有些供应商已经开始为某些类型的石墨烯提出远低于100美元/Kg的报价了。低个位数的产能利用率将有助于避免资本支出(CapEx)贬值以及进一步降价,不过,业界担心这种途径将导致石墨烯产业过早商品化,并进一步导致全面降价。由于这些因素加上多种生产方法的影响,使得目前市场上的价差达数十倍。
聚焦具体应用
在早期,石墨烯供应商瞄准多个不同的领域。如今,这一产业已经累积足够的市场反馈,得以开始专注与集中在几个具体的应用领域。
导电油墨和其它功能性涂层成为许多应用的优先考虑,这是因为在这方面存在较简化的价值链,因而十分易于取得。实际的应用也很多,如防腐蚀涂料、透明导电电子、血糖试纸、汽车座椅头枕、除冰器等。
正如其他许多领域一样,石墨烯还可作为添加剂。例如,加入碳油墨中可改善导电性、加入锌基防腐蚀涂料,则可减少锌负载等等。IDTechEx Research的研究预测,石墨烯材料供应方面将在2022年达到近2,500万美元的市场。
此外,能量储存也将成为石墨烯的关键领域。IDTechEx Research预测2026年将有1亿美元的石墨烯销售用于能量储存领域。石墨烯可作为锂离子电池电极的添加层,成为近期最主要的机会。市场上已经可以看到一些产品了,IDTechEx Research的分析并显示,包括亚洲等地的多家电池制造商正处于产品验证的后期阶段。此外,碳奈米管在此领域也相当成功。
在此领域中,石墨烯将发挥添加剂的作用,以提高碳基锂离子的电极性能。但目前还看不出哪一种石墨形态或类型胜出:根据不同的电池制造商,选择标准将取决于每一种电池中实际使用的成份。值得注意的是,电池电极经常采用浆料或膏状涂层。
矽阳极与锂硫电池也带来了长期的机会。根据IDTechEx Research最新的报告,这些装置将在2026年分别占据43亿美元和12亿美元的市场。藉由解决石墨烯主要的缺点——循环寿命有限,将有助于实现这一市场规模。早期的研究结果显示,透过为矽阳极吸收一些容量变化,石墨烯就能用于矽阳极电池;藉由撷取LiS颗粒以免于多次穿梭过程,则有助于实现锂硫电池应用。
复合材料也一直是石墨烯最具吸引力的市场。IDTechEx Research预计在这方面的材料供应将在2026年时成长至近6,000万美元的规模。理想的应用是以石墨烯作为添加层,将低成本与效能的塑胶转变成为低成本且高效能的材料,从而改变塑料类型的市场层次结结构。
根据早期的研究结果显示,在将机械、热与渗透特性传至其主体材料时,石墨烯微片能以低负载率展现优越的效果。相较于浆料与膏料,石墨烯微片的关键挑战在于形成更好的分散性。
此外,碳奈米管在复合材料方面的应用也十分成功,尤其是它可以实现导电塑料。IDTechEx Research预计,碳奈米管在这方面的表现更甚于石墨烯。这是因为碳奈米管的优点在于其原生的形态:细长的碳奈米管能以较低的wt%负载值渗透传达。