全球石墨烯电池市场预计将在未来十年增长

石墨烯在众多工业过程中储能的重要性不断发展，将在未来几年为石墨烯电池市场绘制一张有利可图的地图。石墨烯是一种多功能的二维碳同素异形体，由一层一层堆叠在另一层上的厚碳层组成，呈晶格状结构。石墨烯柔韧性强，重量轻，薄，强度是钢的200倍，比钻石的硬度高，越来越多地应用于电池和电容器等制造产品中。将石墨烯纳入电池将显著提高其性能，并扩大其在众多专业领域的应用范围，从而推动全球石墨烯电池行业的发展。

国家专家报告称，石墨烯电池市场的巨大增长将扰乱全球电池行业的未来。由于石墨烯电池所表现出的卓越性能，它们越来越多地应用于汽车、工业、航空航天和国防以及电子应用领域。由于其优越的特性，它们越来越多地用于机器人领域——事实上，工业机器人的石墨烯电池市场预计在2016年至2024年期间以每年10%的速度增长。最近，研究人员发现，这些电池还可以用于为海水淡化厂开发高效的光解决方案，这将进一步增强石墨烯电池市场的增长。

石墨烯所具有的优异特性使其可以应用于电池、电容器等领域。这种同素异形体的特性是未来几年刺激石墨烯电池行业发展的关键因素。

• 石墨烯具有很高的导热性和导电性。石墨烯电池被用于半导体、电动汽车、能源存储和闪存的开发，从而推动了石墨烯电池市场，2016-2024年将以20%的复合年增长率增长。
• 石墨烯具有透明度——95%以上的光可以通过石墨烯。
• 它是一种极好的热导体，它比金或铜等金属更有效地导热。
• 它具有出色的存储容量——基于石墨烯的存储芯片可以使智能手机的存储容量增加10倍。
• 有效降低功耗。石墨烯电池在电动汽车上的能量密度可能是普通电池的10倍，因此电动汽车的行驶里程可能超过汽油动力汽车。这反过来又将推动石墨烯电池的市场规模，到2024年可能超过9700万美元。
• 石墨烯有助于增加电池的保质期，这取决于它的电荷保留特性。这些电池的应用范围不断扩大，预计将推动石墨烯电池从电子领域获得行业份额。

石墨烯电池市场包括超级电容器、锂硫电池、铅酸电池、锂离子电池等。业内分析人士表示，锂离子是目前石墨烯电池行业最优秀的产品之一。锂离子电池由阴极、分离器、阳极和电解质技术提供动力，广泛应用于便携式电子设备，如手机、笔记本电脑、健身追踪器和平板电脑。此外，它们的优越特性导致它们在电动汽车上的使用，这势必会加速锂离子电池市场，到2024年，锂离子电池的估值将超过530亿美元。

一家著名研究公司的最新研究表明，一种新的无阳极锂离子电池的开发正在进行中。如果商业化，这些下一代锂离子电池将展示出保持5倍于普通锂离子电池电量的能力。这一发展也有可能对石墨烯电池行业产生积极影响。

石墨烯电池在耐用性、耐高温、电极密度增加、快速充电能力和更快的循环时间等方面，将有效地抵消当前商用电池的缺点。最近，研究人员正在将石墨烯与其他金属氧化物结合起来，形成混合电池，这种电池将表现出极高的能量密度、存储和充电能力以及最高的效率。这种创新产品的开发很可能在未来几年推动全球石墨烯电池的市场份额。

石墨烯电池行业主要应用趋势

汽车行业

由于汽车尾气排放对环境的污染日益严重，对电动汽车和混合动力汽车的需求正在上升。石墨烯电池部署在电动汽车将大大有助于提高车辆的整体性能和效率，并降低功耗，因为它具有优越的耐热性和增强的充电效率。不可否认，这些特性将推动石墨烯电池从汽车应用市场发展，2015年石墨烯电池的估值超过400万美元。

电动汽车已经渗透到各个地区的汽车行业。例如，今天挪威20%以上的车辆是电力驱动的。2016年，美国电动汽车的销量增长了35%以上，共售出了5种不同车型的9000多辆。因此，对电动汽车不断增长的需求，加上严格的政府规定，以遏制碳足迹，将扩大石墨烯电池行业。

电子行业

如今，智能手机和平板电脑等消费电子设备占据了主导地位。截至2015年，超过65%的美国人拥有便携式电子设备。石墨烯电池市场参与者大量参与研发活动，以提高电池性能，如效率、充电容量和保质期，这并不奇怪。石墨烯电池将使智能手机在不充电的情况下高效运行数天，此外还将增加其存储容量。这种电池也是硅的可行替代品，并可能在未来引领柔性智能手机的发展(因为硅很脆，而石墨烯很坚固)。

随着这种变革性趋势的出现，石墨烯电池市场将彻底改变世界。全球对高科技智能手机、笔记本电脑和可穿戴设备的广泛需求也将加速石墨烯电池从电子应用的发展。从统计数据中可以明显看出这一点——2015年，电子行业占整个石墨烯电池市场收入份额的30%以上。

专家确认，石墨烯电池行业确实是提供高效储能解决方案增长最快的途径之一。领先的公司不断致力于开发创新的石墨烯电池，以扩大其在众多专业领域的应用范围。例如，西班牙公司Graphenano最近推出了一种新型石墨烯聚合物电池，该电池具有快速充电能力(是锂离子电池容量的30多倍)、高能量密度(1000 Wh/kg)以及没有记忆效应等令人难以置信的功能。电动汽车，当用这些电池供电时，最多可以行驶497英里!这些行业巨头的发展将不可避免地将石墨烯电池市场推向更高的高度。

Saipriya艾耶， Global Market Insights Inc.本文最初发表于Global Market Insights的网站。Global Market Insights Inc.是CFE的内容合作伙伴。由汉娜·考克斯编辑，内容专家，CFE媒体，hcox@cfemedia.com。

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