編者按:石墨烯是世界最薄、最硬的材料,是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體,其潛在用途有保護涂層、透明可彎折電子元件、超大容量電容器,還可以用于動力電池,業內認為這正是電動汽車能否取得跨越式發展的關鍵!〗陙,國家出臺多項政策加速推動各類石墨烯產品的研發,其市場未來發展空間巨大。然而,目前石墨烯發展尚存在許多瓶頸,要實現產品的產業化還需要各方繼續發力。
從目前已知技術進展看,石墨烯有望提升超級電容器能量密度10倍以上,將大大改變目前超級電容器性能上的不足。因為看到了石墨烯作為新材料的優越性,世界各國都投入了大量的人力和財力推進其研發和生產。美國作為科技強國,自然不會錯過這一難得的機遇,包括IBM、英特爾、波音等國際大公司等,開始投入大量的科研力量進行石墨烯的研發。歐盟更是將石墨烯列為未來新興技術旗艦項目之一,計劃十年內提供10億歐元資助,將石墨烯研究提升至戰略高度。在亞洲,石墨烯的發展也極其活躍,韓國預計2010年—2018年間,向石墨烯領域提供總額為2.5億美元資助,三星則在手機及芯片的石墨烯應用上,投入巨大的研發力量。日本眾多企業,如日立、索尼、東芝等也投入了大量資金和人力,從事石墨烯的基礎研究以及應用開發。
石墨烯超級電容器領域市場空間巨大
電極材料是制作超級電容器的關鍵技術,其制作難度較高。超級電容器可以分為電極、電解質、集流體和隔離物4大部分,其中電極是超級電容的關鍵部件,電極成本占到整個電容器材料成本的40%-50%,是技術難度最高的環節,因此電極材料制造能力是超級電容的核心能力。
電極材料的性能要求,包括高比表面、高中孔率、高電導率、高堆積比重、高純度、高性價比6個方面。目前,雙電層型超級電容器的電極材料,主要包括活性碳電極材料、碳纖維電極材料、碳氣凝膠電極材料、碳納米管電極材料,但是,由于成本優勢,目前超高比表面活性炭占了電極材料的很大部分。
相對于活性炭,石墨烯材料具有多重優勢,比如很高的比表面積和更加優異的導電性,比容量也高于一般的活性炭和碳納米管。此外,其特殊的平面二維結構使之具有更為豐富的微觀結構,有利于電解液的滲透和電子的傳輸。因此,石墨烯化工行業非常適合作為超級電容器的電極材料。
目前,石墨烯電極材料較大的一個劣勢在于成本較高。未來,隨著石墨烯粉體生產實現規;、石墨烯粉體制造工藝及生產技術不斷升級,石墨烯電極成本會大幅度下降,石墨烯電極取代目前電容器碳電極將成為可能。
近年來,在國家政策的推動下,我國超級電容器行業取得了較快發展,2015年行業市場規模突破40億元,同比增長40%!笆濉逼陂g,推動我國超級電容器行業發展的主要動力仍然在于政策,新能源汽車、風電、交通軌道、電力、軍工等超級電容應用領域,都是國家“十三五”期間政策重點扶持對象。
中投顧問產業研究中心預測,未來五年國內超級電容器行業仍將保持高景氣度,預計未來五年的年復合增長有望達到30%,至2020年超級電容器市場規模有望達到150億元,以45%的電極材料成本估算,2020年電極材料市場規?蛇_67.5億元。
與大多數石墨烯粉體應用市場不同,當前石墨烯在超級電容器領域的應用技術已經具備,阻礙其市場滲透率提高的主要原因在于成本過高,一旦石墨烯成本下降至普遍可以接受的范圍,市場滲透率將快速提升。以10%的滲透率估算,2020年超級電容器領域石墨烯市場規模約為7億元。
超級電容器領域石墨烯市場規模預測
國家政策鼓勵支持石墨烯產業發展
近年來,國家出臺多項政策,鼓勵支持石墨烯產業發展。國家各部委不斷出臺指導意見和規劃文件,明確了對石墨烯材料的支持與發展要求。習近平總書記曾在兩年內3次考察調研石墨烯,并在參觀英國曼徹斯特大學國家石墨烯研究院時指出,“中國是石墨資源大國,也是石墨烯研究和應用開發最活躍的國家之一”。
2014年9月,科技部863計劃納米材料專項提出,將石墨烯研發作為一個重點支持的內容,石墨烯研發正式進入到國家支持層面;2015年出臺的《<中國制造2025>重點領域技術路線圖》則明確了未來十年我國石墨烯產業發展路徑,并制定了2020年形成百億產業規模,2025年整體產業規模突破千億的政策目標。同年,國家發改委、工業和信息化部、科技部等3部委聯合發布《關于加快石墨烯產業創新發展的若干意見》,提出將石墨烯打造為先導產業,并明確了2020年底石墨烯產業的發展目標、發展重點和路線圖。
- 1
- 2
- 總2頁
http:www.mangadaku.com/news/59420.htm

