石墨烯正處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化前夕，發(fā)達(dá)國家聚焦石墨烯功能器件研發(fā)和應(yīng)用，未來5至10年全球石墨烯市場將進(jìn)入高速發(fā)展期。美、歐、日、韓等地區(qū)密集發(fā)布政策，扶持石墨烯功能器件研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。歐美企業(yè)占據(jù)全球石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)，石墨烯制備技術(shù)，復(fù)合材料、核心電子元件等應(yīng)用產(chǎn)品保持領(lǐng)先優(yōu)勢，亞洲石墨烯應(yīng)用市場前景向好。2014年以來，全球石墨烯市場規(guī)模呈現(xiàn)爆發(fā)性增長；2017年，全球石墨烯市場規(guī)模達(dá)到1346萬美元。
石墨烯將在散熱材料、高性能計算系統(tǒng)(晶體管材料)、透明顯示材料、超級電容器、鋰電、傳感器、結(jié)構(gòu)材料等領(lǐng)域取得實際突破。屆時，超級電容器、結(jié)構(gòu)材料、透明顯示材料、高性能計算材料將釋放更大的市場空間。隨著石墨烯制備技術(shù)進(jìn)一步推動規(guī)模化應(yīng)用，2025年全球石墨烯規(guī)模有望達(dá)到21.03億美元。
在各國政府及企業(yè)積極投入下，石墨烯的研究進(jìn)展取得突飛猛進(jìn)。從全球石墨烯創(chuàng)新成果上來看，2010 年開始石墨烯這種世界上較薄且較堅硬的材料激起了全世界的研發(fā)熱潮，專利申請數(shù)量開始持續(xù)大幅增長，2017年達(dá)到13240件，相當(dāng)于2010年申請量的約28倍。由此說明自因石墨烯獲得諾貝爾獎以來，石墨烯在研發(fā)層面熱度不減。而中國無論是在發(fā)表論文和申請專利數(shù)量上都是較多的。
石墨烯本身具有較高的熱導(dǎo)率，產(chǎn)生的熱量也會很快散掉，因此石墨烯電子產(chǎn)品比硅具有更高的運(yùn)行速率。石墨烯由于具有很好的導(dǎo)電性和透明性，可彎折且機(jī)械強(qiáng)度好，使其在柔性顯示領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。而石墨烯的電子特性使得石墨烯對吸附到其表面上的氣體分子影響明顯，因此可利用石墨烯的該特性制備高靈敏度石墨烯氣體傳感器，用來檢測。且石墨烯相較于活性炭更加適合作能量存儲與轉(zhuǎn)換的電極材料。
此外，石墨烯在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用潛力巨大，如在藥物載體、基因測序、生物傳感器等方面；未來，石墨烯會在大氣污染的治理與防治、水污染處理、土壤污染治理、節(jié)能環(huán)保以及海水淡化等領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。石墨烯作為很好的散熱材料，可用于硅基芯片散熱、LED燈散熱、石墨烯導(dǎo)熱膠、石墨烯導(dǎo)熱復(fù)合材料等諸多領(lǐng)域。
由于石墨烯在能源、材料等各大領(lǐng)域都具有巨大的應(yīng)用潛力，世界各國對石墨烯都給予了很高的關(guān)注。隨著石墨烯產(chǎn)業(yè)化方向的逐漸清晰，目前，全球已有80多個國家投入石墨烯的研發(fā)、生產(chǎn)。美國、歐盟、日本、韓國等相繼發(fā)布或資助了一系列相關(guān)研究計劃和項目。特別是歐盟制定了石墨烯旗艦計劃，計劃投入10 億歐元。不僅如此，IBM、英特爾、陶氏化學(xué)、三星等國際知名跨國企業(yè)紛紛將石墨烯及其應(yīng)用技術(shù)作為長期戰(zhàn)略發(fā)展方向，而且還涌現(xiàn)出了大批專門從事石墨烯研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用的機(jī)構(gòu)和企業(yè)。
現(xiàn)階段，各國的支持政策大多集中在石墨烯中游產(chǎn)業(yè)鏈上，歐美等發(fā)達(dá)國家前期支持政策主要集中于石墨烯基礎(chǔ)研究和高端應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)。而未來的5到10年，隨著石墨烯產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的加快及其展現(xiàn)市場價值的飆升，各國政府將進(jìn)一步加大對石墨烯下游應(yīng)用的政策支持，推動石墨烯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
