不同應用技術門檻差別較大,產業(yè)化步伐互相不一致。
      結合目前市場進展以及技術難度考慮,我們判斷石墨烯在復合材料、鋰離子正極材料以及電子觸摸屏領域將最有希望率先實現(xiàn)產業(yè)化。
      石墨烯作為樹脂基復合材料添加劑,具有比強度高、比模量大、抗疲勞性能及減震性能好等優(yōu)點,市場前景十分廣闊。
      預計到2020年,全球復合材料市場空間將達到190億美元,其中聚酯基占比66%,年需求量高達750萬噸。
假設石墨烯滲在聚酯基復合材料中的滲透率為1%,單位復合材料添加石墨烯量2%,則對應石墨烯年需求量1500噸
      導電油墨最初用于防靜電、電磁屏蔽材料,后來在電子標簽、印刷電路、電池、電容器等領域也有廣泛運用,未來的智能穿戴也有望直接印刷。
       將石墨烯應用在油墨的優(yōu)勢主要有兩點:一是兼容性強,石墨烯油墨可在塑料薄膜、紙張及金屬箔片等多種基材上實現(xiàn)印刷;二是性價比高,導電性能優(yōu)于碳基材料,成本低于納米金屬(如納米銀粉、納米銅粉等)導電油墨,石墨烯導電油墨成本較納米銀可降低30%以上!
      市場容量方面,僅RFID就高達700億美元,可穿戴設備市場容量更高。
      石墨烯具有極高的熱導率和熱輻射系數(shù), 單層石墨烯的導熱系數(shù)可達5300W/mK,烯作為輔助散熱的導熱塑料或者膜片具有巨大的應用前景。
       目前已經(jīng)有廠家開發(fā)出了成型的導熱塑料及導熱膜片并進入市場。
       石墨烯在鋰離子電池中的應用比較多元化,目前已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化的是用在正極材料中作為導電添加劑,來改善電極材料的導電性能,提高倍率性能和循環(huán)壽命,如表7所示,添加2%以上的石墨烯,即可將磷酸鐵鋰極片的電阻率降低到1Ωcm,遠遠超過添加同等質量比例的碳納米管或者導電碳黑的效果。
       石墨烯在負極材料方面也有很好的應用前景。硅作為鋰離子負極材料,其理論比容量高達4200mAh/g,但其在充放電過程中體積變化大,造成循環(huán)穩(wěn)定性較差,而用石墨烯包覆硅材料(石墨烯改性硅基材料)能一定程度上緩沖它巨大的體積變化,是理想的鋰離子負極材料。