石墨烯價(jià)格的下降和產(chǎn)品質(zhì)量的提高將有效地刺激下游應(yīng)用加快發(fā)展。展望2018年，石墨烯在電子、復(fù)合材料、儲(chǔ)能這三大應(yīng)用領(lǐng)域的拓展將加快;另外，石墨烯行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將進(jìn)一步完善，對(duì)石墨烯行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展起到積極的作用。

領(lǐng)先的新技術(shù)行業(yè)研究公司壹行研(InnovaResearch)在總結(jié)2017年初出版的《2017年全球石墨烯趨勢》的基礎(chǔ)上，最新公布了2018全球石墨烯九大趨勢。這九大趨勢分別對(duì)未來石墨烯制備、行業(yè)政策與相關(guān)投資、價(jià)格走勢、以及石墨烯在先進(jìn)電子、儲(chǔ)能、復(fù)合材料等各大主要應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展趨勢做了展望。

趨勢一：石墨烯制備技術(shù)不斷突破

石墨烯制備技術(shù)不斷突破。美國能源部旗下的阿貢國家實(shí)驗(yàn)室(ArgonneNationalLaboratory)新開發(fā)了一個(gè)應(yīng)用金剛石襯底材料通過超高速化學(xué)氣相沉積(CVD)法制備單晶石墨烯的技術(shù)，這個(gè)技術(shù)可以大大降低石墨烯膜的成本。在中國，北京大學(xué)和香港理工大學(xué)合作通過改進(jìn)化學(xué)氣相沉積法來有效提高石墨烯單晶膜的生長速度。最近，更有日本研究者開發(fā)了低溫CVD方法直接將石墨烯生長在塑料或者二氧化硅基底上，來避免單晶膜轉(zhuǎn)移時(shí)可能受到的損傷。壹行研(InnovaResearch)預(yù)計(jì)2018年會(huì)有更新穎的石墨烯制備技術(shù)出現(xiàn)。石墨烯產(chǎn)品良率進(jìn)一步提高、制備成本進(jìn)一步下降是大趨勢。

趨勢二：石墨烯原料呈現(xiàn)多樣化

石墨烯制備通常以石墨為原料。不過，壹行研(InnovaResearch)研究發(fā)現(xiàn)石墨烯原料開始呈現(xiàn)多樣化的趨勢。除了常規(guī)的石墨原料外，新開發(fā)的石墨烯微片的制備原料多種多樣，其中甚至包括大豆油、廢棄生物質(zhì)等原料。石墨烯原料多樣化有望提高原料的可獲得性，降低原料成本，從而進(jìn)一步降低石墨烯材料的價(jià)格。

趨勢三：石墨烯產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化熱潮興起

2017年10月，由英國國家物理實(shí)驗(yàn)室(NPL)領(lǐng)導(dǎo)制定的世界上第一個(gè)ISO石墨烯標(biāo)準(zhǔn)出版。該標(biāo)準(zhǔn)定義了用于描述不同形式的石墨烯和相關(guān)2D材料的術(shù)語，并為石墨烯的測試和驗(yàn)證提供了可執(zhí)行的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。同期，領(lǐng)先的英國石墨烯公司DirectaPlus和意大利的UniversityofInsubria也主導(dǎo)制定了一個(gè)石墨烯生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)流程。在中國，2017年2月中國石墨烯國家標(biāo)準(zhǔn)提案立項(xiàng)研討會(huì)在無錫石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展示范區(qū)召開，國內(nèi)的石墨烯專家們就石墨烯檢測與表征、通用基礎(chǔ)、安全、產(chǎn)品等46項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)提案進(jìn)行了探討。

作為一個(gè)新興的材料，石墨烯還沒有一個(gè)全球認(rèn)可的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，甚至連什么產(chǎn)品算是石墨烯都是眾說紛紜。壹行研(InnovaResearch)認(rèn)為，石墨烯產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化是大勢所趨。在全球范圍內(nèi)，2018年我們會(huì)看到更多的石墨烯產(chǎn)業(yè)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)落地，這將為石墨烯產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

趨勢四：各國在石墨烯領(lǐng)域的投資熱情持續(xù)高漲

各國針對(duì)石墨烯研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的投資以及扶持政策不斷升級(jí)。除了中國在十三五計(jì)劃等國家級(jí)規(guī)劃中一再確認(rèn)石墨烯的戰(zhàn)略新興材料的地位，并對(duì)石墨烯引導(dǎo)基金等的持續(xù)投入外，很多國外政府、知名產(chǎn)業(yè)公司和基金也對(duì)石墨烯技術(shù)關(guān)注有加。比較有影響力的機(jī)構(gòu)和投資項(xiàng)目包括阿聯(lián)酋的阿布扎比未來能源(AbuDhabiFutureEnergyCompany，Masdar)，英國的高等教育研究合作基金(HigherEducationFundingCouncilforEngland‘sUKResearchPartnershipInvestmentFund，UKRPIF)以及創(chuàng)新英國(InnovateUK)耗資6000萬英鎊在曼徹斯特建設(shè)的石墨烯工程創(chuàng)新中心(GrapheneEngineeringInnovationCentre，GEIC)。這個(gè)石墨烯工程創(chuàng)新中心預(yù)計(jì)在2018年開始運(yùn)營。壹行研(InnovaResearch)預(yù)計(jì)，隨著石墨烯應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化的不斷拓展，各國政府、研究與投資機(jī)構(gòu)在2018年對(duì)石墨烯領(lǐng)域支持政策以及相關(guān)的資金投入將會(huì)有增無減。

趨勢五：石墨烯市場競爭激烈，價(jià)格持續(xù)走低

如壹行研(InnovaResearch)在2017年初出版的《2017全球石墨烯趨勢》一文中預(yù)測的，隨著石墨烯產(chǎn)能的持續(xù)擴(kuò)張，價(jià)格競爭趨于激烈，石墨烯價(jià)格(特別是石墨烯粉體的價(jià)格)呈現(xiàn)連續(xù)下降的趨勢。

在中國，有些物理法制備的石墨烯微片產(chǎn)品的價(jià)格已經(jīng)降至幾元至幾十元人民幣一公斤。在全球市場，加拿大的NanoXplore也宣稱要以10美元一公斤的價(jià)推廣高品質(zhì)寡層石墨烯粉體來搶占市場。壹行研預(yù)計(jì)石墨烯價(jià)格下降的趨勢在2018年將得以延續(xù)。隨著石墨烯制備技術(shù)的進(jìn)一步完善、原料的多樣化和原料價(jià)格的下降、以及制備成本的進(jìn)一步降低，石墨烯材料降價(jià)的趨勢可能會(huì)從目前的中低端石墨烯材料延伸至高端石墨烯材料。

趨勢六：石墨烯在傳感和其他電子領(lǐng)域的應(yīng)用獲得突破

電子是石墨烯最大的應(yīng)用領(lǐng)域。2017年，除了石墨烯射頻標(biāo)簽(RFID)、石墨烯的電磁干擾屏蔽/靜電保護(hù)(EMI/ESD)元器件等應(yīng)用，市場上出現(xiàn)了更多的石墨烯電子產(chǎn)品。石墨烯在各個(gè)電子細(xì)分市場上的拓展進(jìn)一步深入。

相關(guān)新應(yīng)用的案例包括Graphenea成功地將石墨烯應(yīng)用于邏輯設(shè)備(200mmCMOS-compatiblegraphenewafers);NanomedicalDiagnostics開始出貨高靈敏度、小體積的石墨烯生物傳感器;Emberion開發(fā)的石墨烯傳感器在近紅外成像及醫(yī)療和工業(yè)X射線成像等領(lǐng)域得到應(yīng)用等等。另外，還有多項(xiàng)集成石墨烯材料的氣體和濕度傳感器產(chǎn)品問世。

趨勢七：石墨烯在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)一步拓展

儲(chǔ)能是石墨烯應(yīng)用的三大領(lǐng)域之一，除了石墨烯材料在導(dǎo)電液中的應(yīng)用外，石墨烯材料的應(yīng)用范圍也擴(kuò)大到鋰離子電池電極保護(hù)和電極本身。目前，石墨烯在儲(chǔ)能領(lǐng)域的典型應(yīng)用案例包括華為研究院的石墨烯電池保護(hù)材料和加拿大的Grafoid推出的一款用于新一代鋰離子電池電極保護(hù)的石墨烯復(fù)合材料惰性膜。2017年，加拿大的SaintJeanCarbon還發(fā)布了高純度石墨烯應(yīng)用于陽極的鋰離子電池，其測試電學(xué)性能優(yōu)于傳統(tǒng)的石墨陽極電池。壹行研(InnovaResearch)預(yù)測2018年石墨烯材料在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用將進(jìn)一步拓展。并可能在包括太陽能電池在內(nèi)的其他儲(chǔ)能產(chǎn)品上獲得突破。

趨勢八：石墨烯防腐涂料和石墨烯紡織品值得關(guān)注

2018年，在石墨烯復(fù)合材料領(lǐng)域，值得持續(xù)關(guān)注的是石墨烯防腐涂料和石墨烯紡織品。目前，石墨烯材料在紡織物上的應(yīng)用開始商業(yè)化。相關(guān)案例包括全球石墨烯行業(yè)領(lǐng)頭企業(yè)DirectaPlus和Colmar合作推出的石墨烯增強(qiáng)纖維的滑雪夾克。在中國，南通強(qiáng)生凱瑞納的防火紡織物、深圳烯旺科技的石墨烯發(fā)熱智能服飾及家紡產(chǎn)品也受到關(guān)注。

壹行研(InnovaResearch)預(yù)計(jì)，隨著石墨烯制備成本的進(jìn)一步下降，除了業(yè)已實(shí)現(xiàn)商業(yè)出貨的石墨烯涂料有可能從現(xiàn)在的海上風(fēng)電、高端船只等高端市場向中端的運(yùn)動(dòng)用品等大眾消費(fèi)品市場滲透外，石墨烯紡織品市場的進(jìn)一步發(fā)展也可以預(yù)期。石墨烯防腐涂料和石墨烯紡織品應(yīng)用值得關(guān)注。

趨勢九：石墨烯在汽車上的應(yīng)用開始落地

石墨烯在汽車上的應(yīng)用開始落地。2017年，英國的石墨烯公司Haydale與定制超跑制造商BAC合作開發(fā)的BACMono石墨烯增強(qiáng)跑車在2017世界移動(dòng)大會(huì)亮相。另外，F(xiàn)isker宣布在FiskerEmotion電動(dòng)汽車上采用石墨烯電解液的固態(tài)電池以實(shí)現(xiàn)高速充電。正如壹行研(InnovaResearch)在之前出版的《石墨烯在汽車上的應(yīng)用，哪些最具商業(yè)化潛力》一文預(yù)測那樣，2018年，我們將會(huì)看到更多的石墨烯材料在輕量化車身結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、車用傳感器、抗沖擊和散熱器件，以及動(dòng)力電池等產(chǎn)品中得到應(yīng)用。這些車用石墨烯產(chǎn)品的商業(yè)化潛力可能在未來幾年慢慢顯現(xiàn)。

壹行研(InnovaResearch)研究總監(jiān)吳穎蘭博士指出：“石墨烯價(jià)格的下降和產(chǎn)品質(zhì)量的提高將有效地刺激下游應(yīng)用加快發(fā)展。展望2018年，石墨烯在電子、復(fù)合材料、儲(chǔ)能這三大應(yīng)用領(lǐng)域的拓展將加快;另外，石墨烯行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將進(jìn)一步完善，對(duì)石墨烯行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展起到積極的作用;壹行研相信，在石墨烯產(chǎn)品定制化需求日益明顯的今天，能與下游應(yīng)用商緊密合作開發(fā)相關(guān)的定制化的石墨烯產(chǎn)品和中間體的石墨烯供應(yīng)商將能夠獲得更高的議價(jià)能力，從而在日益激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢。”