石墨烯正處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化前夕，發(fā)達(dá)國(guó)家聚焦石墨烯功能器件研發(fā)和應(yīng)用，未來(lái)5至10年全球石墨烯市場(chǎng)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(shì)，亞洲石墨烯應(yīng)用市場(chǎng)前景向好。2014年以來(lái)，全球石墨烯市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng)；2017年，全球石墨烯市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1346萬(wàn)美元。
石墨烯將在散熱材料、高性能計(jì)算系統(tǒng)(晶體管材料)、透明顯示材料、超級(jí)電容器、鋰電、傳感器、結(jié)構(gòu)材料等領(lǐng)域取得實(shí)際突破。屆時(shí)，超級(jí)電容器、結(jié)構(gòu)材料、透明顯示材料、高性能計(jì)算材料將釋放更大的市場(chǎng)空間。隨著石墨烯制備技術(shù)進(jìn)一步推動(dòng)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(guó)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(lái)看，2010 年開(kāi)始石墨烯這種世界上較薄且較堅(jiān)硬的材料激起了全世界的研發(fā)熱潮，專利申請(qǐng)數(shù)量開(kāi)始持續(xù)大幅增長(zhǎng)，2017年達(dá)到13240件，相當(dāng)于2010年申請(qǐng)量的約28倍。由此說(shuō)明自因石墨烯獲得諾貝爾獎(jiǎng)以來(lái)，石墨烯在研發(fā)層面熱度不減。而中國(guó)無(wú)論是在發(fā)表論文和申請(qǐng)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(huì)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(duì)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(lái)檢測(cè)。且石墨烯相較于活性炭更加適合作能量存儲(chǔ)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(cè)序、生物傳感器等方面；未來(lái)，石墨烯會(huì)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(guó)對(duì)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(gè)國(guó)家投入石墨烯的研發(fā)、生產(chǎn)。美國(guó)、歐盟、日本、韓國(guó)等相繼發(fā)布或資助了一系列相關(guān)研究計(jì)劃和項(xiàng)目。特別是歐盟制定了石墨烯旗艦計(jì)劃，計(jì)劃投入10 億歐元。不僅如此，IBM、英特爾、陶氏化學(xué)、三星等國(guó)際知名跨國(guó)企業(yè)紛紛將石墨烯及其應(yīng)用技術(shù)作為長(zhǎng)期戰(zhàn)略發(fā)展方向，而且還涌現(xiàn)出了大批專門(mén)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(guó)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(guó)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(kāi)發(fā)。而未來(lái)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(chǎng)價(jià)值的飆升，各國(guó)政府將進(jìn)一步加大對(duì)石墨烯下游應(yīng)用的政策支持，推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
