中国科学院文献情报中心与美国化学会化学文摘社合作发布的《石墨烯研发态势监测分析报告》，利用大数据分析、可视化方法，揭示了石墨烯技术的创新态势、创新水平、领域研发布局、科研竞争潜力，以及世界各国的石墨烯材料技术的竞争格局，分析结果将对组织科技创新、布局科研项目、推动产业化等都具有十分重要参考价值。

　　石墨烯作为一种颠覆性材料，科研人员和产业界对于其颠覆性的应用也寄予了厚望。世界各国，特别是中国、英国、美国、日本、德国、韩国等的大学、公共研究机构、企业等都积极投身于石墨烯材料技术的研发和商业化进程中，努力取得石墨烯技术和应用的知识产权，占领石墨烯产业技术的价值链高端。在石墨烯产业及其技术创新的推进和发展中，我国势头正猛。

　　石墨烯整体研发趋势

　　2004年，石墨烯的成功分离，激发了全球范围内的石墨烯研发热潮，论文及专利量在2005、2006年增长速度加快，2007年开始，论文及专利量快速增多；2010年后石墨烯研发进入快速发展的活跃期。全球50%以上的石墨烯研究论文及专利主要集中在2014年至2016年。近三年以来，论文发表及专利申请仍然保持上升的态势，表明石墨烯的基础研究与技术应用仍在快速发展之中。

　　全球石墨烯竞争格局

　　论文产出的前五位国家为中国（不含港澳台地区）、美国、韩国、日本和印度，其论文总量占全球论文总量的64.3%，专利申请量前五位国家为中国、韩国、美国、日本和德国，五国专利总量占全球专利总量的90%以上。中国、美国、韩国、日本等国家角逐石墨烯前沿应用技术，美国和日本发表相关论文及申请专利较早，中国论文和专利产出量已领跑全球。

　　主要国家地区专利技术流向

　　从五个主要石墨烯专利来源国之间的专利申请流向上看，石墨烯专利流向美国、中国居多。中国专利申请量虽然高，但在韩国、日本、美国、德国四国的专利布局占比仅有2.3%；而韩国、美国、日本、德国各自在其他四国的专利布局占比分别为27.8%、24.8%、32.3%、45.3%。相对而言，中国专利在其他国家的布局较为薄弱。

　　全球石墨烯研究领域分布

　　利用美国化学文摘社提供的学科分类对石墨烯的总体研究领域布局进行了分析，电现象领域专利论文总量占比第一。石墨烯的研究论文和专利主要分布在电现象、电化学、放射及热能技术、光学、电子、质谱和其他相关属性、表面化学和胶体、硅酸盐等领域。近来年，石墨烯的研发在电化学、放射及热能技术领域，光学、电子、质谱和其他相关属性领域，生物化学方法，塑料生产与加工，电化学等领域的研究比重逐年增大。

　　石墨烯涉及物质的性能用途

　　全球石墨烯涉及物质的性能用途分布，39.9%的物质为应用研究（USES），包含技术工程材料（TEM，Technical or Engineered Material Use）、改性剂或添加剂（MOA，Modifier or Additive Use）、催化剂（CAT，Catalyst Use）及其他应用（NUU，Other Use,Unclassified）等；20.8%的物质为性能（PRP，Properties）及纳米材料（NAN，Nanoscale Substances/Materials）等其他方面的研究；18.6%的物质为工艺研究（PROC，Process），包含物理、工程及化工工艺（PEP，Physical,Engineeringor Chemical Process）、去除或处理（REM，Removalor Disposal）等。

　　全球石墨烯研发主题布局

　　当前石墨烯材料和应用技术形成了相对固定的领域布局，主要分布在电学性能研究、石墨烯复合材料、材料性能与制备、聚合物、传感器、半导体器件、电池、电容器等领域。其中，石墨烯电池领域主题集中于二次电池、太阳能电池、电池电极和燃料电池等研究；石墨烯超级电容器领域主要聚焦于电容器电极材料的开发，在诸多电极材料中，对聚苯胺/石墨烯复合电极材料的研究较多；石墨烯传感器的重要应用方向有生物传感器、气体传感器、导电膜与压力传感器等；石墨烯柔性电子领域主题集中于压力传感器、生物传感器、场效应晶体管、半导体器件和透明导电膜等方向。

　　石墨烯产业展望

　　全球石墨烯研发竞争日趋激烈，中国、美国、韩国、日本等主要的技术原创国家已逐渐形成技术优势和竞争格局。

　　在能源应用领域，石墨烯作为新型储能材料，电极材料、导热/散热材料展现出了良好的应用前景。石墨烯在二次电池、超级电容器等储能器件领域已经引起学术界特别是产业界越来越多的关注，部分含有石墨烯的产品已经处于试用阶段。石墨烯作为电极材料的组成部分在太阳能电池、燃料电池等领域也引起广泛的关注，相关研究正在从基础研究逐渐向应用研发拓展。

　　在生物应用领域，石墨烯材料的生物传感器、复合功能材料在医学领域有着广阔的应用前景，尤其基于石墨烯材料的生物传感器用于生物检测、生理监测、疾病诊断、环境及食品检测等领域的应用潜力进入研究视野。

　　在电子学应用领域，石墨烯在新型光电领域、智能电子领域具有很高的应用价值，同时石墨烯给现有的半导体工业注入新的活力。

　　石墨烯的研发已呈现出良好的应用前景，但尚需在制备方法和工艺上进行新的突破，以实现石墨烯的应用与产业化，引领多领域新材料新时代的变革。