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原型和小量产出现,石墨烯市场迈出重要一步

据IDTechEx Research预测,如今已可观察到一些原型与小量产应用的出现,石墨烯市场将在2026年时成长至2.2亿美元的规模,已有一些公司开始寻求在公开市场筹募资金…

根据市调公司IDTechEx Research预测,石墨烯市场将在2026年时成长至2.2亿美元的规模,这项预测主要着眼于原材料,而不包括采用石墨烯制造的产品产值(IDTechEx说明这一类产品中有许多只增加了极低的wt%石墨烯成份)。lGsesmc

随着营收的成长,平均销售价格持续降低,这意味着2026年将达到每年近3.8万吨的石墨烯销售量。在最新的《石墨烯、2D材料和碳纳米管的市场、技术与机会:2016-2026》(Graphene, 2D Materials and Carbon Nanotubes: Markets, Technologies and Opportunities 2016-2026)研究报告中,IDTechEx Research指出,这一产业至少将在2021年以前保持产能过剩的状况,其后则需要增加新的产能。预计在2026年,约有90%的市场产值都将来自于石墨烯微片(相对于石墨烯薄膜)。
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石墨烯市场将被区分成多种应用领域,反映出石墨烯的不同属性。lGsesmc

“整体而言,我们预期功能性油墨和涂层将会较早进入市场。这是我们在几年前就预测过的发展趋势,如今已可观察到一些原型与小量产应用的出现,”IDTechEx咨询主任表示。的确,根据IDTechEx Research预测,功能性油墨与涂层市场将在2018年达到21%的市占率。lGsesmc

然而,能量储存与复合材料最终将成长为最大的领域,在2026年时分别占据大约25%和40%的市场。lGsesmc

20160321-IDT-22016-2026年石墨烯应用市场成长预测(来源:IDTechEx Research)lGsesmc

去年,IDTechEx的研究预测,石墨烯产业中的企业多半仍持续赤字经营,因此估计值多半也都萎缩了。如今,根据最新的统计与企业报表显示大部份仍在亏损经营,更加证实了这一预测。最新的估计数字也随之调降。因此,一些公司开始寻求在公开市场筹募资金。lGsesmc

然而,整体产业正经历全面的营收成长。根据该报告指出,石墨烯市场将在今年产生3千万美元的产值,但研发补助部份约占50%。分析师强调,这显示资金赞助机构在石墨烯的初期发展阶段具有重要作用。lGsesmc

其目标在于协助石墨烯企业得以在商业化鸿沟中持续长期稳定经营。然而,问题在于目前的商业环境中充斥着太多资本不足以及产品同质的厂商,使得各家的营收难以增加。lGsesmc

因此,DTechEx Research认为,目前,整并的时机已经成熟了,因为实际的市场需求无法支撑所有的厂商。透过合并将有助于减少市场分化,同时创造出更能自主经营的较大规模合并企业。lGsesmc

石墨烯正致力于寻求替代碳纳米管(CNT),但至今尚未发现杀手级应用。不过,Ghaffarzadeh强调,这因而形成了一个长期且严重的降价压力,因为即使是最昂贵的碳,价格也正迅速下滑——多壁碳纳米管(MWCNT)价格已低于50美元/Kg。lGsesmc

有 些供货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。lGsesmc

20160321-IDT-3左图:对于新的石墨烯公司累积的投资金额高达2亿美元。不包括大型组织内部研发支出。右图:2026年石墨烯公司的营收预期。包括一些有限的设备销售。(来源:IDTechEx Research)lGsesmc

石墨烯供货商瞄准多个不同的领域

在早期,石墨烯供货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。lGsesmc

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。lGsesmc

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。lGsesmc

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,碳纳米管在此领域也相当成功。lGsesmc

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。lGsesmc

硅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,这些设备将在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,透过为硅阳极吸收一些容量变化,石墨烯就能用于硅阳极电池;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。lGsesmc

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料转变成 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。lGsesmc

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。lGsesmc

此外,碳纳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,碳纳米管在这方面的表现更甚于石墨烯。这是因为碳纳米管的优点在于其原生的形态:细长的碳纳米管能以较低的wt%负载值渗透传达。lGsesmc

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Julien Happich
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