技術(shù)問題是石墨烯商業(yè)化應(yīng)用的主要制約因素。如何低成本和高效率地制備大面積、高質(zhì)量石墨烯，并快速高效轉(zhuǎn)移至下游需求領(lǐng)域，是石墨烯大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用主要致力的方向。

　　當(dāng)前制備石墨烯的方法有很多，主要有物理和化學(xué)兩大類。物理的方法主要是采取機(jī)械剝離方法，而化學(xué)方法主要集中在化學(xué)沉積和化學(xué)合成兩大方向。上述物理方法制備石墨烯共同的缺點(diǎn)就是生產(chǎn)出的石墨烯厚度不一，可操作性差，并且無法生長(zhǎng)出大尺寸的石墨烯。

　　化學(xué)沉積氣相法（CVD）提供了一種可控制的石墨烯方法。首先將平面基底（如金屬薄膜和金屬單晶）等置于高溫可分解的前驅(qū)體（一般多為甲烷和乙烯等烴類）中，通過高溫退火的方式使碳原子沉積在基底表面形成石墨烯，最后用化學(xué)方法去除金屬基底之后得到石墨烯。此方法可以形成較大面積的石墨烯片，但合成過程必須在高溫下進(jìn)行，石墨烯的良品率一般無法保證。此外，還有化學(xué)溶液直接剝離法、高溫石墨膨脹法等。

　　上述石墨烯化學(xué)制備方法制得的石墨烯同樣也不穩(wěn)定，且石墨烯片狀面積有限，商業(yè)化尚待時(shí)日。

　　整體而言，化學(xué)氣相沉積法（CVD）在規(guī)模化制備石墨烯的問題方面有新的突破，也是目前制備石墨烯的主流技術(shù)之一，但大規(guī)模商業(yè)化還需要進(jìn)一步提升工藝空間。

　　近兩年來，石墨烯產(chǎn)業(yè)化方向逐漸清晰，各國(guó)有關(guān)石墨烯產(chǎn)業(yè)支持政策也進(jìn)一步加大。

　　2013年1月，歐盟委員會(huì)將石墨烯列為未來新興技術(shù)旗艦項(xiàng)目之一。該項(xiàng)目的研究范圍十分廣泛，其中石墨烯的制備是核心。歐盟委員計(jì)劃十年提供10億歐元資助，將石墨烯研究提升至戰(zhàn)略高度。

　　英國(guó)在之前投入5000萬英鎊支持石墨烯商業(yè)化應(yīng)用之后，接著追加投資2150萬英鎊資助石墨烯研究項(xiàng)目，推進(jìn)石墨烯商業(yè)化進(jìn)程，并建立國(guó)家石墨烯研究所（NGI），該機(jī)構(gòu)有望成為世界領(lǐng)先的石墨烯研究和開發(fā)中心。

　　2002-2013年，美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)關(guān)于石墨烯的資助達(dá)到500項(xiàng)。重點(diǎn)方向包括復(fù)合材料、石墨烯電子器件、CMOS晶體管、存儲(chǔ)器件開發(fā)，生物傳感器和石墨烯制備等方面。同時(shí)，美國(guó)國(guó)防部及其下屬機(jī)構(gòu)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃署開展多項(xiàng)石墨烯研究項(xiàng)目，重點(diǎn)開發(fā)更輕更小、更快和更高頻的電子器件。2008年7月，計(jì)劃署發(fā)布碳電子射頻應(yīng)用項(xiàng)目，項(xiàng)目投資為2200萬美元。IBM研制出截至頻率高達(dá)155GHz的石墨烯晶體管，是碳電子射頻應(yīng)用研發(fā)的里程碑。

　　2013年，密歇根理工大學(xué)成功研制三維石墨烯電極，有望替代鉑電極在太陽(yáng)能中的應(yīng)用。而馬爾拉大學(xué)開發(fā)出新型石墨烯納米復(fù)合材料，有望用作新型的吸附劑。

　　同年，索尼通過改進(jìn)后的化學(xué)氣相沉積（CVD）法制作出約120mm×230mm的石墨烯薄膜，目標(biāo)是作為透明導(dǎo)電膜。

　　我國(guó)也在加大對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持，新材料“十二五”規(guī)劃為石墨烯產(chǎn)業(yè)明確了發(fā)展方向。

　　當(dāng)前，我國(guó)在石墨烯基礎(chǔ)研究突出。2007-2013年間，中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)關(guān)于石墨烯的資助項(xiàng)目達(dá)到了1096項(xiàng)，特別是在2012-2013年間，有關(guān)石墨烯的項(xiàng)目急劇增加。重點(diǎn)項(xiàng)目包括：可見光響應(yīng)的新型石墨烯、納米復(fù)合材料光催化處理有機(jī)污染物、新興碳基復(fù)合材料、鈦酸鋰-石墨烯負(fù)極材料可控及電化學(xué)性能研究、高效石墨烯/半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)異質(zhì)節(jié)研究等。

　　2013年7月，在中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)的支持下，多家機(jī)構(gòu)發(fā)起中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，目前中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已經(jīng)在無錫、青島、深圳和寧波建立了4個(gè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地。聯(lián)盟發(fā)起方中，除多家大學(xué)科研單位外，還包括多家上市公司。

　　從近兩年的我國(guó)專利申請(qǐng)情況來看，熱點(diǎn)領(lǐng)域主要集中石墨烯制備以及作為透明導(dǎo)電電極、晶體管半導(dǎo)體器件以及傳感器和復(fù)合材料等領(lǐng)域，這些也是石墨烯有希望最先產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)域，表明我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)處于第二階段，技術(shù)成長(zhǎng)階段，我國(guó)石墨烯研究正從實(shí)驗(yàn)室向產(chǎn)業(yè)化過渡。

　　根據(jù)中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)網(wǎng)數(shù)據(jù)，截至2014年7月，中國(guó)有關(guān)石墨烯專利申請(qǐng)數(shù)量處于世界首位。不過，從專利保護(hù)區(qū)域分布來看，美國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)家在世界其他主要國(guó)家都對(duì)其石墨烯專利申請(qǐng)了專利保護(hù)。而我國(guó)機(jī)構(gòu)雖然在專利申請(qǐng)數(shù)量上具有優(yōu)勢(shì)，但基本上以國(guó)內(nèi)申請(qǐng)為主，很少有對(duì)其石墨烯專利的國(guó)外保護(hù)。

　　作為頗有前景的高新技術(shù)材料，石墨烯有望在半導(dǎo)體、光伏、鋰電池、航天、軍工、LED和觸控屏等領(lǐng)域帶來一次材料革命，一旦實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，其市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到萬億元級(jí)別以上。

　　不過，從實(shí)際情況看來，石墨烯產(chǎn)業(yè)化尚待時(shí)日，制造工藝不穩(wěn)定，成本居高不下，仍是石墨烯走向產(chǎn)業(yè)化的主要制約因素。從制造工藝來看，目前業(yè)內(nèi)通行的方法均有各自的優(yōu)勢(shì)和缺陷，產(chǎn)業(yè)技術(shù)路徑仍在探討之中。

　　目前開展石墨烯研究的主要是高?？蒲性核妊芯繂挝缓蜕贁?shù)企業(yè)，研究力量比較分散，要盡快實(shí)現(xiàn)石墨烯產(chǎn)業(yè)化，必須通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)學(xué)研協(xié)作，建立一條完整的石墨烯研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈，打造公共科技服務(wù)平臺(tái)和測(cè)試平臺(tái)，優(yōu)化研究和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)環(huán)境。