在过去的几年中，石墨烯已迅速从实验室走向市场。 人们对石墨烯的商业化产生了很大的兴趣，对于某些应用进入市场需要多久进行了多种不同的预测。 在《自然－纳米技术》期刊的“石墨烯应用”特刊中（2014年10月），Graphenea的Amaia Zurutuza和Applied Graphene Materials公司的Claudio Marinelli讨论了影响石墨烯商业化的各种可能因素。

2004年发表的第一篇关于石墨烯的实验论文引发了一波研究热潮，并影响到全世界的各个角落。 鉴于石墨烯材料的各种优异特性（载流子迁移率、导热性、光学透明度等），应用石墨烯于新技术的愿望尤为迫切。

竞争格局

根据评论文章报道，目前有44家公司正在销售石墨烯材料。 尽管如此，市场上只有少数含有石墨烯的商业产品，如Head的网球拍，Vorbeck的电池表带和三星的手机触摸屏等。 这些产品也仅被认为是适度的初始产品，而不是全面的商业化浪潮。在目前的市场上占主导地位的仍是石墨烯原始材料的销售。 而所有市场研究报告均预示未来5 - 10年石墨烯市场将大幅扩张，扩张的范围和步伐取决于各种难以预测的因素。

石墨烯的唯一问题是，高质量的石墨烯是一个没有带隙（无法关闭）的导体。 为了在未来使用石墨烯制造纳米电子器件，需要对其进行工程设计，将其电子迁移率降低到当前应变硅膜中的电子迁移率水平。 同时还需要进行大量研究和开发，以便在电气系统中使用石墨烯来替代硅。 最近有一些研究团队已经证明，这不仅仅是可能的，而且有很大可能性。我们能够预期在数月而非数年内，在基本水平上该目标可以达成。

市场发展

为了量化预测，文章借鉴了以往纳米技术如碳纤维和碳纳米管等市场成果转化的经验。 例如，自碳纤维专利首次显著增加后的8年内，碳纤维的生产达到4600吨/年。 碳纳米管的生产也在首次专利剧增的10年内达到同样水平。 目前为止，根据市场预测，石墨烯的每年的年产量落均后于预计。 而石墨烯生产企业的数量和专利数量却有所增长，使得预测与现实之间出现差异。

挑战

有几个因素可能会减缓石墨烯的应用。 其中之一是石墨烯原料有限的产量。 尽管制造各种形式的石墨烯的技术方法越来越多，但是每种方法的批量产量仍然很低。 因此，石墨烯行业面临的最大挑战之一是如何在未来2-5年内实现批量生产，同时提高材料的一致性和降低生产成本。

生产成本是一个相当重要的因素。 自石墨烯首次商业化以来，其成本已大幅下降。 在过去两年中，薄膜石墨烯的价格已经下降至最初价格的三分之一，而粉末（包括液体）石墨烯的价格已下降至四分之一。 然而，初始石墨烯材料的成本仍然很高，这也间接推动了多种基于石墨烯特性的高利润产品的开发和应用。

其他可能减缓石墨烯应用的因素包括当前技术（例如现在用于透明导体的ITO）、储存和运输（尤其是溶液中的石墨烯）以及健康和安全方面的阻力。 与其他许多纳米技术一样，石墨烯市场的相关健康和安全法规尚未明确，这是业界需要格外注意的一点。

机遇

另外一方面，也存在一些可望加速石墨烯应用的因素， 例如生产和制造可用的中间材料。这对于石墨烯从材料市场向部件市场转移至关重要。 而挑战在于如何筛选大量新型石墨烯化合物，识别特定化合物，从而针对某一具体应用。

精细处理石墨烯，便于客户集成至其产品也是行业的一个关键挑战。 例如在石墨烯为薄膜的情况下，制造商必须在易于集成至最终用户工艺的基底上提供石墨烯，或者用户直接在其工艺流程体系内生长石墨烯。 而对于粉末产品，提供与当前化学及聚合物工业技术兼容的石墨烯原材料也至关重要。

具有快速周转率且可满足某些未满足技术需求的特定市场应用也可能加速石墨烯的采用。 例如，石墨烯可用于DNA测序、膜和过滤、热能管理、光电检测器、OLED等。

结论

最后，随着石墨烯的材料和工艺范围的扩大，近期推动的不同类型的石墨烯产品的标准化定义肯定会有助于加快石墨烯的商业化。

作者得出结论，虽然一种新型材料的商业化平均周期可能长达20年，但石墨烯发展势头良好，将有望挑战这一期限。 业界已充分了解未来几年的挑战和机遇，并做好了充分准备。