长期以来,石墨烯市场主要由“材料推动”驱动,石墨烯公司努力向市场证明其产品的性能和优势。如今,这种现象已转变为“市场拉动”,主要驱动因素开始占据主导地位。.
由于多种因素,石墨烯正成为一种高价值材料。例如,它能够提高机械设备的使用寿命(例如,通过耐磨或耐腐蚀涂层),并且能够满足更严格的热管理要求,这些都是关键驱动因素。.
然而,另一个市场驱动因素正在出现,这或许令人惊讶,但它将在未来十年产生重大影响:可持续性。.
正如NanoXplore总裁兼首席执行官Soroush Nazarpour博士所说:“石墨烯是许多市场和应用领域实现可持续发展的关键要素。例如,它能够实现塑料加工的闭环生产,并提高锂离子电池的容量和充电速度。毫无疑问,石墨烯将使世界变得更加绿色。”.
IDTechEx 已确定石墨烯的三大主要应用领域,这些领域可以满足这一关键市场驱动因素的需求。.
生物基和再生聚合物:
许多地区及其企业都致力于循环经济的各个方面,特别是减少浪费。这通常意味着企业正在努力减少一次性塑料的使用,并增加再生材料的使用量。
但这带来了一个挑战:再生材料的机械性能通常不如原生材料,而添加(“非绿色”)添加剂来弥补这些不足可能会适得其反,违背可持续发展的初衷。此外,即使添加添加剂,其质量也可能仍然不足。.
石墨烯正是在此发挥作用。石墨烯作为聚合物添加剂的多功能特性已得到充分证实。作为石墨衍生物,它在提升可持续性方面也优于其他化石燃料基添加剂。因此,石墨烯可应用于众多领域,即使少量使用也能为石墨烯生产商带来显著收益,前提是他们能够适当扩大生产规模并控制成本。目前最直接的应用领域是石墨烯在非食品包装领域的应用,IDTechEx 预计这将成为中期内的关键增长领域。.
除此之外,生物塑料也带来了新的机遇。同样,通过利用石墨烯的机械性能和阻隔性能,生物塑料的性能可以得到提升。从一些大型客户到像Toraphene这样的新兴初创公司,都在探索包装、咖啡杯和其他应用领域的机遇。.
储能
是21世纪最重要的市场变革之一:交通运输的全面电气化正在蓬勃发展,潜力巨大。在气候危机背景下,相关立法推动了市场格局的快速转变。“石墨烯电池”虽然引人注目,但其应用却十分有限。石墨烯主要用作添加剂,具有高导电性和导热性,以及优异的机械性能。它可以用于电极、集流体涂层或电池外壳。就目前而言,石墨烯在锂离子电池中的应用还比较有限,主要面向寻求快速充电解决方案的消费领域。这一点在小米2020年推出的智能手机产品以及Real Graphene和Appear即将推出的产品中尤为明显。
然而,最大的潜力在于未来的发展,尤其是在硅负极和锂硫电池领域。石墨烯的出现已经推动了这些领域的显著进步,几乎所有石墨烯生产商都对此保持着浓厚的兴趣。虽然石墨烯并非目前探索的唯一解决方案,但如果企业能够成功找到基于石墨烯的解决方案,这对整个行业来说意义重大。.
此外,石墨烯的储能应用不仅限于电池;石墨烯超级电容器正受到广泛关注,并有望与其他储能装置(例如氢能)一起成为关键解决方案。在这一领域,Skeleton Technologies 在过去一年取得了显著成就,在 D 轮融资中筹集了 4130 万欧元,宣布与 Wrightbus 建立合作伙伴关系,并与一家汽车制造商签署了价值 10 亿欧元的意向书。.
混凝土和沥青:
许多石墨烯公司目前正在探索混凝土和沥青市场的可能性,这或许令人惊讶。就目前而言,这两种产品都会显著加剧气候变化,并且都需要提升其机械性能。一些早期试验表明,石墨烯有望同时解决这两个问题,从而提高可持续性并带来实际效益。
像Directa Plus这样的知名项目频频登上新闻头条,多家石墨烯生产商也向IDTechEx透露,他们正与业内关键企业进行深入洽谈。这些市场的潜力巨大——或许远超本文所述的其他市场——并将彻底改变石墨烯的前景。.
然而,正如常有的情况一样,当前的兴趣与实际订单之间存在差距。建筑行业的利润空间非常小,而且众所周知,该行业对新技术的接受速度很慢。因此,混凝土和沥青市场值得关注,但仍有很长的路要走。.
电子
令人惊讶的是,电子行业也存在“绿色”驱动因素。一个典型的例子是先进材料开发公司(AMD),该公司已与玛莎百货签署意向书,将利用其石墨烯油墨生产可持续的RFID解决方案。.
