技術問題是石墨烯商業化應用的主要制約因素。如何低成本和高效率地製備大面積、高品質石墨烯，並快速高效轉移至下游需求領域，是石墨烯大規模商業化應用主要致力的方向。

　　當前製備石墨烯的方法有很多，主要有物理和化學兩大類。物理的方法主要是採取機械剝離方法，而化學方法主要集中在化學沉積和化學合成兩大方向。上述物理方法製備石墨烯共同的缺點就是生産出的石墨烯厚度不一，可操作性差，並且無法生長出大尺寸的石墨烯。

　　化學沉積氣相法（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）等置於高溫可分解的前驅體（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，最後用化學方法去除金屬基底之後得到石墨烯。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行，石墨烯的良品率一般無法保證。此外，還有化學溶液直接剝離法、高溫石墨膨脹法等。

　　上述石墨烯化學製備方法制得的石墨烯同樣也不穩定，且石墨烯片狀面積有限，商業化尚待時日。

　　整體而言，化學氣相沉積法（CVD）在規模化製備石墨烯的問題方面有新的突破，也是目前製備石墨烯的主流技術之一，但大規模商業化還需要進一步提升工藝空間。

　　近兩年來，石墨烯産業化方向逐漸清晰，各國有關石墨烯産業支援政策也進一步加大。

　　2013年1月，歐盟委員會將石墨烯列為未來新興技術旗艦項目之一。該項目的研究範圍十分廣泛，其中石墨烯的製備是核心。歐盟委員計劃十年提供10億歐元資助，將石墨烯研究提升至戰略高度。

　　英國在之前投入5000萬英鎊支援石墨烯商業化應用之後，接著追加投資2150萬英鎊資助石墨烯研究項目，推進石墨烯商業化進程，並建立國家石墨烯研究所（NGI），該機構有望成為世界領先的石墨烯研究和開發中心。

　　2002-2013年，美國國家自然科學基金會關於石墨烯的資助達到500項。重點方向包括複合材料、石墨烯電子器件、CMOS電晶體、記憶體件開發，生物感測器和石墨烯製備等方面。同時，美國國防部及其下屬機構國防高級研究計劃署開展多項石墨烯研究項目，重點開發更輕更小、更快和更高頻的電子器件。2008年7月，計劃署發佈碳電子射頻應用項目，項目投資為2200萬美元。IBM研製出截至頻率高達155GHz的石墨烯電晶體，是碳電子射頻應用研發的里程碑。

　　2013年，密歇根理工大學成功研製三維石墨烯電極，有望替代鉑電極在太陽能中的應用。而馬爾拉大學開發出新型石墨烯奈米複合材料，有望用作新型的吸附劑。

　　同年，新力通過改進後的化學氣相沉積（CVD）法製作出約120mm×230mm的石墨烯薄膜，目標是作為透明導電膜。

　　我國也在加大對石墨烯産業發展的支援，新材料“十二五”規劃為石墨烯産業明確了發展方向。

　　當前，我國在石墨烯基礎研究突出。2007-2013年間，中國國家自然科學基金會關於石墨烯的資助項目達到了1096項，特別是在2012-2013年間，有關石墨烯的項目急劇增加。重點項目包括：可見光響應的新型石墨烯、奈米複合材料光催化處理有機污染物、新興碳基複合材料、鈦酸鋰-石墨烯負極材料可控及電化學性能研究、高效石墨烯/半導體奈米結構異質節研究等。

　　2013年7月，在中國産學研合作促進會的支援下，多家機構發起中國石墨烯産業技術創新戰略聯盟，目前中國石墨烯産業聯盟已經在無錫、青島、深圳和寧波建立了4個産業創新基地。聯盟發起方中，除多家大學科研單位外，還包括多家上市公司。

　　從近兩年的我國專利申請情況來看，熱點領域主要集中石墨烯製備以及作為透明導電電極、電晶體半導體器件以及感測器和複合材料等領域，這些也是石墨烯有希望最先産業化的領域，表明我國石墨烯産業處於第二階段，技術成長階段，我國石墨烯研究正從實驗室向産業化過渡。

　　根據中國智慧財産權網數據，截至2014年7月，中國有關石墨烯專利申請數量處於世界首位。不過，從專利保護區域分佈來看，美國、日本、南韓等國家在世界其他主要國家都對其石墨烯專利申請了專利保護。而我國機構雖然在專利申請數量上具有優勢，但基本上以國內申請為主，很少有對其石墨烯專利的國外保護。

　　作為頗有前景的高新技術材料，石墨烯有望在半導體、光伏、鋰電池、航太、軍工、LED和觸控屏等領域帶來一次材料革命，一旦實現産業化，其市場規模有望達到萬億元級別以上。

　　不過，從實際情況看來，石墨烯産業化尚待時日，製造工藝不穩定，成本居高不下，仍是石墨烯走向産業化的主要制約因素。從製造工藝來看，目前業內通行的方法均有各自的優勢和缺陷，産業技術路徑仍在探討之中。

　　目前開展石墨烯研究的主要是高校科研院所等研究單位和少數企業，研究力量比較分散，要儘快實現石墨烯産業化，必須通過技術創新和産學研協作，建立一條完整的石墨烯研發、生産、應用的全産業鏈，打造公共科技服務平臺和測試平臺，優化研究和産業化生産環境。