最近我一直在关注石墨烯领域,发现关于石墨烯成本动态有一件很有意思的事,但没有得到足够的关注。



所以事情是这样的——石墨烯具有巨大的潜力。我们谈论的是覆盖电池、电子、航空航天,甚至生物技术等应用场景。这个材料本质上是一层碳原子薄层,其特性之强难以言表。但为什么其普及速度比预期慢?关键在于:生产成本依然贵得离谱。

我做了一些深入了解,发现不同的制备方式会导致定价差异巨大。你能看到石墨烯氧化物的价格在每公斤US$100-500之间——这种工艺更容易生产、成本更低,但质量更差,因此无法胜任像柔性屏或高端电池这类更先进的应用。然后是CVD石墨烯 (chemical vapor deposition),也就是更高端的那一类。这类产品每公斤达US$10,000+,因为所需的设备和能源要求非常苛刻。介于两者之间的是商用级石墨烯,价格在每kg US$100-1,000。

让我注意到的是:生产方法会直接驱动石墨烯的成本。2004年的“Scotch tape(胶带)”技巧?听起来是个很酷的派对故事,但放到规模化生产上就没用。CVD能得到更高质量,但在去除过程中会对材料造成损伤。液相剥离方法是可行的,但成本很高。然后是一些更新的方案——比如来自IIT Patna的等离子枪方法,据称只要每克US$1.12,且质量不错。CleanGraph声称他们相较传统方法将环境影响降低了99%。NanoXplore刚推出了一种干法剥离流程,并且资本成本更低。

不过市场正在开始动起来。Grand View Research预测,石墨烯市场将在2030年前以35.1%的年增长率持续增长,规模将达到US$1.61 billion。汽车、航空航天、医疗等行业才是真正的主要驱动力。当产能进一步扩大、石墨烯成本还会继续下降时,你很可能会看到采用速度快速加速。

有趣的是,观察哪些制备方法能在经济性上胜出。那些能在不牺牲质量的前提下实现更便宜、可规模化的制造——正是值得关注的对象。石墨烯领域仍然处于早期阶段,但势头正在形成。
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