Außerhalb des Labors und auf dem Markt
schreitet die Kommerzialisierung von Graphen stetig voran. Dieser Fortschritt zeigt sich in mehreren wichtigen Trends, die wir im Folgenden zusammenfassen und analysieren:
1. Zunehmende Branchenerfahrung: Anfangs wurde Graphen als Wundermaterial oder magisches Pulver angepriesen, das fast jede Branche über Nacht revolutionieren würde. Mit der Zeit hat sich jedoch die Realität durchgesetzt. Heute werden Graphenschichten zunehmend – und zu Recht – als Teil der stetig wachsenden Palette kohlenstoffbasierter Zusatzstoffe betrachtet.
Darüber hinaus ist dem Markt mittlerweile bewusst, dass es viele verschiedene Graphenmaterialien gibt und dass diese nicht alle gleichwertig sind. Daher akzeptieren Anwender nun, dass sich die besten Materialien nicht im Voraus bestimmen lassen, da die Endergebnisse von vielen Parametern beeinflusst werden, wie beispielsweise der Graphenmorphologie sowie den Herstellungs- und Zusammensetzungstechniken und -bedingungen.
Folglich haben Anwender zahlreiche parallele Qualifizierungsprozesse durchgeführt, um das für ihre spezifischen Anforderungen geeignete Graphen zu finden. Diese Entwicklung, die heute selbstverständlich erscheint, dauerte mehrere Jahre und war für den Lernprozess der Branche unerlässlich.
2. Erhöhte Verfügbarkeit: Graphen besitzt zahlreiche nützliche Eigenschaften und bietet daher ein breites Anwendungsspektrum. Die meisten Zielanwendungen sind jedoch Märkte mit hohem Absatzvolumen. Daher müssen Anbieter das Risiko eingehen, angesichts geringer und unsicherer Nachfrage in eine umfangreiche Produktion zu investieren.
Dies war unausweichlich, da die Anbieter andernfalls nie über die Prototypen- oder Leistungsphase hinausgekommen wären. Dieser Prozess (der Installationskapazität) ist weltweit so weit fortgeschritten, dass die Verfügbarkeit mittelfristig kein großes Problem für die Branche darstellt.
Interessanterweise – und das ist mittlerweile in vielen Branchen üblich – hat sich China hinsichtlich der nominellen Produktionskapazität zum führenden Standort entwickelt. Dieser Aufstieg hat auch dazu geführt, dass die direkte Flüssigphasenexfoliation zum führenden Verfahren in Bezug auf die Produktionskapazität geworden ist. Dies liegt daran, dass viele chinesische Hersteller nicht zur ersten Welle von Graphenunternehmen gehörten, die auf das damals verfügbare rGO-Verfahren setzten.
In diesem Bereich sind weitere Fortschritte erforderlich. Insbesondere die Qualitätskontrolle und die Konsistenz müssen weiter verbessert werden.
3. Erhöhte Erschwinglichkeit: Graphen ist größtenteils ein Ersatzmaterial. Daher muss es hinsichtlich Preis und Leistung mit etablierten Lösungen konkurrieren. Als neues, spezialisiertes Material leidet Graphen unter hohen und stark voneinander abweichenden Preisen (um Größenordnungen) und Preisstrategien.
Das hat sich geändert. Die Preise für Graphen-Platten sind gefallen und nähern sich einem Gleichgewicht, aktuell bei etwa 75–125 US-Dollar pro Kilogramm. Einige Anbieter verlangen weiterhin deutlich höhere Preise, da sie nach wie vor den Forschungsmarkt bedienen, während andere deutlich weniger verlangen. Letztere verkaufen unserer Ansicht nach mit Verlust, um Marktanteile zu gewinnen oder für Start-up-Projekte. Mit steigender Auslastung werden die Preise weiter sinken, was eine effizientere Kostendeckung ermöglicht.
Die Preise werden sich jedoch nicht auf einem einheitlichen Niveau einpendeln, was die Vielfalt der Graphentypen und deren einzigartige chemische Eigenschaften widerspiegelt. Zudem werden die Anbieter aus Angst vor einer vorzeitigen Standardisierung der Produkte zögern, die Kosten weiter zu senken, obwohl die Fortsetzung dieses Trends unausweichlich erscheint.
4. Steigende Absatzmengen und Umsatzentwicklung: Unsere Daten deuten darauf hin, dass die Graphenumsätze des Unternehmens seit 2013 stetig gestiegen sind. Dieser Anstieg, der sich durchweg bemerkbar macht, wird sich bis 2021/22 in ähnlichem Maße fortsetzen. Unser Modell prognostiziert dann einen Wendepunkt, der den Markt in seine Phase des rasanten Mengenwachstums einleitet.
Allerdings ging dieses Umsatzwachstum nicht immer mit steigenden Gewinnen einher. Tatsächlich ist oft das Gegenteil der Fall: Die Verluste wachsen parallel zum Umsatz. Die Branche insgesamt schreibt trotz einiger profitabler Unternehmen weiterhin Verluste.
Das ist nicht überraschend, dürfte sich aber bald ändern. Erfahrungsgemäß benötigen neue Materialien Jahre, wenn nicht Jahrzehnte, um auf den Markt zu kommen, und die frühen Phasen der Kommerzialisierung erfordern erhebliche Investitionen. Graphen bildet da keine Ausnahme; daher ist dieses Verhalten unserer Ansicht nach ein natürlicher Bestandteil des Wachstumsprozesses der Branche.
Mittel- bis langfristiger Ausblick:
Der Graphenmarkt verfügt über eine inhärente Stärke. Dies liegt an der enormen Vielfalt der Anwendungsmöglichkeiten. Graphen wird zwar nicht in jeder Anwendung erfolgreich sein, aber auch nicht in jeder scheitern. Diese Vielfalt verleiht dem neuen Material somit robuste Zukunftsaussichten.
Wir gehen davon aus, dass 2021/2022 einen Wendepunkt für Graphen darstellen wird. Denn bis dahin dürften Marktstandards für verschiedene Anwendungsfälle etabliert sein, weitere Qualifizierungsprozesse abgeschlossen, die Produktionskosten aufgrund der gestiegenen Nachfrage weiter gesunken, die Versorgungssicherheit gewährleistet sein usw.
Innerhalb der nächsten zehn Jahre wird sich ein Markt mit einem Volumen von 300 Millionen US-Dollar im Bereich der Materialversorgung entwickeln. Da Graphen derzeit noch hauptsächlich als Zusatzwerkstoff eingesetzt wird, bedeutet dies, dass wir Graphen in den kommenden Jahren in verschiedenen Formen in zahlreichen Anwendungen mit hohem Produktionsvolumen finden werden. Dieser Erfolg ist, wie man nicht vergessen sollte, nicht über Nacht entstanden, sondern das Ergebnis von fast zwei Jahrzehnten kontinuierlicher globaler Forschungs- und Kommerzialisierungsbemühungen.
Weitere Informationen zu diesem aufstrebenden Markt finden Sie in unserem Bericht „Graphen, 2D-Materialien und Kohlenstoffnanoröhren: Märkte, Technologien und Chancen 2018–2028“.
Verfasst von Dr. Khasha Ghaffarzadeh, Forschungsdirektorin, IDTechEx
