未來十年石墨烯應(yīng)用市場成長預(yù)測

　　根據(jù)市調(diào)公司IDTechEx Research預(yù)測，石墨烯市場將在2026年時成長至2.2億美元的規(guī)模，這項預(yù)測主要著眼于原材料，而不包括采用石墨烯制造的產(chǎn)品產(chǎn)值(IDTechEx說明這一類產(chǎn)品中有許多只增加了極低的wt%石墨烯成份)。

　　隨著營收的成長，平均銷售價格持續(xù)降低，這意味著2026年將達(dá)到每年近3.8萬噸的石墨烯銷售量。在最新的《石墨烯、2D材料和碳奈米管的市場、技術(shù)與機會：2016-2026》(Graphene， 2D Materials and Carbon Nanotubes： Markets， Technologies and Opportunities 2016-2026)研究報告中，IDTechEx Research指出，這一產(chǎn)業(yè)至少將在2021年以前保持產(chǎn)能過剩的狀況，其后則需要增加新的產(chǎn)能。預(yù)計在2026年，約有90%的市場產(chǎn)值都將來自于石墨烯微片(相對于石墨烯薄膜)。

　　“整體而言，我們預(yù)期功能性油墨和涂層將會較早進(jìn)入市場。這是我們在幾年前就預(yù)測過的發(fā)展趨勢，如今已可觀察到一些原型與小量產(chǎn)應(yīng)用的出現(xiàn)，”IDTechEx諮詢主任表示。的確，根據(jù)IDTechEx Research預(yù)測，功能性油墨與涂層市場將在2018年達(dá)到21%的市占率。

　　然而，能量儲存與復(fù)合材料最終將成長為最大的領(lǐng)域，在2026年時分別占據(jù)大約25%和40%的市場。

　　去年，IDTechEx的研究預(yù)測，石墨烯產(chǎn)業(yè)中的企業(yè)多半仍持續(xù)赤字經(jīng)營，因此估計值多半也都萎縮了。如今，根據(jù)最新的統(tǒng)計與企業(yè)報表顯示大部份仍在虧損經(jīng)營，更加證實了這一預(yù)測。最新的估計數(shù)字也隨之調(diào)降。因此，一些公司開始尋求在公開市場籌募資金。

　　然而，整體產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷全面的營收成長。根據(jù)該報告指出，石墨烯市場將在今年產(chǎn)生3千萬美元的產(chǎn)值，但研發(fā)補助部份約占50%。分析師強調(diào)，這顯示資金贊助機構(gòu)在石墨烯的初期發(fā)展階段具有重要作用。

　　其目標(biāo)在于協(xié)助石墨烯企業(yè)得以在商業(yè)化鴻溝中持續(xù)長期穩(wěn)定經(jīng)營。然而，問題在于目前的商業(yè)環(huán)境中充斥著太多資本不足以及產(chǎn)品同質(zhì)的廠商，使得各家的營收難以增加。

　　因此，DTechEx Research認(rèn)為，目前，整并的時機已經(jīng)成熟了，因為實際的市場需求無法支撐所有的廠商。透過合并將有助于減少市場分化，同時創(chuàng)造出更能自主經(jīng)營的較大規(guī)模合并企業(yè)。

　　石墨烯正致力于尋求替代碳奈米管(CNT)，但至今尚未發(fā)現(xiàn)殺手級應(yīng)用。不過，Ghaffarzadeh強調(diào)，這因而形成了一個長期且嚴(yán)重的降價壓力，因為即使是最昂貴的碳，價格也正迅速下滑——多壁碳奈米管(MWCNT)價格已低于50美元/Kg。

　　有些供應(yīng)商已經(jīng)開始為某些類型的石墨烯提出遠(yuǎn)低于100美元/Kg的報價了。低個位數(shù)的產(chǎn)能利用率將有助于避免資本支出(CapEx)貶值以及進(jìn)一步降價，不過，業(yè)界擔(dān)心這種途徑將導(dǎo)致石墨烯產(chǎn)業(yè)過早商品化，并進(jìn)一步導(dǎo)致全面降價。由于這些因素加上多種生產(chǎn)方法的影響，使得目前市場上的價差達(dá)數(shù)十倍。

　　聚焦具體應(yīng)用

　　在早期，石墨烯供應(yīng)商瞄準(zhǔn)多個不同的領(lǐng)域。如今，這一產(chǎn)業(yè)已經(jīng)累積足夠的市場反饋，得以開始專注與集中在幾個具體的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　導(dǎo)電油墨和其它功能性涂層成為許多應(yīng)用的優(yōu)先考慮，這是因為在這方面存在較簡化的價值鏈，因而十分易于取得。實際的應(yīng)用也很多，如防腐蝕涂料、透明導(dǎo)電電子、血糖試紙、汽車座椅頭枕、除冰器等。

　　正如其他許多領(lǐng)域一樣，石墨烯還可作為添加劑。例如，加入碳油墨中可改善導(dǎo)電性、加入鋅基防腐蝕涂料，則可減少鋅負(fù)載等等。IDTechEx Research的研究預(yù)測，石墨烯材料供應(yīng)方面將在2022年達(dá)到近2，500萬美元的市場。

　　此外，能量儲存也將成為石墨烯的關(guān)鍵領(lǐng)域。IDTechEx Research預(yù)測2026年將有1億美元的石墨烯銷售用于能量儲存領(lǐng)域。石墨烯可作為鋰離子電池電極的添加層，成為近期最主要的機會。市場上已經(jīng)可以看到一些產(chǎn)品了，IDTechEx Research的分析并顯示，包括亞洲等地的多家電池制造商正處于產(chǎn)品驗證的后期階段。此外，碳奈米管在此領(lǐng)域也相當(dāng)成功。

　　在此領(lǐng)域中，石墨烯將發(fā)揮添加劑的作用，以提高碳基鋰離子的電極性能。但目前還看不出哪一種石墨形態(tài)或類型勝出：根據(jù)不同的電池制造商，選擇標(biāo)準(zhǔn)將取決于每一種電池中實際使用的成份。值得注意的是，電池電極經(jīng)常采用漿料或膏狀涂層。

　　矽陽極與鋰硫電池也帶來了長期的機會。根據(jù)IDTechEx Research最新的報告，這些裝置將在2026年分別占據(jù)43億美元和12億美元的市場。藉由解決石墨烯主要的缺點——循環(huán)壽命有限，將有助于實現(xiàn)這一市場規(guī)模。早期的研究結(jié)果顯示，透過為矽陽極吸收一些容量變化，石墨烯就能用于矽陽極電池;藉由擷取LiS顆粒以免于多次穿梭過程，則有助于實現(xiàn)鋰硫電池應(yīng)用。

　　復(fù)合材料也一直是石墨烯最具吸引力的市場。IDTechEx Research預(yù)計在這方面的材料供應(yīng)將在2026年時成長至近6，000萬美元的規(guī)模。理想的應(yīng)用是以石墨烯作為添加層，將低成本與效能的塑膠轉(zhuǎn)變成為低成本且高效能的材料，從而改變塑料類型的市場層次結(jié)結(jié)構(gòu)。

　　根據(jù)早期的研究結(jié)果顯示，在將機械、熱與滲透特性傳至其主體材料時，石墨烯微片能以低負(fù)載率展現(xiàn)優(yōu)越的效果。相較于漿料與膏料，石墨烯微片的關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于形成更好的分散性。

　　此外，碳奈米管在復(fù)合材料方面的應(yīng)用也十分成功，尤其是它可以實現(xiàn)導(dǎo)電塑料。IDTechEx Research預(yù)計，碳奈米管在這方面的表現(xiàn)更甚于石墨烯。這是因為碳奈米管的優(yōu)點在于其原生的形態(tài)：細(xì)長的碳奈米管能以較低的wt%負(fù)載值滲透傳達(dá)。