雨前观势 | 硅时代落幕，二维材料掀起万亿产业巨变

新科技战开启，“二维材料”引发行业震动。

二维材料，似乎离普通人很遥远，其实不然。看似前沿的技术，与每个人手中的电子设备息息相关。

5月，宾夕法尼亚州立大学发布了一台特殊的计算机——全球首台完全由非硅二维材料构成的计算机。这台机器运行频率仅有25千赫兹，比现代处理器慢20万倍，却在全球半导体巨头中引发了战略布局的重新思考。

仅仅几个月后，英特尔、台积电、三星等行业巨头纷纷加码二维材料研发投入，竞相布局这个可能改写全球电子产业格局的新赛道。

时间上不是简单的巧合，在技术层面上，一场后硅时代的争夺战正在打响。

什么是二维材料？简单理解就是“原子级厚度的新型半导体”。

我们最熟悉的半导体是硅了，但硅在缩小到纳米尺度时性能急剧下降，已逼近物理极限。

而二维材料是一种厚度仅有0.7纳米的原子级薄层材料，其与硅最大的区别是无悬挂键表面，不受传统微缩限制，可以在极限尺寸下保持优异性能。

有二硫化钼（MoS₂）、二硒化钨（WSe₂）等不同类型，也有石墨烯、六方氮化硼等材料，还有各种人工堆叠的异质结构。

截至2025年，全球二维材料研发投入已超过数十亿美元。前三大半导体厂商英特尔、台积电、三星的相关专利申请合计超过千项，二维材料已成为后摩尔时代的核心技术路径。

二维材料在很多场景具有突破性、颠覆性的优势。

最主要的场景是柔性电子，还有透明显示、可穿戴设备、生物传感器等场景。

现有的硅芯片本质上是刚性且不透明的，根本无法应用于柔性场景，但基于二维材料的电路可以弯曲、折叠，甚至透明，最关键的是可以集成在几乎任何表面上，包括皮肤、织物、玻璃。

比如“智能纹身”传感器可以贴合皮肤进行实时健康监测，手续费不到传统医疗设备的十分之一。

2024年全球柔性电子市场规模达到350亿美元，预计到2030年将突破1000亿美元，在可穿戴设备领域，二维材料已开始挑战传统硅基方案的垄断地位。

透明电子对于大多数人来说还很新鲜。智能窗户被称为“mini-显示器”，去年8月，首批透明显示产品完成商业化。苹果与imec合作，将AR眼镜作为重点产品，imec提供二维材料技术支持。

二维材料为透明电子提供了无可替代的技术基础，也可以突破硅材料的形态限制并催化更多创新应用场景。

二维材料的战略价值，从各国政府的态度就能看出来。

美国在第一轮科技竞争中依靠硅半导体建立霸权，最近几年，态度发生了微妙变化，开始将二维材料视为延续技术领先地位的关键，特别是拜登政府的《芯片法案》实施之后。

或许，是因为他们看到了二维材料能给美国科技霸权续命。

目前，全球去美元化、去美技术化倾向明显。押注二维材料，可以巩固美国在下一代技术中的地位。

美国的《CHIPS法案》就明确规定：二维材料研发必须在美国本土进行，且核心技术不得转让给中国等竞争对手。只有“可信赖的盟友”可参与相关项目，而参与者需要满足一系列严格的技术出口管制要求。

说白了，一是要技术自主；二是要盟友跟随。

如今，很多发达国家对二维材料的重视程度都很高，比如，欧盟投入10亿欧元启动石墨烯旗舰项目。

全球绝大多数国家都有技术依赖，有些国家希望在新技术浪潮中实现弯道超车，如果美国全面主导二维材料生态，成为全球技术标准制定者，其他国家就可能被迫接受美国的技术体系。

二维材料主要依赖的是先进制造设备，这就相当于维护了其他国家对美国技术的需求，巩固了美国的科技霸权地位。

所以，美国二维材料战略最重要是继续推行技术的全球垄断“硬实力”，希望二维材料既像EUV光刻机一样不可替代，也像操作系统一样形成生态锁定，牢牢统治全球技术网。

从中，也可以看到中国投入巨额资源发展二维材料的原因。

一是挑战美国科技霸权的关键机遇。如今中国要对抗的已不只是传统芯片制造，还有二维材料背后的全新技术体系。中国作为制造业大国，必须为自主技术争取一席之地。

二是寻找硅技术路径的替代与保障技术安全。美国通过EUV光刻机等核心设备掌控芯片制造，已将中国企业列入实体清单实施技术制裁，比如华为、中芯国际。这暴露了过度依赖美国技术的风险。中国若掌握二维材料核心技术，可以在一定程度上降低对美国技术的依赖，提高技术体系的自主性和安全性。

三是探索产业升级的新路径。二维材料特别是在柔性电子领域，能为中国制造业转型提供了一条技术驱动的差异化路径。若有一套完整的二维材料产业链，中国企业可以方便地开发新产品，它将极大推动中国在新兴电子产品中的竞争优势。

而深圳、苏州等地正是发展二维材料产业的理想试验田。对国家层面，在保持对传统芯片制造投入的同时，以产业集群为载体试验前沿技术，积累制造经验，暂时避开与美国的正面技术竞争，但可以通过产业化探索二维材料的商业路径。如果二维材料产业化效果很好，那可能会逐步形成对美国技术的替代优势，如果不成功，对现有产业体系也不会造成明显冲击。

四是中国制造业升级转型的内在需要。中国多年来以低成本制造维系竞争优势，产业体系过度依赖传统技术路径，而二维材料恰是一个突破口：参与全球技术标准制定和产业链重构，可以让中国在全球制造业中获得新话语权。

中国要的不仅仅是维持传统制造大国的地位，而是要成为一个带着“全球科技创新中心”标签的制造强国。

特朗普的技术封锁，表面上掀起了一场贸易战，背后是科技战、产业战，还有二维材料这个新兴战场。

在当今风云激荡的大转折时代，掌握核心技术、构建自主体系，永远是最重要的。

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