近幾年，一些石墨烯公司和科研機(jī)構(gòu)對(duì)石墨烯電池技術(shù)進(jìn)行了多項(xiàng)研究和實(shí)驗(yàn)。韓國光州科學(xué)技術(shù)院的研究人員正在對(duì)一項(xiàng)新型石墨烯電池技術(shù)進(jìn)行研究，研究表明，這種新型電池可將電動(dòng)汽車的充電時(shí)間縮短至16秒，而不影響能量密度。美國俄亥俄州Nanotek儀器公司的研究人員則利用鋰離子可在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性，開發(fā)出一種新型儲(chǔ)能設(shè)備，可以將充電時(shí)間從過去的數(shù)小時(shí)之久縮短到不到一分鐘。新儲(chǔ)能設(shè)備稱為石墨烯表面鋰離子交換電池，或簡稱為表面介導(dǎo)電池(SMCS)，它集中了鋰電池和超級(jí)電容的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)兼具高功率密度和高能量儲(chǔ)存密度的特性。歐盟十多年來投入10億歐元致力于研究石墨烯和其它2D材料，韓國和英國政府過去兩年里分別投資至少4000萬美元和2400萬英鎊從事研究。投資界對(duì)石墨烯的投資熱度也很高。據(jù)IDTechEx統(tǒng)計(jì)，過去幾年中，私人石墨烯公司的投資約有6000萬美元。
全球石墨烯市場規(guī)模(單位：百萬美元)
數(shù)據(jù)來源：IDTechEx
上述石墨烯的研究看起來非常有前途，但仍然需要一段時(shí)間才能大規(guī)模并以合理的速度生產(chǎn)。
生產(chǎn)能力過剩
作為應(yīng)用的第一步，目前石墨烯在工業(yè)上的應(yīng)用主要在手機(jī)觸摸屏方面，即以替代現(xiàn)有的ITO靶材，而三星已于近期生產(chǎn)出相關(guān)樣品——使用石墨烯材料的手機(jī)可隨意彎曲、捶打，并具有更長的待機(jī)時(shí)間、更清晰的屏幕分辨率。全世界已公布的石墨烯產(chǎn)能估計(jì)為近500噸/年，市場中大約有超過20個(gè)“玩家”，盡管基數(shù)不大，但是在第一階段的需求期過后，產(chǎn)能已經(jīng)處于過剩狀態(tài)。這顯然帶有盲目性，供應(yīng)商承擔(dān)了風(fēng)險(xiǎn)，市場仍未做好準(zhǔn)備吸收產(chǎn)能。
石墨烯產(chǎn)業(yè)在中國的發(fā)展處于上升勢頭，產(chǎn)能巨大，多個(gè)供應(yīng)商均發(fā)布了能夠提供大量石墨烯納米片和CVD石墨烯的公告。中國企業(yè)已經(jīng)申請了超過2000項(xiàng)與石墨烯相關(guān)的專利。與此同時(shí)，韓國三星集團(tuán)對(duì)石墨烯也有強(qiáng)烈興趣，該集團(tuán)是碳納米管領(lǐng)域的最大專利持有者，LG集團(tuán)正在石墨烯行業(yè)利用自己的經(jīng)驗(yàn)，特別是碳納米管方面，創(chuàng)建本地供應(yīng)鏈。
另一方面，石墨烯的產(chǎn)業(yè)投資也在繼續(xù)。總計(jì)約1.5億美元已經(jīng)投向新的石墨烯公司，投資分布在至少20家公司。投資組合也是多種多樣，包括風(fēng)險(xiǎn)投資和不同行業(yè)的戰(zhàn)略投資，如鋼鐵制造(例如浦項(xiàng)制鐵)、石墨開采(如加拿大Focus Graphite)、消費(fèi)電子(如三星)、化學(xué)和材料(如韓華和DSM)、石油和天然氣(如雷普索爾)。
石墨烯的潛質(zhì)有多大
石墨烯經(jīng)常被與碳納米管相比較，因?yàn)樗鼈冇泻芏嘞嗨频牟牧咸匦裕瑑烧咭渤３１惠浾摮醋鳌?/p>
碳納米管被發(fā)現(xiàn)可作為很多領(lǐng)域的合格添加材料，諸如可靜電噴涂的塑料車體部件、可消散靜電電荷的塑料燃料管/系統(tǒng)和鋰離子電池。總體而言，預(yù)計(jì)中國、韓國、美國和歐洲的產(chǎn)能分別為2300-2600噸/年。
石墨烯產(chǎn)業(yè)可以從碳納米管借鑒良多。然而，碳納米管的持久挑戰(zhàn)是集束難以分散，早期的科學(xué)研究結(jié)果表明，石墨烯更容易分散，這是一個(gè)機(jī)會(huì)，也是區(qū)分與碳納米管的最大不同。
