為何石墨烯仍然昂貴——以及為何這種情況即將改變

大家都在談論的奇蹟材料——石墨烯——卻有個陷阱：價格。商用等級的石墨烯通常價格在US$100 到 US$10,000每公斤之間，取決於生產方法和純度水平。對於在電池、電子、航空航天和醫療等領域具有巨大潛力的材料來說，這個成本障礙一直是大規模應用的真正阻礙。

生產方法決定一切

影響你的石墨烯帳單的因素是：你怎麼製作它。不同的製造方法會產生截然不同的價格。

化學氣相沉積 (CVD) 提供頂級品質——適用於高級電子產品和能源儲存系統。缺點？成本高昂。高昂的設備費用、大量能源消耗，以及在提取過程中可能造成的基底損傷，使得CVD生產的石墨烯成本高於US$10,000每公斤。你付的是卓越品質的代價。

氧化石墨烯則處於另一端。通過化學還原法生產，成本僅為US$100 到 US$500 每公斤。但這裡的折衷是：較低的品質意味著它無法應用於像柔性螢幕或高性能電池等高端應用。它更適合用於水過濾和基本複合材料。

中階商用石墨烯則填補了空白，價格在US$100 到 US$1,000每公斤。當生產規模擴大時，這個甜點區適用於能源儲存、傳感器和複合材料。

創新正在大幅降低成本

生產格局正迅速變化。新方法正在出現，不需要昂貴的化學品或專用真空：

等離子槍技術 (由印度理工學院巴特那分校於2021年開發)，在約US$1.12每克的成本下，85%的時間能產出單層石墨烯——遠低於傳統方法。無需危險化學品。

CleanGraph的專利工藝相比傳統生產方式，將環境影響降低99%，同時更快、更便宜地將石墨轉化為各種石墨烯形態。

NanoXplore的乾法工藝 (於2023年底推出)，利用先進的剝離技術，資本支出低於液態方法，為塑膠管、混凝土添加劑、複合材料和鑽探液開啟了新局。

為何這對市場很重要

石墨烯市場正加速成長。研究顯示，到2030年，市場規模預計將達到US$16.1億，在未來十年內以35.1%的年複合成長率增長。汽車、航空航天和醫療行業推動需求。

真正的突破在於？真正的商業應用終於來臨。柔性螢幕、下一代電池、更快的晶片、節能車輛——應用管道已經滿滿當當。當需求增加，生產規模擴大；當生產規模擴大，成本就會大幅下降。

石墨烯從數萬美元一張郵票大小的片段，進步到今天具有競爭力的價格，僅用了不到二十年。下一階段？成本效益高的量產將成為常態，而非例外。