石墨烯未來研發展望

市場研究公司IDTechEx發布題為《石墨烯、二維材料和碳納米管：市場、技術與機遇2017-2027》（Graphene,2D Materials and Carbon Nanotubes: Markets, Technologies and Opportunities2017-2027）的報告，報告詳細預測了石墨烯未來10年的市場和應用，分析了目前所處的市場情況和未來可能的發展趨勢。該報告還分析了行業方面的投資水平、未來預期收入和行業生產能力和供應商等。石墨烯市場在2027年將達到3億美元，這個預測只基於材料層面，石墨烯產品的價值沒有計算在內。平均銷售的價格不斷下滑將伴隨著產量的增長，意味著2027年銷量將達到3800噸。儘管如此，IDTechEx預測顯示該行業仍將處在產能過剩的狀態直到2021年。IDTechEx還預測2027年大約90%的市場價值集中在石墨烯薄層方面。2018年，石墨烯的功能性油墨和塗料市場將在佔市場的21%。然而，最終能源儲存和複合材料將成為增長最大的行業，到2027年將控制25%到40%的市場份額。

圖石墨烯應用領域10年市場預測

該報告作者Khasa Ghaffazadeh博士認為，未來石墨烯研究領域仍將有大規模投資，歐盟已承諾未來10年內在石墨烯和二維材料研究領域投資100億歐元，英國、韓國、新加坡等國家也有類似的承諾。在私營部門方面，來自化學品、能源、鋼鐵、消費電子等不同行業的投資者都致力於啟動新公司專註開發利用石墨烯和二維材料。

根據該報告，亞洲已成為石墨烯研究蓬勃發展的區域。中國企業無錫石墨烯薄膜公司和常州第六元素材料公司表現十分活躍，特別是在石墨烯薄層方面產能很強。中國實體擁有石墨烯專利超過2200項，而美國實體位居第二，擁有1754項專利。

儘管該報告提到石墨烯仍然沒有強勢的主導應用領域，但已有幾個潛在應用，報告也提出了這些領域可能面臨的挑戰。透明導電薄膜主要用於光電領域，如OLED照明、太陽能電池和觸摸屏。氧化銦錫（ITO）在這一領域佔據主導地位，佔據超過90%的市場份額，ITO可放置在玻璃或PET上面。前者提供了更好的性能，因為薄層電阻可以降低使光學傳輸可以更高。儘管PET上的ITO迅速奪取了ITO玻璃觸摸屏行業的一部分市場份額，但由於更加柔性、成本效益等因素，使它成為一個可行的選擇。

石墨烯超級電容器是另一個可以提供新的機遇的應用領域。科學家正在探索超級電容器如何為電力消費電子產品、工業機械、電動工具、網格存儲提供能源。

新型感測器也是一個可以蓬勃發展的領域。劍橋諾基亞研究中心創造了一個新的基於石墨烯氧化物的濕度感測器，威斯康辛大學與美國國防部先進研究計劃局新研製出4個原子厚的石墨烯感測器。其他的應用領域還包括石墨烯晶體管、利用石墨烯幫助神經再生、利用石墨烯膜生產處更乾淨的水等。

資料來源：

①What"s Next for Graphene R&D

https://www.rdmag.com/article/2017/05/whats-next-graphene-r-d

②Graphene, 2D Materials and CarbonNanotubes: Markets, Technologies and Opportunities 2017-2027

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