了解石墨烯的主要应用、研究热点、市场现状及发展趋势

自石墨烯发现至今已经有将近20年的时间，在这二十年里，它在加速二维（2D）材料的研究方面发挥了关键作用，并已在各种领域获得了广泛应用。

石墨烯是世界上第一种2D材料，它由一层碳原子构成，比一根头发的直径还要细一百万倍。2004年，英国曼彻斯特大学的Andre Geim和Konstantin Novoselov首先发现了这种材料，这是一种革命性的材料，使他们在2010年获得了诺贝尔物理学奖。

在本文中，将会简要介绍石墨烯目前的使用情况、该领域目前的发展趋势，此外还将分析其目前市场现状，以及未来十年的发展趋势。

01、石墨烯的应用领域

石墨烯是一种非凡的材料。它比钢强200倍，比铝轻5倍。它具有高度的柔韧性、弹性和抵抗力；石墨烯还具有优异的导热性和导电性。

由于其令人印象深刻的性能，该材料已经在众多领域实现了重要应用，包括生物医学、复合材料和涂料、电子、能源、传感器、建筑、健康等。利用石墨烯可以实现无限的可能性，目前已经实现的石墨烯应用仅仅是一个开始。

石墨烯正在能源领域掀起波澜，它已被用于太阳能电池、燃料电池、电池和核电站，以减少与某些工艺相关的排放。石墨烯也已成为医疗行业的重要材料，它被用于创新的药物输送平台、新型癌症治疗、糖尿病监测、牙科等领域。

当然，由于石墨烯令人满意的电学性能，石墨烯已被广泛应用于许多电气领域，包括防水电子、晶体管、可穿戴设备、触摸屏、柔性屏幕、弹性机器人、传感器以及超导体。

02、石墨烯的研究热点

石墨烯经常成为学术界的头条新闻。石墨烯的新应用也不断涌现。目前，石墨烯最有前景的领域之一是医疗保健领域，科学家们正在使用石墨烯开发更灵敏的诊断工具。

近日，莱顿大学（Leiden University）和Jülich研究中心（Jülich Research Centre）的一组研究人员在《科学进展》（Science Advances）杂志上发表的一篇论文中进行了概念验证演示，他们描述了能够检测HIV的下一代石墨烯电子生化传感器设备，这揭开了生化传感器设备的新篇章。

目前也有很多研究在探索如何将基于石墨烯的传感器用于许多健康监测应用，例如用于监测糖尿病等慢性疾病的可穿戴设备。

03、全球石墨烯市场现状

2022年，全球石墨烯市场规模为3.37亿美元，比2021的2.696亿美元有所增长。此前，由于受到新冠疫情影响，2020年市场与2019年相比下降了0.2%。在疫情导致石墨烯需求意外下滑后，市场预计将继续走强。从2022年到2029年，该市场预计将以30.5%的极高的复合年增长率增长，2029年预测期结束时市场规模有望达到21.722亿美元。

全球石墨烯市场的主要参与者包括NanoXplore Inc（加拿大）、Graphenea SA（西班牙）、Avanzare Innovacion Tecnologia SL（西班牙）、Global Graphene Group（美国）、Directa Plus SPA（意大利）、常州Sixturn Element Materials Technology Co. Ltd（中国）、宁波Morsh Technology Co. Ltd（中国）、ACS Material（美国）、XG Sciences（美国）、Applied Graphene Materials（英国）、Thomas Swan&Co Ltd.（英国）、First Graphene（澳大利亚）、Talga Group（澳大利亚）和Graphite Central（美国）。

鉴于石墨烯是2004年才被发现的，科学家们仍在努力探索这种材料如何用于不同的应用。每年，越来越多的新应用被添加到日益扩大的应用列表中。这种对石墨烯的深入研究有助于推动这一领域。

目前，石墨烯市场面临来自汽车和运输行业日益增长的需求。2021年底，电动汽车用石墨烯电池问世。在接下来的十年里，人们将推动电动汽车取代化石燃料汽车，许多国家都制定了相关立法，以减少全球排放。这种向电力的转变可能会增加对石墨烯的需求。

鉴于石墨烯市场仍然相对较新，因此它仍然面临一些相当大的限制，例如，由于成本和时间的原因，许多石墨烯制造商仍然没有大规模生产高质量的石墨烯。此外，该行业缺乏足够的标准化，这可归因于其相对较新。

04、石墨烯的未来方向

石墨烯市场将在未来十年继续高速增长和发展。持续的研究和开发可能会为石墨烯在医疗、能源和电子等各个领域带来许多新的应用。随着该行业从新冠肺炎疫情造成的挫折中复苏并走出低谷，全球需求可能会继续增加。

未来十年中，我们可能会有更多的石墨烯商业应用，因为它越来越接近发挥其作为世界上第一种2D材料的全部潜力。它为2D材料行业铺平了道路，这可能会导致许多科学突破，尤其是在医疗和能源领域。

审核编辑 ：李倩

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