石墨烯是一种新型炭材料，具有由单层碳原子紧密堆积而成的二维蜂窝状晶体结构，在电学、导热性、力学、光学等方面有诸多优良性能，同时还具有一些独特性质，如高性能传感器功能、催化剂功能、吸氢功能、双极半导体、无散射传输、应力传感器功能等。石墨烯应用前景广阔，可用于超级电容器、锂离子电池、复合材料和手机触摸屏等方面，已经有所建树的领域包括散热材料、柔性触摸面板、微型传感器、二次电池、芯片材料等，目前正在往消费电子类(可穿戴设备)、复合材料、新能源类、电子元件等方向发展。
石墨烯主要应用于电子、生物医疗、军工、精密制造业、化工等，一旦产业化应用技术进一步突破，未来无可限量，2014年石墨烯国内市场规模就高达233.2亿元。
随着国家新兴战略性产业规划的落实，新能源汽车将快速增长。2014年锂电池市场规模达到740亿元，同比增长24.16%。2015年科技部发布《国家重点研发计划新能源汽车重点专项实施方案(征求意见稿)》，提出到2020年实现新能源汽车保有量达到500万辆。将石墨烯运用到负极材料中，可以大幅度提高负极材料的电容量和大倍率充放电性能，对锂电池的行业发展具有重要意义。
石墨烯良好的电导性能和透光性能，使它在透明电导电极方面有非常好的应用前景。触摸屏、液晶显示、有机光伏电池、有机发光二极管等等，都需要良好的透明电导电极材料，特别是石墨烯的机械强度和柔韧性都比常用材料氧化铟锡优良，从成本和效率角度考虑，未来产能替代也是其一大亮点。
此前石墨烯多为添加剂作用，提高材料性能，并不是整体性能展示。而最新研发产出的座垫、腰带都是恒温的，并通过智能化终端进行控制，智能穿戴等民用领域的拓展，将成为石墨烯领域的新发展方向。
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