，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯中的电子，或更准确地，应称为“载荷子”

　　石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的碳单质，结构非常稳定。其完美的晶格结构，常被误认为很僵硬，但事实并非如此。石墨烯各个碳原子间的连接非常柔韧，当施加半岛综合体育官网登录入口外部机械力时，碳原子面就弯曲变形。这样，碳原子就不需要重新排列来适应外力，这也就保证了石墨烯结构的稳定，使得石墨烯比金刚石还坚硬，同时可以像拉橡胶一样进行拉伸。这种稳定的晶格结构还使石墨烯具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于其原子间作用力非常强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯中的电子受到的干扰也非常小。

　　基于它的化学结构，石墨烯具有许多独特的物理化学性质，如高比表面积、高导电性、机械强度高、易于修饰及大规模生产等。

　　1、制造下一代超级计算机。石墨烯是目前已知导电性能最好的材料，这种特性尤其适合于高频电路，石墨烯将是硅的替代品，可用来生产未来的超级计算机，使电脑运行速度更快、能耗降低。

　　2、制造“太空电梯”的缆线。科学家幻想将来太空卫星要用缆线与地面联接起来，那时卫星就成了有线的风筝，科学家现在终于找到了可以制造这种太空缆线的特殊材料，这就是石墨烯。

　　3、可作为液晶显示材料。石墨烯是一种“透明”的导体，可以用来替代现在的液晶显示材料，用于生产下一代电脑、电视、手机的显示屏。

　　4、制造新一代太阳能电池。石墨烯透明导电膜对于包括中远红外线在内的所有红外线的高透明性，是转换效率非常高的新一代太阳能电池最理想材料。

　　5、制造光子传感器。去年10月，IBM的一个研究小组首次展示了他们研制的石墨烯光电探测器。

　　6、制造医用消毒品和食品包装。中国科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长，而人类细胞却不会受损。利用石墨烯的这一特性可以制作绷带，食品包装，也可生产抗菌服装、床上用品等。

　　7、创制“新型超强材料”。石墨烯与塑料复合，可以凭借韧性，兼具超薄、超柔和超轻特性，是下一代新型塑料。

　　9、制造晶体管集成电路。石墨烯可取代硅成为下一代超高频率晶体管的基础材料，而广泛应用于高性能集成电路和新型纳米电子器件中。

　　10、制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、制造出超坚韧的防弹衣，具有军事用途。

　　全球石墨烯市场可以分为两大类：即氧化石墨烯（GO）、石墨烯纳米片（GNP）和其他。其他类型的石墨烯包括碳化硅石墨烯、还原氧化石墨烯（rGO）等，每一种类型都有不同的特点和用途。其中，氧化石墨烯在全球市场中份额最高，紧接着是石墨烯纳米片。

　　氧化石墨烯是石墨烯的一种氧化形式，以粉末形式存在。当沉积在任意基板之后，氧化石墨烯可以转换为导体，从而可以制作导电膜、传感器、柔性电子设备和触屏等。低廉的成本和制作简单的特点使得氧化石墨烯是一种更受瞩目的石墨烯类型，氧化石墨烯的很多物理特性（例如拉伸强度、高弹性、良好的导电性等）使得其在很多领域都有很重要的应用，如医药、生物传感器、疾病检测、高分子材料、电池中的电子材料和纳米滤膜等。

　　和其他石墨烯类型相比，氧化石墨烯因为生产价格低廉因而在全球石墨烯市场中成长最快。随着对环保、稳定、无毒和柔性碳材料的需求的增长，石墨烯制造商在研发领域的投入也增加，以期能够生产出符合需求的石墨烯。

　　2018年和2019年，全球石墨烯市场规模估计分别为290万美元、336万美元。石墨烯正处于大规模产业化前夕，预计到2022年市场规模可以达到3.85亿美元。石墨烯将在散热材料，高性能计算系统（晶体管材料），透明显示材料，超级电容器，锂电，传感器，结构材料等领域取得实际突破。到2025年，石墨烯市场规模将达到21.03亿美元。届时，超级电容器、结构材料、透明显示材料、高性能计算材料将释放更大的市场空间。

　　英国是石墨烯的“诞生地”，但是相关研发和产业化却落后于中国、韩国、日本和新加坡等亚洲一些国家。

　　为改变这种局面，近几年，英国政府投入巨资加速石墨烯的研发。2011年，英国政府宣布投入5000万英镑（1英镑约合1.52美元）支持石墨烯研究，包括建立总投资达6100万英镑的国家石墨烯研究院；2012年12月，英国政府增拨2150万英镑用以资助石墨烯材料应用领域的研究；2013年英国政府联合欧洲研究与发展基金会共同出资6100万英镑在曼彻斯特大学成立国家石墨烯研究院，由两位诺贝尔奖得主领衔，该研究院预计于2015年初建成。2014年，英国政府联合马斯达尔公司宣布继续投资6000万英镑在曼彻斯特大学成立石墨烯工程创新中心，作为国家石墨烯研究院的补充，加速石墨烯的应用研究和开发，维持英国在石墨烯及其他二维材料方面的世界领先地位。英国财政大臣奥斯本称，英国政府将“致力于确保让英国的发现在英国做出名堂来”。

　　美国作为科技强国，研发实力强，对石墨烯的研究投入开始较早，投入力度也相对较大。美国国防部高级研究计划署2008年7月就发布了总投资2200万美元的碳电子射频应用项目，旨在开发超高速和超低能量应用的石墨烯基射频电路。2006年-2011年间，美国国家自然科学基金关于石墨烯的资助项目有200项左右，涵盖了石墨烯研究和应用的各个领域。2014年，国家自然科学基金投入1800万美元、美国空军科研办公室投入1000万美元对石墨烯及相关的二维材料开展基础研究。

　　美国良好的创业环境也促使了众多小型石墨烯企业的诞生，产业化和应用进程相对较快。美国具有众多研发实力强劲的大型企业，如国际商业机器公司（IBM）、英特尔、波音等投入大量的科研力量进行石墨烯的研发。2012年，美国IBM公司成功研制出首款由石墨烯圆片制成的集成电路，使石墨烯特殊的电学性能彰显出应用前景，预示着未来可用石墨烯圆片来替代硅晶片。2014年10月，IBM研究人员发现石墨烯材料能大幅降低蓝光LED成本，而这种技术有机会催生高频晶体管、光探测器、生物传感器以及其他“后硅时代”组件，为此，该公司计划未来5年内投入30亿美元研究下一代芯片技术。

　　欧盟近年来对石墨烯的研发也投入较大。截至2011年，欧盟总共投入了约1.5亿欧元推动石墨烯的相关研发。欧盟现有50余家公司在开展石墨烯的研发、产业化以及应用的推进。除了政府推动的学术研究，许多工业巨头，如巴斯夫及拜耳公司等，也投入了相当的人力和财力加强对石墨烯相关应用的研发。

　　2013年1月，欧盟委员会更是将石墨烯列为“未来新兴技术旗舰项目”之一，计划10年内提供10亿欧元资助，将石墨烯研究提升至战略高度，旨在把石墨烯和其他二维材料从实验室推向社会，促进产业革命和经济增长，创造就业机会。该项目由瑞典查尔姆斯理工大学牵头、欧盟15个成员国的100多个研发团队组成，其中包括4名诺贝尔奖得主。

　　目前，在欧盟“第七框架计划（FP7）”下的过渡阶段（2013年10月1日至2016年3月31日）已经完美收官。这8项研究成果分别是：石墨烯神经元研究、石墨烯压力传感器、无摩擦石墨烯、石墨烯皮划艇、搅拌法生产石墨烯、石墨烯柔性显示屏、石墨烯光纤、石墨烯可充电电池。

　　作为欧盟的重要成员国，德国于2010年启动了石墨烯优先研究计划，包括38个研究项目，前3年预算经费为1060万欧元；德国联邦教研部也于当年投入了700万欧元资助相关研究，旨在加深对石墨烯性能的理解和操控，为新型石墨烯基电子产品奠定基础。2012年10月，德国慕尼黑工业大学的科学家成功制成石墨烯光电探测器，石墨烯制成的光电探测器能非常快速地处理和引导光电信号。

　　韩国石墨烯相关研究与产业发展迅猛，这不但得益于韩国政府近年来不间断地支持，也得益于本国大型公司的巨大投入。韩国原知识经济部预计2012至2018年间向石墨烯领域提供总额为2.5亿美元的资助，其中1.24亿美元用于石墨烯技术研发，1.26亿美元用于石墨烯商业化应用研究。2013年，韩国产业通商资源部宣布整合韩国国内研究机构与企业力量推进石墨烯商业化发展，包括韩国科学技术院在内的41家研究机构将与6家企业形成石墨烯联盟，合作攻关，政府将在未来6年投入4230万美元，希望打造每年153亿美元的市场，形成25家全球领先企业。韩国注重保护和申请石墨烯专利，专利量居全球第三，仅次于美国和中国，远高于欧洲其他国家。

　　产业企业层面，韩国三星投入了巨大研发力量，保证了其在石墨烯应用于柔性显示、触摸屏以及芯片等领域的国际领先地位，在2011年研发出40英寸的石墨烯触摸屏面板。2014年，三星先进技术研究院与韩国成均馆大学联合宣布合成了一种能在更大尺度内保持导电性的石墨烯晶体，是一种可以用在柔性显示屏和可穿戴设备上的屏幕显示技术。韩国科学家也于去年11月宣布发明最新的石墨烯超级手机电池，可存储与传统电池等量的电量，但充电时间只需16秒。

　　日本作为碳材料产业最发达的国家之一，从2007年起就对石墨烯的开发进行资助。例如：日本科学技术振兴机构2007年就对石墨烯材料和器件的技术开发项目进行资助；经济产业省2011年实施的“低碳社会实现之超轻、高轻度创新融合材料”项目，重点支持了碳纳米管和石墨烯的批量合成技术。

　　除了日本政府的相关投入外，日本众多企业，如日立、索尼、东芝等投入了大量资金和人力从事石墨烯的基础研究以及应用开发，并取得了显著进展。日本索尼公司2012年就研发出了可以生成长度达120米的石墨烯的透明薄膜化学气相生长技术。

　　石墨烯作为新材料产业的先导，在带动传统制造业转型升级，培育新兴产业增长点，推动大众创业、万众创新的作用越来越显著。据前瞻产业研究院发布的《中国石墨烯行业战略规划和企业战略咨询报告》统计数据显示，截止至2017年，中国石墨烯产业规模达到70亿元，较2015年增长了10倍还多，2018年中国石墨烯市场规模有望达到280亿元，未来五年年均复合增长率约为70.48%，发展势头十分迅猛。预测2019年中国石墨烯市场规模将达560亿元。2020年中国石墨烯行业市场规模将突破千亿元。未来五年（2019-2023）年均复合增长率约为56.39%，预测在2023年中国石墨烯市场规模将突破3000亿元，达到3350亿元左右。

　　具体来看，目前在石墨烯产业中，涉及应用方面的企业最多，占比近四成。其次为研发领域，占比19%。技术服务、制备领域的企业数量各占14%。

　　虽然目前石墨烯企业数量增长快速，涉及的产业链多个方面，但整体的经营规模较小，中小型、初创型企业占比较大，中型、大型企业相对较少，相较于庞大的前景市场仍有很大的发展空间。

　　石墨烯规模化制备技术的突飞猛进预示着石墨烯产业大门已徐徐打开，但支持石墨烯产业化进程最关键的因素则是石墨烯应用领域的开拓。只有得到下游应用需求的支撑，石墨烯产业才能真正焕发出生命力与可持续性。石墨烯的应用领域与其存在形态有关。总的来看，石墨烯微片适合用于能源化工领域，包括锂离子电池、超级电容器、导热/散热膜、抗静电材料、增强填料、石墨烯涂料、导电油墨、生物医药材料、石墨烯纤维、电磁屏蔽、石墨烯滤膜；石墨烯薄膜则主要用于电子信息领域，包括触摸屏、太阳能电池透明电极、高频电子器件等。上述各个领域的技术难度以及对于石墨烯品质的要求各不相同，因此，石墨烯的应用拓展也是一个循序渐进的过程，根据技术成熟度可以划分为以下几个阶段性的发展目标。

　　近期，石墨烯有望率先在锂离子电池、导热材料、导电油墨、防腐涂料、散热涂料等领域形成应用：①锂离子电池。如前所述，石墨烯微片作为高性能导电添加剂可大幅提升锂离子电池的性能。结合现有锂电池生产工艺，解决好石墨烯在电极中的均匀分散问题将使该新型导电剂得到广泛应用。

　　②导热材料。石墨烯微片可加工成具有高导热系数的石墨烯散热片/膜，以及采用石墨烯改性高分子材料如热导纤维和导热塑料等。该技术领域市场大，我国的电子和工程领域对此有迫切的市场需求。③导电油墨。石墨烯微片可作为新型导电油墨的主填充料，也可与纳米银粉等混合配制成新型导电浆料或油墨，并可通过改变石墨烯的填充比例，调节导电油墨的电阻率和附着性能。石墨烯导电油墨已开始在物联网隐形条形码技术中得到应用。④防腐涂料。石墨烯微片在防腐涂层中可形成“迷宫”结构，有助于提高抗腐蚀效能。我国正在推动海洋强国发展战略，舰船和海洋工程对此有巨大的市场需求。⑤散热涂料。石墨烯具有优异的导热和热辐射性能，因此可大幅提升散热涂料的散热性能，从而可广泛应用于LED灯、空调、工业设备、建筑、交通工具等领域的散热，尤其对于降低大功率LED灯的温度效果明显，可显著延长其使用寿命。⑥抗静电高分子复合材料。与传统碳黑类导电填料相比，石墨烯微片电导率高出许多，而且其二维纳米结构更有利于形成导电网络，因此石墨烯微片不仅能更为有效地降低电阻率，而且可以大幅减少导电填料用量，降低对高分子基体本征特性的损害。

　　随着石墨烯薄膜和活性石墨烯制备技术的突破，以及高精尖应用技术的发展，下一阶段石墨烯将进入如下应用领域：①石墨烯触摸屏。一旦石墨烯透明导电薄膜的低成本连续化生产获得突破，石墨烯触摸屏有望在电子产品中得到大规模应用。②太阳能电池。应用石墨烯透明导电薄膜，可生产出柔性、廉价的有机太阳能电池。③抗辐射材料。利用石墨烯的柔韧机械特性和优良导电特性，开发具有抗辐射抗电磁场的复合材料，可以实现军民两用产品的商业化。④超级电容器。

　　研发具有超高比表面积的活性石墨烯材料，提高活性石墨烯-活性炭复合材料的电学特性，有望带来超级电容器的升级换代。

　　在应用领域拓展的基础上，以及在单晶石墨烯薄膜的制备技术突破之后，石墨烯将在更广泛的领域中形成应用：①柔性显示。基于石墨烯透明导电薄膜以及其他柔性电子器件的柔性显示技术有望将电子产品带入全新的柔性时代。②分子膜材料。应用于海水淡化和工业盐水处理，可以大幅度降低能耗，对于人类充分利用海水资源有重要的意义。③生物器件。石墨烯可应用于细菌侦测与诊断，并有望在快速、低成本的基因测序中发挥重要作用。④高强复合材料。开发石墨烯纤维材料和航天航空复合材料的生产技术，可望真正实现人类建造“太空电梯”的梦想。⑤光学调制器。利用石墨烯制成的小尺寸且廉价的光学调制器具有超高速的信号传输能力，有望将互联网传输速度提升千倍。⑥高频电子器件。一旦晶圆级尺寸石墨烯单晶薄膜的规模化制备取得突破，石墨烯有望取代硅，成为新一代高频晶体管的核心材料，从而为电子信息技术带来革命，这是石墨烯最为激动人心的应用领域。不过，这可能需要历经几十年的研究和发展。

　　氧化还原法是目前制备石墨烯应用最为广泛的一种方法。它是将石墨先用强质子酸处理，得到石墨层间化合物，为层间插入其他物质分子提供空间，随后加入强氧化剂对其进行氧化，得到氧化石墨烯（GO），最后将氧化石墨烯进行还原，得到石墨烯。在这个过程中氧化和还原都有多种不同方法。

　　较为常见的氧化方法包括Hummers方法、Brodie方法和Staudenmaier方法。Hummers方法通常使用浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾作为氧化剂，可以得到黄色的氧化石墨烯；Brodie方法通常使用发烟硝酸和氯酸钾作为氧化剂；而Staudenmaier方法多使用发烟硝酸和浓硫酸混合酸以及氯酸钾作为氧化剂。石墨本身是疏水的，经过氧化处理后，表面和边缘具有大量含氧基团，例如羟基、羰基、环氧基等，使氧化后的石墨（氧化石墨烯）亲水性明显提高，更容易与其他物质发生反应，从而达到对氧化石墨烯改性的目的。氧化石墨烯的还原方法较为常见的包括化学液相还原法、光照还原法、微波还原法、等离子还原法、氢电弧放电还原法等，其中应用最广的为化学液相还原法。反应中使用的还原剂对石墨烯质量起到关键性作用，常见的还原剂包括水合肼、对苯二酚、维生素C、NaHSO3、纯肼、强碱等。石墨烯具有二维蜂巢晶体结构，化学稳定性好，片层之间存在较强的范德华力，容易产生团聚，而且不容易与其他物质反应，导致石墨烯难于溶解，这限制了石墨烯的应用。为此，科学家们对石墨烯表面进行改性，引入某些特定的基团，赋予其特定的性能，拓宽其应用范围。通常科学家们先对氧化石墨烯进行改性，然后再将其还原。对氧化石墨烯的改性修饰包括三种形式：共价键修饰、非共价键修饰以及金属离子修饰。共价键修饰是用氧化石墨烯表面或边缘上的含氧基团，包括羧基、羟基、环氧基等，与胺、氨基酸等进行反应，以达到在石墨烯上引入各种分子的目的。

　　工业是实体经济的主体。习强调，要把制造业高质量发展放到更加突出的位置。吉林省委、省政府高度重视工业发展，全面贯彻习视察吉林重要讲话和重要指示精神，将工业体系建设作为新时代吉林省打造多点支撑、多业并举、多元发展产业发展新格局的重要举措。近期发布的《吉林省工业发展“十四五”规划》做为吉林省“十四五”重点专项规划，对“十四五”时期全省工业发展作出总体部署，坚定不移推动工业高质量发展，为全省经济社会高质量发展奠定坚实基础。

　　长春市这几年加大了新能源、新材料、大数据、生物和医药等产业政策扶持力度，全力破解全市看齐汽车制造业的局面，并且利用新能源升级汽车制造业；利用新材料同步扩展物联网等等，而且积极利用兄弟省份资金，大搞产业调整。加大对人才、对企业的重视程度，大搞一站式服务，提高效率，为长春经济保驾护航。《长春市科技创新条例》将于2022年2月1日起施行。这是长春市首部关于科技创新的地方性法规，也是“十四五”期间长春市科技创新领域首个全局性制度规范。

　　《条例》共9章81条，重点从研究开发、成果转化、技术创新、科技人才、科技金融、创新环境等六个方面进行了顶层设计和制度安排。

　　《条例》提出加强科技创新重大载体建设，鼓励支持创新创业，完善科技创新型企业全生命周期的孵化体系，推动众创空间、孵化器、加速器、产业园区等创新载体建设。完善以服务能力、孵化绩效、可持续性发展为导向的评价体系，对运行成效突出的孵化载体给予补助支持，按照有关规定享受税收优惠。

　　在加强科技成果转化方面，《条例》完善科技成果转化管理制度、激励机制，建立多元评价体系。大力发展中试基地和应用场景建设，大力发展技术市场，建立应用型科技成果资源库和企业技术需求库条款，鼓励和支持发展军民融合成果转化。

　　长春地域辽阔，土地资源较丰富。土质主要是黑土、草甸土、黑钙土等，分别占耕地面积的34.5%、29.06%和15.28%。土质肥沃，一般黑土层厚达0.6—1.0米。长春土壤共有12个土类、38个亚类、64个土属、190个土种，其形成与分布具有明显的过渡性。

　　长春东部为暗棕壤地带，中部为黑土地带，西部为黑钙土地带，自东向西更替。受地形分异的影响，地带内的土壤系列各不相同。在暗棕壤地带内，组成了低山丘陵暗棕壤，台地白浆水、河谷草甸土和洼地沼泽土壤系列；在黑土地带内，组成了台地黑土、河流阶地草甸土和低地沼泽土土壤系列；在黑钙土地带内，组成了阶地平原黑钙土、河谷阶地草甸土和盐碱土土壤系列[22]。

　　长春已查明的矿产资源共58种，其中查明的矿产主要有石油、天然气、二氧化碳气、油页岩、煤、水泥用灰岩、沸石、膨润土、珍珠岩、陶粒页岩、矿泉水、金矿等。

　　长春位于北纬4305’～4515’，东经12418’～12705’，居北半球中纬度北温带，地处中国东北平原腹地松辽平原，西北与松原毗邻，西南和四平相连，东南与吉林市相依，东北同哈尔滨接壤，是东北地区天然地理中心、“一带一路”北线重要节点城市、中蒙俄经济走廊节点城市、长吉图开发开放先导区战略腹地城市。

　　长春是科教文化名城，在光学、精密仪器、激光技术、高分子材料、生物制品、超导、汽车等方面的科研均居国内领先水平，是中国智力密集型城市之一，被誉为“东方波士顿”。长春是国家创新型试点城市、国家知识产权示范城市，位列“自然指数-科研城市2021”全球第37名、中国第13名。

　　2015年10月7日12点13分，由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研制的“吉林一号”卫星发射成功，这是我国第一套自主研发的商用遥感卫星组。截至2021年9月27日，“吉林一号”在轨卫星数量为30颗。

　　截至2020年12月，长春拥有两院院士54人（含双聘院士33人）、国家重点联半岛综合体育官网登录入口系专家93人、“万人计划”专家102人、省高级专家356人、省高层次创新创业人才94人、市有突出贡献专家808人。

　　截至2020年12月，长春拥有高等院校43所，科研院所94个，国家重点实验室11个，国家工程技术研究中心5个，国家级技术转移示范机构10个，国家级国际科技合作基地16个，省级转移示范机构55个，科技孵化器、众创空间等创新创业服务平台74家（国家级服务平台27家、省级服务平台47家），高新技术企业1322家，院士工作站24家，国家级技术转移人才培养基地1家。

　　2020年，长春专利授权量17373件，比上年增长46.0%。其中，发明专利授权量3472件，增长33.5%。

　　2020年，长春登记的科技成果259项。技术合同成交额达451.6亿元。市科技管理部门共投入科技经费18.55亿元。全市新认定高新技术企业884户。

　　（1）石墨采选产业园：依托当地石墨矿进行开发，园区将延伸石墨产业链，增加石墨产品附加值，实现石墨精粉的就地生产转化。

　　（2）石墨深加工产业园：建设负极材料、高纯石墨、石墨烯前驱体和碳纳米管等生产线）石墨烯产业园：布局石墨烯润滑材料、石墨烯热管理材料、石墨烯特种涂料及石墨烯铜复合材料等石墨烯产业化项目。

　　8.12年（税后，含建设期2年），投资利润率16.34%。表2主要财务效益预测指标一览表

　　项目建成后，将有利于形成完整的产业链条，促进产业升级，带动下游产业发展，同时带动本地就业，为地方社会发展起到良好的促进作用，也为长春市经济发展起到良好的推动作用。

　　长春汽车经济技术开发区（以下简称汽开区）是经国务院批准的国家级经济技术开发区，主要承担加快长春国际汽车城建设、建设长春西部新城区和承接一汽剥离社会职能3项任务。汽开区行政管辖面积

　　平方公里，管辖2个街道办事处（12个社区），9个半行政村。建成区面积23平方公里。区内总人口25万人，其中非农人口19万。全区各类企业3160余户。建区以来，先后被授予国家汽车零部件出口基地、国家汽车电子产业基地、国家新型工业化产业示范基地等称号。是东北首家启动国家级生态工业示范园区创建工作的开发区。2012年11月还获得了IS09001国际质量管理体系和IS014001国际环境管理体系认证评审，取得了由中国方圆认证集团颁发的质量管理体系和环境管理体系认证证书。2020年初，长春市推出高质量发展“四大板块”规划，汽开区作为长春国际汽车城的核心区，国际汽车城的建设将完善长春西南部的发展。