸衬底空白；国内首家突破8英寸高纯半绝缘衬底技术；应用于军工和特高压领域
同光半导体
全球少数实现8英寸量产的企业，入选胡润全球独角兽榜；8英寸衬底通过车规认证，保定基地布局500+长晶炉，年产能20万片
晶盛机电
国内长晶设备市占率领先，AR光学领域布局领先；2025年6英寸产能10万片/年，成本目标500美元/片
露笑科技
光伏细分领域核心供应商，良率提升至50%；2025年规划年产20万片，避开车规级竞争
东尼电子
跨界转型代表，锁定比亚迪生态链订单；2025年产能扩至20万片/年
乙烯在石墨烯生产中最核心的作用是作为化学气相沉积中的高效碳源，直接提供碳原子用于催化生长石墨烯薄膜。
2024年中国乙烯产量达3493.4万吨，同比增长0.7%。预测，2025年中国乙烯产量将达3820万吨。
重点企业分析
当前国内乙烯行业呈现“国企主导产能规模、民企侧重高端突破”的双轨格局，在产能持续扩张背景下，企业普遍通过炼化一体化整合降本增效，同时加速向光伏EVA、锂电隔膜等高端材料领域延伸；然而行业整体仍面临低端通用料过剩与高端专用料进口依赖并存的结构性矛盾，未来技术升级与差异化竞争将成为破局关键。
中国石化
以蒸汽裂解为主，覆盖煤制烯烃、MTO路线；主导高端聚烯烃国产化；国内最大乙烯生产商（1170万吨/年）
中国石油
全蒸汽裂解路线；加速炼化一体化改造，强化油气协同优势；产能601万吨/年，全国第二
恒力石化
全产业链整合；聚焦聚酯原料配套，延伸锂电隔膜等新材料领域；大连基地150万吨/年（全球单体最大）
东方盛虹
差异化布局EVA光伏胶膜、丙烯腈等高附加值产品；收购斯尔邦（37万吨MTO）及炼化项目
华锦股份
隶属兵器集团；炼化一体化配套，侧重军民融合等领域供应；产能63万吨/年
联泓新科
专注高端新材料；突破特种聚乙烯技术，切入航空航天等高端；；超高分子量聚乙烯及醋酸乙烯项目领域
上海石化
国产化率领先；优化传统裂解工艺，提升高附加值产品收率；炼化基地产能95万吨/年
氢气 在石墨烯生产中主要作用是还原碳源气体，优化石墨烯生长动力学。
2024年，国内氢气生产消费总规模持续增长，可再生能源制氢受政策驱动发展加速，华北和西北地区传统产业与可再生能源为氢能推广提供蓄力空间。截至2024年全年氢气产量约为3650万吨，同比增长约3.5%。预测，2025年产量将达到3750万吨。
重点企业分析
当前，中国制氢企业呈现出多元化发展的态势，既有以化石燃料制氢为主的大型企业，凭借成熟的产业链和规模优势在市场中占据重要地位；也有积极布局绿氢产业的新兴企业，通过推动电解水制氢等先进技术的研发和应用，引领行业向更加环保、可持续的方向发展。
中国石化
拥有多个制氢装置，年产量在两百万到三百万吨之间，并积极向氢能产业链下游拓展
国家能源集团
年产量超过四百万吨，已成为全球最大的制氢企业之一，并积极布局氢能产业链的其他环节
华昌化工
利用氯碱工艺副产氢，年产氢量较大，并积极拓展氢能应用领域
东华能源
利用丙烷脱氢、乙烷裂解等技术产生氢气，并积极向下游氢燃料电池等领域拓展
鸿达兴业
拥有完成的氢能产业链布局，包括制氢、储氢、加氢站建设等
宝丰能源
投资建设了多个电解水制氢项目，并积极推动绿氢在化工等领域的应用
阳光电源
在电解水制氢领域拥有领先技术，积极参与氢能产业链的建设
隆基绿能
作为光伏行业的领军企业，积极布局氢能产业，推动电解水制氢技术的发展
潞安化工机械
开发出碱性水电解槽等绿氢装备，并积极推动绿氢能源全链条联动发展
广晟氢能
致力于燃料电池全产业链发展，积极推动氢燃料电池轻型商用车等产品的市场化应用
刻蚀机在石墨烯制备与加工中主要刻蚀基底表面杂质（表面的氧化物、有机残留物等杂质），为石墨烯生长提供清洁的催化表面。
近年来，全球刻蚀机市场规模呈增长趋势。2023年全球刻蚀机市场规模约为148.2亿美元，同比增长5.93%，2024年市场规模约为156.5亿美元。预测，2025年全球刻蚀机市场规模据测将达164.8亿美元。
重点企业分析
刻蚀机行业的竞争格局呈现出高度集中且竞争激烈的态势。全球范围内，以LAM Research、AMAT和TEL为代表的国际巨头占据了市场的主导地位，它们凭借先进的技术、丰富的产品线和广泛的客户群体，在全球刻蚀机市场中占据了大部分份额。中微公司和北方华创等本土企业凭借自主研发和创新能力，逐渐在刻蚀机领域崭露头角，成为国内刻蚀机行业的领军企业。
LAM Research
全球最大的刻蚀设备厂商，同时在薄膜沉积、清洗等领域也有较强竞争力。拥有Kiyow、Versys®、Flex®、Vantex®、Syndi on®等刻蚀设备产品系列，客户群体广泛分布于全球范围内
TEL
作为全球半导体设备巨头中成立时间较早的公司，TEL在刻蚀设备领域具备强大的竞争力。拥有Episode UL、Tactras、Certas LEAG等产品系列，在介质及导体刻蚀工艺中得到广泛应用
中微公司
在CCP（电容耦合等离子体〉和ICP（电感耦合等离子体）设备领域均拥有强大的产品实力。其CCP刻蚀设备产品可划分为双反应台和单反应台两大类，广泛应用于逻辑产线的介质刻蚀、NAND、DRAM产线中高深宽比沟槽及深孔刻蚀等。ICP刻蚀设备则包括Nanova和TSV系列，适用于不同纳米级别的逻辑和存储器件刻蚀应用
北方华创
国内具有代表性的半导体设备平台型公司，刻蚀设备是其重要产品线。其ICP硅/金属刻蚀机产品类别丰富，实现了12英寸各技术节点的突破。同时，在CCP设备方面也有显著
中游产业链分析
石墨烯产品
石墨烯粉体、石墨烯薄膜
市场结构
目前中国石墨烯材料市场主要以石墨烯粉体为主，石墨烯粉体占整体市场的90.7%，石墨烯薄膜占比达9.3%。
市场规模
随着石墨烯材料制备及应用技术的不断成熟，叠加下游消费电子、新能源、涂料等产业快速增长，中国石墨烯市场规模不断扩大。
2023年中国石墨烯市场规模达到386亿元，较上年增长15.22%，2024年中国石墨烯市场规模达到约411亿元。预测，2025年中国石墨烯市场规模将达到460亿元。
企业潜力排名（前20）
石墨烯行业整体受益于新能源电池、柔性电子及军工材料需求爆发，技术聚焦低成本量产、高性能复合与国产替代突破；政策驱动下绿色应用与标准化加速落地。
1. 第六元素
全球最大石墨烯粉体量产企业，年产能千吨级，导电浆料占动力电池市场超50%，国防级防腐涂料技术获多项科技进步奖，新能源与军工双领域驱动增长
2. 贝特瑞
硅碳负极+石墨烯复合技术提升锂电池能量密度15%，绑定宁德时代供应链，高导电浆料产能扩张推动2025年营收预增40%
3. 青岛昊鑫
宁德时代/比亚迪核心导电剂供应商，低成本制备技术国际领先，快充电池需求激增带动订单量年复合增长35%
4. 宁波墨西
全球首条300吨石墨烯浆料生产线，导热膜超2000W/mK覆盖华为/小米旗舰机，5C手机散热国产替代加速渗透率提升至60%
5. 富烯科技
石墨烯散热膜全球市占率第一，中高端手机覆盖率80%，半导体封装热管理方案切入新能源汽车领域，良品率突破98%
6. 高烯科技
单层石墨烯纤维强度超凯夫拉，军工防弹订单放量，航天级散热膜列装重大装备，首创石墨烯基碳纤维技术性能超越美日标准
7. 重庆金美
全球首创石墨烯复合集流体技术，能量密度提升30%通过特斯拉/宝马认证，2025年动力电池订单量预增300%
8. 二维碳素
国内首家实现石墨烯薄膜量产，耐弯折10万次柔性屏材料供货华为/OPPO，折叠屏手机渗透率超30%驱动营收翻倍
9. 柔碳科技
大宽幅石墨烯薄膜卷对卷制备技术独家，煤改电高性能发热方案落地，柔性电路基材适配低空经济无人机监控系统
10. 圣泉集团
石墨烯口罩抗菌率99.9％占据民用防护市场35％，生物质精炼技术转化秸秆为硬碳负极，欧盟碳关税政策利好出口卡
11. 烯旺科技
医疗级石墨烯发热膜获二类医疗器械认证，医院渠道覆盖率居首，老龄化驱动康复理疗设备需求年增25%
12. 利特纳米
车用轻量化复合材料成本降30%，绑定一汽/上汽供应链，工业4.0需求推动聚合物复合材料产能扩张50%
13. 暖玛士
石墨烯电热膜中标25省政府采购，“煤改电”政策驱动老旧小区改造订单增长40％，智能农业大棚温控系统渗透率提升
14. 德尔未来
CVD设备支持8英寸石墨烯制备，锂电负极与光伏坩埚材料转型，家居消费端恒温理疗地板营收占比提升至35%
15. 厦门凯纳
石墨烯改性塑料汽车轻量化方案降本30%，合作中石化/中车集团，新能源汽车政策红利释放推动工业应用订单激增
16. 华永烯
上游石墨烯粉体核心供应商，中科院技术转化孵化，高品质浆料支撑动力电池企业产能扩张，苏陕合作资源协同优势显著
17. 鸿纳新材
全球最大石墨烯导电剂生产商，专利布局密集，快充电池渗透率提升带动导电剂需求爆发，2025年产能利用率达95%
18. 暖丰电热
远红外电热膜远销21国，高铁管道伴热系统打破外企垄断，石油行业防冻方案订单年增45%
19. 中油资本
控股昆仑银行主导跨境能源人民币结算，参与金砖国家数字货币支付系统，沙特阿美合作推动石墨烯润滑涂层订单落地
20. 利物盛
石墨烯润滑油摩擦系数降30%，工程机械后服务市场覆盖三一重工/徐工，工业耐磨涂层替代需求释放
重点企业分析
下游产业链分析
应用领域
新能源锂电池、电子元器件
新能源锂电池
2024年，中国锂电池出货量1175GWh，同比增长32.6%，其中动力、储能、数码电池出货量分别为780+GWh、335+GWh、55+GWh，分别同比增长23%、64%、14%，分别占比66.6%、28.7%、4.8%。预计2025年中国锂动力电池出货量达1500GWh。
电子元器件（光电子器件）
中国光电子器件行业在产量规模、区域集群、应用拓展及技术突破等方面均展现强劲增长潜力。未来随着高端化突破与全球化布局，中国有望在全球光电子器件市场中占据更核心地位。
2024年中国光电子器件产量达18479.7亿只，较上年增长28.51%。预测，2025年中国光电子器件产量将超过20000亿只。
电子元器件（传感器）
智能传感器是具有信息采集、信息处理、信息交换、信息存储功能的多元件集成电路。
2023年市场规模约为3324.9亿元，2024年市场规模约为3630亿元。预测，2025年中国传感器市场规模将达到3802亿元。
石墨烯产业化案例
台铃电动车：第二代石墨烯云电池技术产业化
动力电池性能升级：雅迪电动车石墨烯技术提升电池性能，电池寿命翻倍。
1. 续航性能革命性提升
搭载纳米级石墨烯增强电极材料，使同规格电池容量提升30%，整车续航突破200公里，解决用户里程焦虑痛点。独创板栅合金工艺，结合石墨烯超导特性降低内阻，低温环境(-20℃)容量保持率提高35%。
2. 快充与寿命双重突破
4小时快充可达80%电量，循环充电次数达1000次(普通铅酸电池仅300次)，寿命延长3倍。BMS智能温控系统实时调节充放电参数，避免过热损伤，高温工况下容量衰减率降低50%。
3. 产业化落地成果
构建“材料-电芯-整车”全链条
材料端：采用高纯度石墨烯浆料增强电极导电性；
工艺端：微纳铅炭技术提升活性物质利用率至90.4%；
产品端：配套超能S30车型量产，承诺两年换新服务。预测，2025年国内市场占有率超25%，推动行业续航标准升级。
关键技术突破点
行业协同效应
标准引领：主导制定《石墨烯铅酸电池技术规范》，推动天能、超威等企业统一性能测试标准；
生态扩展：技术复用至储能领域，开发出循环稳定性达12000次的基站备用电池；
此案例验证了石墨烯材料在规模化应用中可实现性能与成本的平衡，为新能源汽车电池升级提供技术范式。
结合体系内合作城市分析
青岛石墨烯产业发展建议
一、发展现状
资源：莱西、平度石墨储量丰富，支撑原料供应；
产业：形成开采→深加工产业链，南墅镇集聚40余家企业（2023产值30亿）；
技术：突破绿色制备工艺，企业具备25万吨高纯石墨产能，碳一新能源在建10万吨深加工基地。
二、存在的问题
高端产品少（如半导体级石墨烯），产业结构仍以初加工为主；实验室成果向规模化生产转化效率低，材料均匀性、循环稳定性等技术难点待突破。产业链协同不足，上下游企业需求脱节。
三、解决方案与建议
强化技术攻关：设立专项基金支持制备工艺优化，推动电子级薄膜成本降至<$50/m²，良率提升至99%以上；
推动高端化转型：重点发展半导体级、锂电负极材料，建设“负极材料—储能电池”一体化产业园；
完善产业生态：建立产学研用平台，联合长三角、珠三角企业制定统一技术标准；
拓展应用场景：结合“东方氢岛”战略，开发石墨烯储氢材料（密度>6.5wt%）和光伏导电薄膜。
通过以上举措，青岛可加速从资源依赖型向技术创新型产业转型，巩固全国石墨烯产业高地地位。
来源：中关村信息谷科技创新服务平台
