理论教育 发展状况及未来趋势简析

发展状况及未来趋势简析

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,各大企业和政府对石墨烯能改变经济的能力深信不疑。因为对于这些应用,石墨烯可从石墨薄片中提取,从而大大简化其规模生产。事实上,石墨烯可能仅仅是整个产业的冰山一角。表9.6 不同机构预测的全球石墨烯市场价值非营利性组织GSA成立于2013年4月,致力于推广石墨烯以及石墨烯相关产品的开发和商业化活动,且可为石墨烯相关产业的商业/经济可行性提供评估。对石墨烯公司而言,其中最大的困扰来自于原材料的正常供应。

发展状况及未来趋势简析

目前,各大企业和政府对石墨烯能改变经济的能力深信不疑。怀着此信念欧盟于2013年宣布石墨烯技术是价值10亿欧元的王牌技术,这暗示着整个欧洲大陆将一同努力推动这种具有革命性质的材料走向大众市场应用。石墨烯的研究和开发有了这样的财政支持,以石墨烯为基础的技术和相关业务得到了前所未有的机会。然而,问题是:石墨烯真的会不负众望吗?就目前而言,制造石墨烯的成本依旧高昂。在线商城Graphene Supermarket出售纯石墨烯的价格为40000美元/kg。但是在此必须声明的一点是,普通石墨烯纳米片的售价已于2011年的近250美元/kg降至如今的20美元/kg。

既然要考虑到预估的市场收益,不同机构做的预测也有所差异(表9.6)。

巴斯夫公司(BASF)的基蒂·查(Kitty Cha)女士表示,石墨烯的商业化将从复合材料电子油墨开始。因为对于这些应用,石墨烯可从石墨薄片中提取,从而大大简化其规模生产。但是在此,有必要打支预防针:即从哪些渠道可获取到石墨?是从全球任意地点还是只能依靠一些固定区域?一旦石墨的获取来源商业化,其地理位置便成为了控制石墨烯价格的重要因素。许多科学家认为,以石墨烯薄膜为基础的技术产品,如显示屏、光伏电池蓄电池或超级电容器将很快涌现于市场。Graphenea公司的科技总监阿玛伊娅·苏鲁图(Amaia Zuru-tuza)举例说明了石墨烯对于能源业的可能性。而该公司是一家涉及石墨烯领域最前沿技术的公司,正致力于蓄电池和光捕捉技术的研究工作。

所以当提到长期应用产品时,意见各异。人们经常提到以石墨烯为基础的晶体管,但是麻省理工学院电气工程系副教授托马斯·帕拉西奥斯(Tomas Palac-ios)表示,这种材质的晶体管很难与硅材质相抗衡。他说“世界的经济状况在同我们做对,成千上万聪明的工程师研究出的硅技术成果在同我们做对,整个物理界在同我们做对。”无独有偶,三星电子的S.朴先生认为,铟锡氧化物薄膜的柔性堪比石墨烯,因此推翻了只有石墨烯才能制造柔性显示屏的普通观念。在此必须指出一点,人们也已经开始朝石墨烯以外的方向思考。事实上,石墨烯可能仅仅是整个产业的冰山一角。石墨烯开发者努力寻求的“好主意”不仅包括石墨烯而且也包括全部的二维晶体材料,如氮化硼和过渡金属硫族化合物。所有石墨烯开发者一致同意:假如石墨烯不能取代当今工艺技术,全新的技术概念和装置也必定会将其取代。

9.6 不同机构预测的全球石墨烯市场价值(www.daowen.com)

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非营利性组织GSA(Graphene Stakeholders Association)成立于2013年4月,致力于推广石墨烯以及石墨烯相关产品的开发和商业化活动,且可为石墨烯相关产业的商业/经济可行性提供评估。GSA的总部位于纽约州的布法罗,由先进材料与纳米技术界的基斯·布莱克利(Keith Blakely)、纳米材料创新中心的总裁艾伦·瑞伊(Alan Rae)博士、纳米产业和商业化协会的执行董事文森特·卡普里奥(Vincent Caprio),以及视听技术公司的经营合伙人斯蒂芬·韦特(Stephen Waite)共同出资成立。韦特与布莱克利是GSA的联合执行董事。

加拿大采矿公司Focus Metals以及加拿大材料公司Grafoid将未经加工的石墨矿用作原料,合作生产廉价的石墨烯。但是,目前石墨烯的发展形势并不明朗,因为大部分石墨烯生产或已被注册为专利或为商业机密。其他采矿公司也在寻求可使用自家石墨矿来生产石墨烯的潜在知识产权。例如:北方石墨公司向Grafen Chemical Industries公司提供超大片状石墨烯以供其进行石墨烯研究。

对石墨烯公司而言,其中最大的困扰来自于原材料的正常供应。然而,即便如此,各大公司和政府依旧源源不断地投入上亿美元用于石墨烯研究和石墨烯商业化。

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