⽯墨是⼀种⾮⾦属矿产资源，具备耐⾼温、导电、导热、润滑、化学稳定、可塑、抗热震等多种特殊性能。作为耐⽕、润滑和摩擦材料，⽯墨长期以来主要应⽤于冶⾦、铸造、机械等传统⼯业领域，受重视程度较低。 随着全球新⼀轮⼯业⾰命的到来，⽯墨深加⼯技术不断突破，⽯墨的物理化学特性得到深度开发，成为新能源汽车、储能、核能、环保、新材料等战略性新兴产业领域不可或缺的关键材料，资源战略价值迅速提升，⽽⽯墨烯的制备成功和产业化应⽤也再次推⾼⽯墨的战略地位，晶质⽯墨成为我国《全国矿产资源规划（2016—2020）》确⽴的24种战略性矿产之⼀。 ⼀、⽯墨资源在国民经济中的地位
⽯墨产业链包括上游的资源开采和选矿、中游材料级产品加⼯和下游终端应⽤，沿着产业链形成了多层次的⽯墨产品体系，⼗分复杂。沿着⽯墨产业链横向上将⽯墨产品划分为原料级、材料级和专⽤级三个层次，本⽂在其分类体系上进⾏扩展，在纵向上根据产品的价值，将材料级产品划分为前沿产品、⾼端产品、中端产品和低端产品（图 1）。
从图 1 可以看出⽯墨的产品⼗分丰富，既可以制备前沿的⽯墨烯材料和⾼纯⽯墨、球形⽯墨、膨胀⽯墨等⾼端材料，应⽤于新能源汽车、储能、环保等战略性新兴产业领域；同时，⽯墨的中低端产品⼜可应⽤于钢铁、铸造等基础传统产业。⽯墨是⼯业体系中多个产业部门的基础性原料，对⼯业发展有重要作⽤。
2 、⽯墨与《中国制造 2025》的关系密切
随着我国经济结构调整和发展⽅式转变，战略性新兴产业成为中国经济发展的新引擎。为了促进⾼端制造业的发
展，2015 年 5 ⽉国务院颁布了《中国制造2025》（国发[2015]28 号），确⽴了新⼀代信息技术、节能与新能源汽车、电⼒装备、新材料等⼗个重点领域。⽯墨⾼端材料和前沿材料⽯墨烯⼴泛应⽤于《中国制造2025》重点发展的多个领域（表 1），在许多⾼科技产品⽣产过程中发挥着关键作⽤。
3、⽯墨是制备⽯墨烯的重要原料之⼀
⽯墨烯被认为会对未来产业发展产⽣“颠覆性”影响，⽯墨是制备⽯墨烯的重要原料之⼀。
⽯墨烯的制备⽅法根据原料的不同可以分为两类：⼀类是以天然⽯墨作为原料，经过氧化还原法、液相剥离法、微机械剥离等⽅法制备；另⼀个是以甲烷、⼄烯、⼄炔等碳氢化合物为原料采⽤⽓相沉积
法（CVD 法）、SiC 外延⽣长法等制备（图 2）。
⽬前，利⽤天然⽯墨制备⽯墨烯是商业化程度最⾼的⽅式，⽯墨烯产业发展热度直接引发了⽯墨资源的开发热潮。发泡聚苯乙烯
⼆、新形势下中国⽯墨产业⾯临的机遇
1、中国⽯墨资源勘查不断突破，掌控全球资源供应
多媒体操作系统根据美国地质调查局（USGS）的统计，2017 年全球⽯墨储量 2.7 亿 t，⼟⽿其、巴西和中国资源最为丰富，分别占全球总量的 33%、26%和 21%，合计占80%（图 3）。
在USGS 统计中，中国为世界第三⼤⽯墨资源国，但中国⽯墨资源在全球地位应该更加突出，⼟⽿其尽管⽯墨储量世界第⼀，但资源以隐晶质⽯墨为主，主要应⽤于中低端产品，战略地位较低，⽽巴西和中国都以晶质⽯墨为主，资源战略地位⾼于⼟⽿其。
在新能源汽车、⽯墨烯等产业发展的带动下，我国⽯墨资源勘查热度不减，2012 底到2017 年底的5 年间，我国晶质⽯墨勘查成果不断，查明资源储量从 1.9亿 t 增加到约 3.67 亿 t，增加 93%（图 4），是 24 种战略性矿产中资源储量增速最快的矿产。
⽽在 USGS 的统计中，同时期中国⽯墨储量⼀直维持在5500万t，虽然测算⽅法和标准不同，但 USGS 对中国⽯墨储量统计明显滞后于中国实际情况，并未将近年中国新增⽯墨储量反映在数据中，这意味着中国在全球的⽯墨资源地位可能⾼于 USGS 统计下的判断。
丰富的⽯墨资源，使中国成为全球第⼀⼤⽣产国和出⼝国，掌控全球⽯墨资源供应。2017年，中国⽯墨产量达到78 万t（图5），占全球65%，除满⾜本国消费外，中国⼤量⽯墨资源⽤于出⼝，根据联合国商品贸易统计数据库（UN Comtrade）统计，2016 年全球天然⽯墨出⼝总量为 40.04 万 t，其中中国出⼝24.01 万 t，占 59.91%，⾼居第⼀位；朝鲜出⼝ 4.73 万 t，占 11.08%，居第⼆位。居第三位的巴西出⼝量仅 2.49 万 t，占总量的 6.21%。由于地缘政治等因素的影响，出⼝量居全球第⼆位的朝鲜⽯墨基本全部出⼝到中国，经测算，中国控制全球⽯墨出⼝市场份额最多可达72%。
电镀铜包钢
2、全球和中国⽯墨消费重⼼发⽣转移，形成新的消费增长点
⽯墨的消费过去长期集中在耐⽕材料和铸造领域，但随着世界钢铁⾏业发展步⼊缓慢期，尤其是中国钢铁消费达到峰值，包括这两个领域在内的与钢铁产业相关的⽯墨消费量增速将放缓，甚⾄开始下降，⽯墨⾼端材料产品在新能源汽车、储能、核能、电⼦信息等战略性新兴产业领域消费快速增加，⽯墨消费正在由传统产业向战略性新兴产业转变。
⽯墨是⽬前应⽤最⼴泛的锂离⼦电池负极材料，新⼀轮⽯墨消费转型主要由新能源汽车产业快速发展
对锂离⼦电池的需求增加所致，电池⾏业成为⽬前⽯墨消费增长最快的部门。
由于⽯墨消费数据可得性较差，根据2014 年的统计数据，全球范围内耐⽕材料和铸造分别占⽯墨总消费量的52%和14%，为消费占⽐最⾼的两个领域，电池消费约占 8%（图 6），但电池⾏业⽯墨消费增速最快，⾼达 13.95%，耐⽕材料和铸造仅为 1.74%和 3.93%，⽯墨消费重⼼转移明显（图 7）。
面袋
2014 年以来，全球锂离⼦电池出货量由 72 GWh 增加到 2017 年的 1435 GWh，年均复合增长率 26%，锂离⼦电池领域消费增长迅速。
中国⽬前是全球新能源汽车产业发展最快的国家，2017 年中国新能源汽车产量 79.4 万量，连续三年全球第⼀，锂离⼦电池出货量达到 74.8 Gwh，占据全球出货量的 52.1%，居全球⾸位。
我国《汽车产业中长期发展规划》制定了2020年和2025 年新能源汽车产量分别达到200 万辆和700 万辆的发展⽬标，未来锂离⼦电池出货量还将快速增加，拉动锂离⼦负极材料需求增长，为我国⾼端⽯墨材料发展提供了⼴阔的市场空间，将使我国⽯墨消费重⼼不断向战略性新兴产业领域转移。
3、我国⽯墨产业在多领域实现突破
欧美和⽇本在⽯墨深加⼯领域长期领先，以德国西格⾥碳素集团、法国卡朋罗兰碳素集团、⽇本东洋碳素集团、法国特密⾼⽯墨和碳化学公司为代表的国际⼤型企业长期控制全球⾼端⽯墨产品的供应。
我国⽯墨加⼯技术起步较晚，以⾼纯⽯墨、膨胀⽯墨等为代表的⾼端⽯墨产品加⼯技术和⼯艺落后，长期依赖进⼝。
经过三⼗余年的发展，我国在⾼纯⽯墨、⽯墨负极材料等⾼端⽯墨材料研发和产业发展诸多⽅⾯已经取得突破。笔者在⿊龙江鸡西、鹤岗等地调研发现，我国部分企业在⽯墨⾼纯技术上⽇臻成熟，已掌握化学酸碱法和物理⾼温法⽣产⾼纯⽯墨，产品碳含量均可达到 99.99%，甚⾄ 99.999%的⽔平，已达到国际先进的⽔平。
另外，球形⽯墨产业已延伸⾄锂离⼦电池负极材料领域，经过⼗余年的发展，我国锂离⼦电池负极材料产量由2012 年的 2.82 万 t 增⾄ 2017 年的 14.6万 t，全球占⽐达到 70%以上，成为全球负极材料第⼀⽣产⼤国。
我国涌现出了⼀批⽯墨材料领先企业，贝特瑞、杉杉等在⽯墨负极材料领域全球领先，为三星、LG、⽇本松下、索尼等电池企业提供产品，许多企业在积极探索⽯墨综合⾼效开发利⽤模式，东部地区集中分布了⼀批与⾼端⽯墨产品相关
等电池企业提供产品，许多企业在积极探索⽯墨综合⾼效开发利⽤模式，东部地区集中分布了⼀批与⾼端⽯墨产品相关的上市企业。
4、⽯墨烯产业发展蓬勃兴起
⽯墨烯是新⼀轮⽯墨深加⼯技术的制⾼点，⽬前还处于研发和产业化初始阶段，从发表论⽂和技术专利申请数量上看，中国都处于世界领先⽔平。截⽌到2017 年 2 ⽉ 10 ⽇，我国在⽯墨烯研究⽅⾯的论⽂共计 47264 篇，占⽐34.2%，居世界第⼀。截⽌到 2016 年底，我国共申请⽯墨烯相关专利 17603 件，占全球总量的 58%，同样⾼居世界榜⾸。
截⽌到 2017 年 2 ⽉，全国已经拥有从事⽯墨烯制备、销售、应⽤、投资、检测、技术服务相关的各类企业 2059 家，其中研发企业884 家，⽣产制备企业141 家，应⽤企业218 家，企业数量最多的三个省分别是江苏、⼴东和⼭东。我国已建成⽯墨烯⽣产能⼒约 3 000 t （部分企业产能见表 2），实现了海洋重⼯防腐涂料、电池导电剂等规模化应⽤。
东部地区依靠区位优势，吸引了⼤量⼈才和资⾦，成为⽯墨烯的研发中⼼和产业发展中⼼。部分企业在探索⽯墨烯产业发展中积累了⼀系列经验，标准体系正在逐步建⽴，产业政策体系在不断完善。我国已初步形成了⽯墨烯研发、制备和应⽤较为完整的产业链，这意味着我国⽯墨烯产业有可能实现“弯道超车”、引领世界。
三、中国⽯墨产业发展⾯临的问题
1、⽯墨未来需求增长存不确定性，资源开发呈现过剩态势
近年来，⽯墨勘查成果不断，但是，⽬前能对⽯墨消费增长产⽣实际拉动作⽤是新能源汽车对锂离⼦电池的消费，但按照⼀辆新能源汽车消费 40 kg 负极材料的经验值，根据 2025 年 700 万辆的规划⽬标，消费总量不过 28 万 t，⽽且，替代技术的发展也会降低锂离⼦电池对⽯墨的需求，⽽我国晶质⽯墨资源储量达3.67 亿 t，两者相差悬殊。
⽯墨烯应⽤的巨⼤潜⼒给⽯墨需求增长带来很⼤潜⼒，⽬前我国粉状⽯墨烯的产能为 3000t 左右，按照 60%的产率，满负荷⽣产需要消耗 5000 t ⽯墨，但是由于下游⽯墨烯终端应⽤产品较少，对⽯墨烯需求不⾜，全国⽯墨烯加⼯企业基本处于“以销定产”的状态，产能利⽤率很低，实际⽯墨消费量很少。
未来，⽯墨烯能在多⼤程度上促进⽯墨需求增加，有赖于⽯墨烯制备技术完善和应⽤领域的拓展，存在不确定性。
此外，还存在⾮⽯墨制备⽯墨烯的途径，例如：碳氢化合物通过⽓相沉积法制备⽯墨烯薄膜，尽管⽬前利⽤天然⽯墨制备的粉状⽯墨烯商业化程度⾼，但未来何种⽅法未来成为主流尚难确定。
总体⽽⾔，⽯墨烯对⽯墨资源需求的影响程度尚难确定。因此，尽管⽯墨产业在战略性新兴产业领域发展势头良好，但需求增长还存在诸多不确定性，⽬前我国⽯墨已查明资源量已经⼗分丰富，如果继续对上游⽯墨勘查⼤量投⼊，资源开发产能过剩态势将加剧。
2、我国⽯墨产业整体上还处于价值链中低端
尽管我国⽯墨⾼端材料已经取得了长⾜进步，已具备较强的⽯墨新材料⽣产加⼯能⼒，但将其进⼀步加⼯成终端产品、获取更⾼附加值的能⼒不⾜，在⽯墨全产业链上仍处于原材料供应国位置，在价值链上居于中低端。
例如，膨胀⽯墨、等静压⽯墨等领域依然存在产品性能较低、品种单⼀、⼤规格⾼性能产品尚不能⾃⾏⽣产的问题；⽬前，我们企业还难以⽣产出⾼质量、⾼附加值的⼿机导热膜；虽然我国是负极材料⽣产⼤国，但车⽤锂离⼦动⼒电池⽣产技术和能⼒弱于⽇本，约 30%的负极材料出⼝国外，相当⼀部分成为⽇本电池企业的⽣产原料。
3、⽯墨标准体系建设滞后于⽯墨产业发展
在新⼀轮的技术变⾰之下，⽯墨的消费重⼼发⽣了深刻变化，但现有的⽯墨资源和⽣产标准体系滞后于产业发展，产品标准和检测标准的缺失，使企业⽣产⽆据可循，市场上产品鱼龙混杂，监管部门⽆法可依，不利于产业长远发展。
⾸先，⽯墨资源的评价标准不涉及鳞⽚⼤⼩、微量元素含量等指标，⽽这些指标对锂离⼦电池负极材料、⽯墨烯等⾼端⽯墨材料的制备⼯艺影响较⼤，由于相关标准的缺失，对企业选择标准化的原料带来困难；
其次，以⽯墨烯为代表的前沿⽯墨材料，缺乏对材料标准的规定。例如：严格意义上的⽯墨烯应该是单层⽯墨，但在应
其次，以⽯墨烯为代表的前沿⽯墨材料，缺乏对材料标准的规定。例如：严格意义上的⽯墨烯应该是单层⽯墨，但在应⽤中10 层以下的均被称之为⽯墨烯材料，⽯墨烯层数、鳞⽚⼤⼩、杂质种类及含量等诸多因素影响其材料的特性，由于我国尚未建⽴统⼀的⽯墨烯材料标准，未能形成标准的产品系列，不同企业⽣产的⽯墨烯产品技术指标相差较⼤，品质参差不齐，阻碍终端应⽤开发；
同时，⼀些下游深加⼯产品由于属于新型材料缺乏国家标准，即便性能优越、成本低廉，也⽆法在市场中推⼴和应⽤，⽐如⽯墨烯在重防腐涂料领域性价⽐明显⾼于传统涂料，但由于缺乏标准限值其推⼴和应⽤。
4、⽯墨烯产业发展⾯临多重困境
⾸先，⽯墨烯终端应⽤不⾜。⼀⽅⾯，⽯墨烯的制备技术还不够完善，连续制备性能稳定的⽯墨烯还存在困难，成本也较⾼。⽬前⽯墨烯市场价格较⾼，⾼昂的成本限制了其推⼴和应⽤；另⼀⽅⾯，⽯墨烯作为⼀种前沿材料，终端产品应⽤技术仍未实现重⼤突破，下游适⽤领域还处于探索阶段。
⽬前，仅在重防腐、电池导电液等⼏个领域有⼩规模应⽤，尚缺少能够⼤规模应⽤、从⽽带动产业发
焦化废水展的终端产品。⽯墨烯企业全部以销定产，产能⼤量闲置，难以实现规模经济。⽯墨烯⽣产成本居⾼不下和终端产品缺乏导致产业发展处于僵持状态。
其次，各地区⾼度重视⽯墨烯产业发展，将其视为战略性新兴产业标志，甚⾄出现不顾当地资源、环境、区位、产业等基本条件，⼀窝蜂建⽴⽯墨和⽯墨烯产业园区的情况。
据不完全统计，⽬前我国各地已有⽯墨烯产业园区13 个，在建和规划还在持续，⽯墨烯产业正在陷⼊⼩、散、乱的局⾯。基于调研情况发现，⽬前粉体⽯墨烯制备普遍采⽤氧化－还原法，⽣产 1 t ⽯墨烯需要消耗80~110 t硫酸，280~450 t ⽔，产⽣ 150~220 t 废酸，负⾯环境效应巨⼤。我国东部地区集中了 79 家⽯墨烯制备企业，占全国总数的 56%，这⽆疑会给环境承载⼒已近极限的东部地区带来沉重的环境压⼒。
四、中国⽯墨产业发展建议
1、提⾼⾏业标准，集约⾼效开发利⽤⽯墨资源，避免重蹈稀⼟覆辙
为遏制资源产能进⼀步过剩势头，各级国⼟资源管理部门应统筹规划，使⽯墨产业上下游协调、有序发展，避免重蹈稀⼟覆辙。
建议⼤幅度全⾯提升新建、扩建和在产⽯墨项⽬⾏业标准，通过资源整合，淘汰中⼩型矿⼭，提升⽯
墨资源开发规模化和集约化⽔平；将资源优先配置给产业规划链条长、综合开发能⼒强，产品多元化、污染物零排放的企业，⿎励集矿⼭开发、矿产品⽣产和⾼端⽯墨加⼯于⼀体的园区化⾼效开发利⽤模式，提升⾼端材料⽣产技术，抢占⽯墨产业价值链顶端。
2、提升⾼端材料⽣产技术，抢占⽯墨产业价值链顶端
随着我国新能源汽车相应产业规划的实施，以及英国、法国、德国等国宣布2025—2040 年开始陆续禁售汽、柴油车，可以预料全球电动汽车时代即将到来。以全球电动汽车产业发展为契机，建议国家通过补贴、税收优惠等激励措施，⼤⼒推动⽯墨负极材料和动⼒电池技术研发和产业发展，抢占⽯墨产业价值链的顶端。
3、加快⽯墨烯产品相关标准的制定
电锅炉制造
根据新兴产业和新技术发展需求，及时制定和修订包括⽯墨地质勘查规范、⽯墨等级评价标准、⽯墨烯产品标准、⽯墨烯产品检测标准、⽯墨烯终端应⽤产品标准在内的⼀系列标准和规范。
⼀是使资源勘查适应产业发展需要，使宝贵资源物尽其⽤；
⼆是使企业有据可循，促进产业发展；
三是使市场监管部门有“法”可依，便于规范市场；
四是率先占位，使我国在未来全球⽯墨烯产业竞争中占据有利地位。
4、构建三个层次的⽯墨烯科技创新体系，打破终端应⽤瓶颈
科技创新是产业发展的根本动⼒，为促进我们⽯墨烯产业发展，拓展终端应⽤市场，建议建⽴三个层次的⽯墨烯科技创新体系：
⼀是建⽴国家⽯墨烯研究院，由国家公共财政出资，⼤⼒引进国内外优秀⼈才，主攻企业和⼀般研究机构⽆法完成的重要基础性研究，以及对产业发展全局具有重⼤影响的关键技术和⾼端产品研发，如超导材料、半导体器件、超级电容、储能装备、传感器、⽣物应⽤等。
⼆是通过政策⿎励，资本⽀持，加强税收，加强专利保护等⽅式，⽀持企业加⼤研发投⼊，建⽴产－学－研发联合体，使企业成为⽯墨烯应⽤研发的科技创新主体，加快研发成果产业化。近期重点研发可以实现产业化的项⽬，例如：导电玻璃、超级⽯墨烯光纤、锂离⼦电池导电剂、防腐涂料等。
三是建⽴研发基⾦和产业孵化器。由政府和企业合作，充分吸纳社会资本，建⽴以实⽤技术创新为导向的研发基⾦，由⽯墨烯制备企业提供试验样品、共享实验室，⿎励科技⼈员、⾼校研究⽣等投⼊终端产品研发的科技创新活动；建⽴⽯墨烯创业孵化器，⿎励科技创新成果产业化，切实形成“⼤众创业，万众创新”的局⾯，实现终端应⽤技术和产品研发的多领域突破。与以上两类创新体系不同，第三
层次的研发基⾦和产业孵化器重点关注与民⽤相关的技术，将⽯墨烯产品融⼊到⽼百姓⽣活的⽅⽅⾯⾯。
编辑整理：粉体技术⽹
