石墨烯迎十三五 国产高性能材料正迈入黄金发展期

　石墨烯应用场景众多，复合材料、储能、柔性触控有望率先产业化不同应用技术门槛差别较大，产业化步伐互相不一致。目前，石墨烯正迎”十三五“，市场前景处于黄金时期，国产新材料的开发将会有更广阔的市场需求。
　　
　结合目前市场进展以及技术难度考虑，我们判断石墨烯在复合材料、锂离子正极材料以及电子触摸屏领域将最有希望率先实现产业化。
　　
　石墨烯作为树脂基复合材料添加剂，具有比强度高、比模量大、抗疲劳性能及减震性能好等优点，市场前景十分广阔。
　　
　预计到2020年，全球复合材料市场空间将达到190亿美元，其中聚酯基占比66%，年需求量高达750万吨
　　
　假设石墨烯渗在聚酯基复合材料中的渗透率为1%，单位复合材料添加石墨烯量2%，则对应石墨烯年需求量1500吨导电油墨最初用于防静电、电磁屏蔽材料，后来在电子标签、印刷电路、电池、电容器等领域也有广泛运用，未来的智能穿戴也有望直接印刷。
　　
　将石墨烯应用在油墨的优势主要有两点：一是兼容性强，石墨烯油墨可在塑料薄膜、纸张及金属箔片等多种基材上实现印刷;二是性价比高，导电性能优于碳基材料，成本低于纳米金属（如纳米银粉、纳米铜粉等）导电油墨，石墨烯导电油墨成本较纳米银可降低30%以上！
　　
　市场容量方面，仅RFID就高达700亿美元，可穿戴设备市场容量更高。
　　
　石墨烯具有极高的热导率和热辐射系数，单层石墨烯的导热系数可达5300W/mK，烯作为辅助散热的导热塑料或者膜片具有巨大的应用前景。
　　
　目前已经有厂家开发出了成型的导热塑料及导热膜片并进入市场。
　　
　石墨烯在锂离子电池中的应用比较多元化，目前已经实现商业化的是用在正极材料中作为导电添加剂，来改善电极材料的导电性能，提高倍率性能和循环寿命，如表7所示，添加2%以上的石墨烯，即可将磷酸铁锂极片的电阻率降低到1Ωcm，远远超过添加同等质量比例的碳纳米管或者导电碳黑的效果。
　　
　石墨烯在负极材料方面也有很好的应用前景。硅作为锂离子负极材料，其理论比容量高达4200mAh/g，但其在充放电过程中体积变化大，造成循环稳定性较差，而用石墨烯包覆硅材料（石墨烯改性硅基材料）能一定程度上缓冲它巨大的体积变化，是理想的锂离子负极材料。