2018年全球石墨烯九大趋势

■文/吴颖兰

领先的新技术行业研究公司壹行研（Innova Research）最新公布了2018年全球石墨烯九大趋势。这九大趋势分别对未来石墨烯制备、行业政策与相关投资、价格走势，以及石墨烯在先进电子、储能、复合材料等主要应用领域的发展趋势进行了展望。

趋势1：制备技术不断突破

美国能源部旗下的阿贡国家实验室新开发了一种以金刚石为衬底材料，通过超高速化学气相沉积（CVD）法制备单晶石墨烯的技术。这个技术可以大大降低石墨烯薄膜的制备成本。在中国，石墨烯制备技术也得到了进一步的发展。北京大学和香港理工大学的研究员合作，通过改进化学气相沉积法有效地提高了石墨烯单晶膜的生长速度。最近，更有日本研究者利用低温CVD的方法，使石墨烯直接生长在塑料或者二氧化硅基底上，避免了单晶膜转移时可能受到的损伤。壹行研预计，2018年会有更新颖的石墨烯制备技术出现。石墨烯产品的良率将进一步提高，制备成本将进一步下降。

趋势2：原料呈现多样化

石墨烯粉体制备通常以石墨为原料。然而，壹行研研究发现，石墨烯原料开始呈现多样化的趋势。除了常规的石墨原料外，新开发的石墨烯微片的制备原料多种多样，甚至包括大豆油、废弃生物质等原料。石墨烯原料的多样化，有望提高原料的可获得性，降低原料成本，从而进一步降低石墨烯材料的价格。

趋势3：产业标准化热潮兴起

2017年10月，由英国国家物理实验室（NPL）领导制定的世界上第一个ISO石墨烯标准出版。该标准定义了用于描述不同形式的石墨烯和相关2D材料的术语，并为石墨烯的测试和验证提供了可执行的依据和标准。同期，全球石墨烯行业领头企业Directa Plus和意大利英苏布里亚大学主导制定了一个石墨烯生产标准流程。2017年2月，中国石墨烯国家标准提案立项研讨会在无锡石墨烯产业发展示范区召开，国内的石墨烯专家就石墨烯检测与表征、通用基础、安全、产品等46项标准立项提案进行了探讨。

壹行研认为，石墨烯产业的标准化是大势所趋。2018年，在全球范围内，更多的石墨烯产业和技术标准有望落地，为石墨烯产业的健康发展打下良好的基础。

趋势4：各国在石墨烯领域的投资热情持续高涨

各国针对石墨烯研发和产业化的投资以及扶持政策不断升级。中国在《新材料产业“十三五”发展规划》等国家级规划中一再确立石墨烯的战略新兴材料地位，引导基金等对石墨烯产业持续投入。此外，很多国外政府、知名产业公司和基金也对石墨烯技术关注有加。比较有影响力的机构和投资项目包括阿联酋的阿布扎比未来能源项目、英国的高等教育研究合作基金项目，以及英国的创新英国项目等。壹行研预计，随着石墨烯应用和产业化的不断拓展，各国政府、研究与投资机构在2018年对石墨烯领域的政策支持以及相关的资金投入将会有增无减。

趋势5：市场竞争激烈，价格持续走低

随着石墨烯产能的持续提高，价格竞争趋于激烈，石墨烯价格（特别是石墨烯粉体的价格）呈现连续下降的趋势。在中国，物理法制备的石墨烯微片产品的价格已经降至每千克几十元甚至几元人民币。在全球市场，加拿大NanoXplore公司宣称要以每千克10美元的价格推广高品质寡层石墨烯粉体来抢占市场。壹行研预计，石墨烯价格下降的趋势在2018年将得以延续。随着石墨烯制备技术的进一步完善、原料的多样化和原料价格的下降，石墨烯材料降价的趋势可能会从目前的中低端产品延伸至高端产品。

趋势6：在传感和其他电子领域的应用取得突破

电子是石墨烯最大的应用领域。2017年，除了石墨烯射频标签（RFID）、石墨烯电磁干扰屏蔽/静电保护（EMI/ESD）元器件等应用外，市场上出现了更多的石墨烯电子产品。石墨烯在电子细分市场上的拓展进一步深入。

相关新应用的案例包括西班牙Graphenea公司成功地将石墨烯应用于逻辑设备，美国Nanomedical Diagnostics公司开始出货高灵敏度、小体积的石墨烯生物传感器等。此外，多项集成石墨烯材料的气体和湿度传感器产品问世。

趋势7：在储能领域的应用进一步拓展

储能是石墨烯应用的三大领域之一，除了石墨烯材料在导电液中的应用外，石墨烯材料的应用范围也扩大到锂离子电池电极保护和电极本身。目前，石墨烯在储能领域的典型应用案例包括华为研究院的石墨烯电池保护材料和加拿大Grafoid公司推出的一款用于新一代锂离子电池电极保护的石墨烯复合材料惰性膜。壹行研预测，2018年石墨烯材料在储能领域的应用将进一步拓展，并可能在太阳能电池等其他储能产品上获得突破。

趋势8：防腐涂料和石墨烯纺织品值得关注

2018年，在石墨烯复合材料领域，值得持续关注的是石墨烯防腐涂料和石墨烯纺织品。目前，石墨烯材料在纺织物上的应用开始商业化。相关案例包括Directa Plus公司和意大利服装品牌Colmar公司合作推出的石墨烯增强纤维滑雪夹克。在中国，石墨烯防火织物、石墨烯发热智能服饰，以及其他石墨烯纺织物也受到关注。

壹行研预计，随着石墨烯制备成本的进一步下降，业已实现商业出货的石墨烯涂料有可能从现在的海上风电、高端船只等高端市场向中端的运动用品等大众消费品市场渗透。同时，石墨烯纺织品市场的进一步发展也值得期待，石墨烯防腐涂料和石墨烯纺织品应用值得关注。

趋势9：在汽车上的应用开始落地

2017年，英国石墨烯公司Haydale与BAC汽车公司合作开发的BAC Mono石墨烯增强跑车在世界移动大会上亮相。美国Fisker公司宣布在Fisker Emotion电动汽车上采用石墨烯电解液的固态电池已实现高速充电。2018年，更多的石墨烯材料有望在轻量化车身结构复合材料、车用传感器，以及动力电池等产品中得到应用。这些车用石墨烯产品的商业化潜力可能在未来几年慢慢显现。

综上所述，石墨烯价格的下降和产品质量的提高将有效地刺激下游应用的发展。2018年，石墨烯在电子、复合材料、储能这三大应用领域的拓展将加快。石墨烯行业标准的进一步完善，将对石墨烯行业的发展起到积极的作用。在石墨烯产品定制化需求日益明显的今天，能与下游应用商合作开发定制化石墨烯产品和中间体的石墨烯供应商，将会获得更强的议价能力，从而在日益激烈的市场竞争中取得优势。