石墨烯是目前最薄也最堅硬的納米材料，集透光性好、導熱系數高、電子遷移率高、電阻率低、機械強度高等多種優異性能于一身，是主導未來高科技競爭的超級材料，被稱為“黑金”，可極大推動相關產業快速發展和升級換代，市場前景廣闊，有望催生千億元規模的產業。

　　由于硅材料本身限制，計算機、芯片或電子器件的開發速度再難遵守摩爾定律，性能提升速度減慢。石墨烯中電子運行幾乎無阻礙，運行速度是硅的數倍，為打破這一瓶頸帶來可能。加之智能化、大數據、云計算、可穿戴裝備的興起，對高速計算機、高效能源轉換和儲存系統、柔性電子的需求迫在眉睫，石墨烯可在這些領域發揮決定性的作用，這預示著全球科技發展將從過去的硅時代邁入以石墨烯等碳材料為代表的碳時代。

　　石墨烯問世之后，美國、日本、歐盟等發達國家紛紛從國家戰略高度開始部署石墨烯研究和發展規劃，投入數十億美金支持石墨烯研究和商業化。三星電子、IBM、諾基亞、陶氏化學、通用、施樂公司、拜爾、巴斯夫等跨國集團，也都瞄準石墨烯市場，積極推進石墨烯產業化研究。

　　中國是石墨資源大國，也是石墨烯研究和應用開發最活躍的國家之一。未來十年是石墨烯從實驗室步入應用的關鍵時期。繼《中國制造 2025》、《關鍵材料升級換代工程實施方案》等國家戰略性文件將石墨烯納入重要的前沿性新材料之后，工業和信息化部、發展改革委和科技部又聯合發布了《關于加快石墨烯產業創新發展的若干意見》，助推石墨烯產業化進程，引領石墨烯產業化發展方向。

　　石墨烯是開啟未來的產業，是我國新材料產業的發展契機，其產業化過程，也是檢驗和提升我國綜合科技實力的過程。在研究國內外石墨烯產業發展情況的基礎上，提出石墨烯產業發展政策建議：保護知識產權促進公共平臺成果落地、加強人才培養夯實綜合科技基礎、鼓勵引入民間資本發展石墨烯產業，并就我國石墨烯產業發展設想四條主要路徑。

　　路徑一：重大工程牽引推動

　　通過政府政策引導，圍繞我國經濟社會發展和國家安全重大需求，整合創新、產業化等資源，抓住重點，實施多項重大工程，開發一批標志性、牽引推動作用強的重點產品和代表工藝，提升自主開發設計水平和系統集成能力。突破石墨烯晶體管、石墨烯電極、石墨烯芯片、石墨烯光電子器件、石墨烯高頻器件、石墨烯激光器件等關鍵核心部件、關鍵技術及系統集成工藝，突破共性關鍵技術和工程化、產業化瓶頸，提高石墨烯創新、產業化能力和國際競爭力，帶動材料業整體綜合實力發展，搶占國際競爭制高點。

　　實施石墨烯標準化工程工程，為擴大石墨烯及相關材料產品市場，對石墨烯及相關材料的技術評估和分類進行標準化以確保其在不同應用市場中質量的一致性和可重復性。

　　實施超級計算機工程，突破石墨烯晶體管、顯示材料、高頻電子器件、電子芯片和高頻電路集成核心技術，進一步增加高頻電子器件工作頻率，減小熱損耗和器件體積，增大高頻電路集成度，開發新型納米電子器件和高清多維顯示技術。

　　實施可穿戴智能設備工程，突破柔性石墨烯電極、柔性石墨烯觸摸屏、石墨烯生物傳感器、石墨烯化學傳感器、石墨烯微型超級電容等核心技術，實現其在智能手表、智能手環、智能眼鏡、智能服飾上的應用，減輕可穿戴智能裝備重量，增加其人體學適配性和智能性。

　　實施儲能工程，突破石墨烯超級電容器、石墨烯高壓電纜等核心技術，實現其在智能電網儲能系統，能量傳輸系統，風能、光伏發電能量儲存系統，邊遠地區、農村地區以及城鎮居民的自備電和家庭儲能系統的應用，提高能量存儲效率，減少傳輸過程中的能量損失。

　　實施高效新能源工程，突破石墨烯鋰電池電極、石墨烯透明導電膜、石墨烯透光膜、石墨烯儲氫/甲烷材料等核心技術，提高電池材料能量密度，增加電池續航里程，縮短充電時間，提高循環壽命，替代ITO，實現新一代高效新能源電池和轉換效率非常高的太陽能電池。

　　實施軍工裝備換代工程，突破石墨烯光電子傳感器、石墨烯激光器、石墨烯輕質復合材料、石墨烯高強高韌紡織材料等核心技術，實現在軍用遠程探測監控系統、激光武器系統、軍用飛機、軍用裝甲防護等領域的應用，升級我國現代國防裝備，增強軍事實力和國際影響力。

　　路徑二：重點行業應用示范

　　堅持石墨烯發展全國一盤棋和分行業指導相結合，統籌規劃，整合資源，合理布局，明確石墨烯發展大方向。鼓勵全民創新，引導創新成果轉化，扎實提高基礎科學理論水平，促進各行業深度發展，總結積累產業化經驗，加快推動石墨烯應用整體水平提高，開展重點行業的應用示范工作。

　　首先，醫學領域，緣于對分子間相互作用極其敏感，并在理論上可實現單分子檢測，石墨烯及相關材料是制作生物傳感器的理想材料，特別是用于開發生物系統的界面傳感器。傳感技術與生物學的結合，可實現亞細胞級的細胞表面動力學研究，并創造出新型器件，以開發基于石墨烯及相關材料的醫用新技術。

　　其次，化學領域，因石墨烯及其相關材料對分子間相互作用敏感，是制備化學傳感器的理想材料，可用于化學分析，環境監測等;另外，石墨烯及其相關材料可達到只有原子厚度，且具有優良的力、熱、電性能，對腐蝕介質抗滲性好，與基材表面附著力強，化學穩定性和熱穩定性高，可防止嚴酷環境下的電磁損害，在海洋工程防腐，比如船舶、海上風電等等防腐，或其他高性能、輕質技術應用的功能涂層和界面領域，均有理想的應用前景。

　　第三，能源領域，一方面替代昂貴鉑金屬催化劑，延長電源設備壽命;另一方面因為石墨烯的高載流子遷移率和優異的力學性能，可提供更好的網絡，承受充放電過程中很大的體積變化，維持有效的電子收集和運輸狀態，為增加能量轉換效率提供可行解決方法，石墨烯及其相關材料可應用于復合材料和能源方面的功能材料，制備高能量轉換效率電極、高容量電池、電容、儲能設備等。

　　第四，納米器件領域，石墨烯力學強度高，可作為最終薄膜，應用于很多工業工藝的核心領域，如海水淡化、水過濾等。石墨烯膜對微型電子信號敏感，可實現從納米流體到納米諧振器的制造，非常適合應用于納米電機械系統，也可用作投射電鏡成像和高頻電子產品等。

　　第五，電子領域，以其為抓手率先突破石墨烯高端應用。一、通過石墨烯及其相關材料與基于硅、氮化鎵、砷化鎵、磷化銦等傳統半導體器件的集成，提升混合系統性能，制備石墨烯升級版電子器件。二、通過石墨烯及其相關材料膜的轉移與鍵合，實現其在半導體平臺上的后端集成，借助與半導體器件間的界面設計，發揮集兩種材料功能的集成器件工作潛能。三、通過石墨烯及其相關材料設計新的層狀材料和異質結構，用于功能電子和光電、能帶結構材料。四、通過石墨烯及其相關材料開發射頻用無源組件，如測試天線、電子互連、熱擴散層、過濾器和微機電系統等無源組件，以及自混合天線、可用開關控制的屏障、光學透明器件等新型微波天線與器件，拓展其在高頻電子領域的應用。五、通過開發集成石墨烯及其相關材料與硅波導和無源光路，拓展硅光子學集成，應用于下一代計算與通信系統，實現現有的CMOS硅制造產線對此類晶片的規模集成。六、通過研究石墨烯柔性電子器件和系統，如柔性傳感器、柔性射頻電子和無線連接方案、柔性無源電子技術、柔性電子學系統級平臺等，拓展其在柔性電子學以及可穿戴裝備方面的應用。七、通過石墨烯電子和光電子組件結合，研究石墨烯及二維材料光學行為和光電響應理論，開拓石墨烯光子學和光電子學應用。

　　路徑三：產學研用協同推進

　　產學研用多渠道協同推進石墨烯產業化進程，通過生產單位、學校、科研機構和用戶等相互配合，集中各自優勢資源，形成研究、開發、生產、應用一體化的高效系統，在運行過程中發揮綜合優勢，提高產業鏈從實驗成果到實際應用的整體效率，降低轉化成本。建立石墨烯上游生產企業，包括石墨礦企、石墨烯生產設備CVD等設備生產企業，下游應用企業，包括電子企業、電池企業、生物醫藥企業、航空航天企業等與高校、研究院所等科研機構的產業聯盟、技術創新聯盟等。提煉共性技術，加強石墨烯公共技術服務，降低石墨烯產業化進程中的時間、資金、技術、工藝、設備、人才等成本，為聯盟單位提供一個高標準高質量的起點和合作渠道。目前，我國已成立了中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟和京津冀石墨烯產業聯盟兩家聯盟單位。

　　路徑四：創新平臺集聚發展

　　完善國家石墨烯創新體系建設，加強頂層設計，加快建立以創新中心為核心載體、以公共服務平臺和應用產業數據中心為支撐的石墨烯創新網絡，建立以市場為主導的創新和應用方向選擇機制以及鼓勵創新的風險分擔、利益共享機制。建立石墨烯創新產業園區和基地，引進科技成果轉化孵化器和技術產業化加速器。利用地方人才、資源、資金等優勢發展產業集群，集聚新興產業，發揮產業集聚效應，加速石墨烯創新和應用突破及產業化進程。建設一批促進石墨烯協同創新和產業化的公共服務平臺，規范行業標準，開展技術研發、技術評價、技術交易、檢驗檢測、質量認證、人才培訓等專業化服務，提高科技成果轉化效率和推廣應用速度。