图9常州第六元素年产100吨石墨烯粉体的数字化控制生产线 原图定位

制备溶液、粉体的方法比较多样化，主要的是前面介绍的还原氧化石墨法（Hummers 方法）及其各种改良方法（有常州第六元素、中国宝安等），除此以外还有插层剥离法（宁波墨西）、球磨法（厦门凯纳早期的主要方法）等等，因此产品标准化程度低。将 Hummers方法大规模化主要有以下难点：1. 需要处理强氧化剂（KMnO4）、强酸（浓硫酸）且需要加热，对设备的要求很高；2. 没有标准化设备，需要企业自主设计；3. 产物中的杂质离子非常难去除，影响产品质量和稳定性；4. 大量的废酸需要处理；5 步骤较多，成本难降下来。目前常州第六元素材料科技股份有限公司自主设计的采用 Hummers 方法、热还原路线的年产 100 吨的数字化控制生产线已成功实现了石墨烯产品低成本规模化制备。而据公开资料显示，宁波墨西科技有限公司（华丽家族控股公司）的年产 300 吨石墨烯的生产线采用的是插层剥离法（从其专利中得知，所用的插层剥离法还是要用到高锰酸钾、浓硫酸、重铬酸钾等原料，据推测还是 Hummers 方法的变异），2014 年 5 月28 日在新品发布会上其公布的石墨烯价格为 1 元/克，也就是每吨 1 百万，据称已经是全球最便宜的价格，但这仍然远远高于碳纤维的 21 美元/千克，高成本已经成为了阻碍石墨烯产业化发展的最主要的问题，按照 Hummers 方法的配比，氧化 1g 石墨（16 元/千克）需要 0.5g 硝酸钠（2000 元/吨）、3.5g 高锰酸钾（30000 元/吨）、25ml 98%浓度的硫酸（374 元/吨），1 克石墨烯的原料成本为 0.139 元，可见大部分成本是加工成本，如果大批量生产，成本可以进一步下降。其次产品稳定性差、标准化程度低也是阻碍其发展的重要问题。