【趋势】石墨烯+汽车渐行渐近
石墨烯拥有优异的导电、导热、机械强度等特性,在材料或系统中加入石墨烯往往能赋予最终产品某些出色的特性。虽然石墨烯在汽车中的应用的研发还处于非常早期的阶段,但是壹行研注意到已经有石墨烯材料的开发者与材料巨头、汽车业巨头进行联合研发。他们正致力于把石墨烯功能材料替代现有材料引入汽车行业。其中引人注目的石墨烯+汽车的研发合作包括全球石墨烯出货量第一的美国XG Science和材料公司Carbot;材料巨头德国巴斯夫(BASF)和领先的石墨烯供应商Vorbeck Materials,和Avazare;NanoIntegris和本田汽车(Honda)等。另据媒体报道,中国石墨烯行业领先企业第六元素也和一汽集团有相关的合作。
虽然石墨烯作为一种全新的材料吸引了材料商和应用方足够的关注和投入,但是石墨烯在汽车行业的应用仍然处于婴儿阶段。壹行研(Innova Research)对石墨烯在汽车上可能的应用进行了梳理,总结了11种未来可能出现相关应用,其中包括含有石墨烯的汽车电子产品、石墨烯功能纺织品、石墨烯增强轮胎、石墨烯摩擦和散热材料、石墨烯掺杂的防腐蚀涂料、轻质石墨烯结构材料、采用石墨烯元件的污染物检测和其他传感器、石墨烯基热变色玻璃、石墨烯增强电池及电池组、石墨烯增强的燃料电池、石墨烯集成的太阳能电池板(如图所示)。
壹行研使用技术成熟度和成本下降潜力两个指标对11种可能的石墨烯汽车应用进行了评估,得出的结果又与全球在石墨烯研究方面领先的大学、研究所、跨国公司等对基于石墨烯的汽车部件和相关产品的研究与应用的进展相互印证。结果显示石墨增强烯轮胎、石墨烯耐摩擦与散热材料和石墨烯汽车电子产品是三个最为接近产业化的基于石墨烯的汽车应用。
具体来说,就目前观察到的石墨烯相关产品的研发趋势来看,石墨烯在触摸屏等电子产品上已经有了比较接近商业化的应用。未来相关的,集成了石墨烯的电子产品,如石墨烯触摸屏的中控平台在汽车上的使用也将是水到渠成的事情。此外,与传统的散热器件相比,含有石墨烯的散热器件以其轻量化和高散热性能开始被应用与消费电子和其他散热领域,与之相关的出货已经开始,并会慢慢渗透到汽车上的耐摩擦与散热器件。最后,石墨烯增强橡胶已经成功应用于高端竞技自行车轮胎,未来石墨烯增强汽车轮胎的出现也不会太遥远。虽然石墨烯在性能价格比方面还需要面对很多竞争材料的挑战,但是在上述性能价格比要求较高,且技术已经相对完备的应用领域,石墨烯汽车产品在未来几年进入市场是可以期待的。
壹行研研究总监吴颖兰博士指出:“石墨烯的性能优异,但价格还是比较昂贵。从性能价格比的角度考量,石墨烯面临的最大挑战来自于其他材料的竞争,比如活性炭等性能稍逊但是比较便宜的材料。不过,随着石墨烯制备方法的改进、出货量的提高和由此带来的制备成本的下降,石墨烯在汽车上的应用的可能性将会大大增加。我们期待在不远的将来,上述几种石墨烯汽车应用将会率先得到各大汽车厂商的青睐”。
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