1、應用于鋰離子電池大幅縮短充電時間，提升電池容量
目前，全球汽車制造商使用的動力電池主要使用鋰電池，以特斯拉為代表的鎳鈷鋁酸鋰電池、以比亞迪為代表的磷酸鐵鋰電池和以日本汽車為代表的錳酸鋰。這三類電池以鈷酸鋰電池能量密度最高，但它在高溫下也最不穩定;磷酸鐵鋰電池最穩定，但能量密度最低。鋰離子電池技術已經沉寂了20年沒有大的技術革新，其最大的障礙在于：鋰離子電池功率密度有限，其大量能量無法快速接收或釋放(即無法實現快充快放)。
鋰離子充電電池中，電極采用的活性物質導電性并不高。這種情況下，大多通過添加導電助劑來確保向電池外側導出電流的集電體與活性物質之間的導電性。原來，導電助劑經常使用便宜的碳材料——由乙炔等碳化而成的碳黑。
最近東麗作為導電助劑的一部分或全部采用了10層左右的多層石墨烯，驗證了電池的特性。結果發現，電池的容量密度和輸出密度都得到提高。尤其是，即使輸出密度很高，放電容量也不容易降低。
2.新能源電池領域
這也是石墨烯最早商用的一大重要領域。之前美國麻省理工學院已成功研制出表面附有石墨烯納米圖層的柔性光伏電池板，可極大降低制造透明可變形太陽能電池的成本，這種電池有可能在夜視鏡、相機等小型數碼設備中應用。另外，石墨烯超級電池的成功研發，也解決了新能源汽車電池的容量不足以及充電時間長的問題，極大加速了新能源電池產業的發展。這一系列的研究成果為石墨烯在新能源電池行業的應用鋪就了道路。
石墨烯是一種技術含量非常高、應用潛力非常廣泛的二維碳材料，在眾多行業都具有廣泛甚至是顛覆性的應用前景。而汽車產業又是建立在眾多行業基礎上的一個集成行業，因此石墨烯對于汽車行業也有重要的應用價值和前景。
3、表面防護材料
石墨烯結構穩定，耐腐蝕，耐氧化，強度大，并且容易在各種金屬表面生長，可以廣泛應用于金屬材料表面保護。同時由于其導電性和高導熱性，也可廣泛應用于有機材料的保護及防靜電領域。可以想象如果在汽車面板表面鍍上一層石墨烯，再也不用擔心愛車被劃了!
4、代替硅應用于集成電路，助力無人駕駛
硅讓我們進入了電子化時代，多晶硅已經成為半導體行業的基礎原料，被大量用作集成電路的基板。隨著工藝技術的改進，目前硅基芯片的運行速度達到了GHz的級別，但隨著技術的不斷進步，對于計算機速度的要求越來越高。然而，硅基芯片受到材料自身性能的限制，處理速度達到4-5GHz后就很難再提高，已經逐漸不能滿足人們對速度的要求。在眾多的備選材料中，石墨烯因其超高強度、超高熱導率以及超強導電性而最引人矚目。
使用石墨烯作為基質生產出的處理器能夠達到THz(即1000GHz)，IBM已經在2010年研制出運行速度超快的石墨烯晶體管，其最大頻率可以達到 230GHz，遠遠超過現在的硅基晶體管運行速度。IBM在2014年7月宣布將再投入30億美元進行包括石墨烯在內的碳芯片技術的研發。石墨烯未來很有可能取代硅成為半導體行業的基礎材料。
5、應用于超級電容器，完美加速
超級電容器是一種新型儲能裝置，與充電電池相比，可進行不限流充電，因而充放電速率非常快，可以在幾秒內完成充放電過程，同時具有功率高，使用壽命長等特點。
將超級電容器與鋰離子電池組合使用可有效解決電動車加速慢的問題。由于石墨烯比表面積很大，所以以石墨烯為電極的超級電容器具有超高的容量，可以達到上百F/g，遠高于其他材料作為電極的超級電容器，更適合作為動力電池的助力動力源。
6、替代ITO制備超高效太陽能電池及可折疊的顯示器
今年7月2號，漢能高調公布了四款運用太陽能作為動力源的概念汽車，如果有朝一日這一想法能夠在汽車領域得到推廣實現，可以想象汽車行業對太陽能電池的需求會大幅提升。
目前太陽能電池、顯示器及觸摸屏使用的透明導電材料主要是氧化銦錫。但由于ITO對紅外線的透射率實際上也還是比較低，導致現在的太陽能電池對太陽能的利用效率依然比較低;另外，ITO材料的韌性較差，在折疊或是拉伸時會影響顯示的效果。
石墨烯由于其特殊的結構而具有非常高的電導率，同時幾乎透明，對所有波段的光透過率都超高，是一種性能超優異的透明導電材料，因此其被廣泛看好代替ITO。
在太陽能電池領域，日本富士電機在開發上處于領先地位。其得到的石墨烯片的導電率高達ITO的幾倍，并且能夠保證90%的光透射率，已經達到能夠充分滿足 性能指標的水平。在顯示器及觸摸屏領域，相比于現在主流的ITO材料，石墨烯擁有更高的強度和更好的韌性，作為透明導電材料，能夠制作成為可以彎曲的顯示 器件。
7、石墨烯氣凝膠，用于尾氣空氣凈化、催化載體
汽車室內及尾氣的凈化一直是汽車環保領域考慮的重要問題。2013年浙大高分子系高超教授課題組制備出了世界上最輕的材料—石墨烯超輕氣凝膠，材料密度僅為0.16mg/cm3。
這種材料制備工藝簡單卻擁有非常優異的性能，其具有高彈性，被壓縮80%之后仍可恢復原狀;同時還具有超快、超高的吸附力，是迄 今吸油能力最強的材料。其可以廣泛應用于空氣凈化、催化載體等領域，對汽車室內空氣凈化以及尾氣催化還原具有重要意義。
