2020年石墨烯粉体及锂电池领域石墨烯市场规模预测分析

　　一、2020年石墨烯粉体市场规模预测

　　由于石墨烯在力学、热学、电学等方面都具有优异的性能，石墨烯粉体可应用在材料学的各个领域，比如防腐涂料添加剂、导热膜、锂电池正极导电添加剂、超级电容、塑胶/石墨烯或金属/石墨烯复合材料等，石墨烯粉体主要是以添加剂的形式和别的材料形成混合或者复合材料（除了导热膜、超级电容器），让这些混合或者复合材料具备石墨烯的力学、电学、热学性能。

　　由于石墨烯粉体比表面积巨大，在与别的材料混合时一般用量都比较少，石墨烯的占比往往低于5%。客观的说，石墨烯粉体的这些下游应用都是试图去替换一些已有的材料（比如导热膜是替换（人造）石墨、防腐涂料是替换锌粉、导电添加剂是替换炭黑/碳纳米管、超级电容器是替换活性炭等），并没有哪一种是自己独有的应用，这就要求石墨烯粉体具备高的性价比才能真正打败这些传统材料。

　　经过前期的积累，行业内已经在防腐涂料、导热膜等领域实现批量销售，导电添加剂(石墨烯电池)、复合材料(防弹复合材料、橡胶复合材料、塑料复合材料、金属复合材料等)等领域也在积极推进。近1-2年石墨烯粉体将主要在电池材料、功能涂料、导电油墨、散热膜等方面实现商业化，未来3-5年则是石墨烯粉体在储能领域商业化进程加速阶段。

　　随着技术的不断成熟，目前石墨烯粉体及薄膜的价格已有极大下降，从我们调研的情况来看，石墨烯粉体价格已经降至10万元/吨甚至更低，不及2011年的十分之一。

　　随着市面上的石墨烯粉体生产商数量的增加、企业批量化生产能力提高、石墨烯粉体生产技术及工艺升级，再加上前几年“空有产量，没有市场”导致石墨烯粉体市场存量的累积，未来五年内石墨烯粉体价格仍然有较大的下降空间。

　　不过，与“十二五”不同，“十三五”是石墨烯产业化的关键时期，下游应用市场将被逐渐打开，石墨烯粉体的市场需求会快速增加，此外，随着石墨烯产能不断扩张，石墨烯上游原材料成本上升或也会有所上升，这些因素将共同减缓石墨烯粉体价格下降速度。

　　基于这些判断，据预测，“十三五”期间石墨烯粉体价格会继续下降，但是下降幅度会小于“十二五”，至2020年，石墨烯粉体价格会约为5万元/吨，相较当前的市场价格下降50%。

2020年中国石墨烯粉体价格预测（单位：万元/吨）

　　2015年石墨烯粉体市场规模不到3亿元，行业增长空间巨大，未来在政策、技术以及石墨烯粉体性价比提高的推动下，行业将不断扩容。考虑到当前行业规模很小，石墨烯粉体下游多个应用市场的商业化条件已经成熟，据预测，未来五年石墨烯粉体下游应用市场将多点开花，行业市场规模将突破100亿元，五年复合增速超过100%。

　　二、2020年锂电池领域石墨烯市场规模将超11亿元

　　目前，发展和改进锂离子电池的主要方向是提高电池容量与充放电性能，提高电池的安全性并降低电极材料成本。锂离子电池主要由正极、负极、隔膜和电解质等组成，而决定锂离子电池整体电化学性能的关键是电极材料。

　　石墨烯粉体在锂离子电池中的应用比较多元化，主要应用方向有三种，分别是作为正负极材料导电添加剂，用在铜箔或铝功能涂层以及作为电极材料。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。

　　目前，石墨烯在锂电池领域中主要用做导电剂石墨烯相当于催化剂。按重量百分比计算，正极材料石墨烯1%——2%（主要在1%左右），若正极材料用磷酸铁锂，则石墨烯占比2%左右，使用石墨烯后，性价比提高明显，导电性更好、充放电更快。

　　在锂电池电极材料应用方面，石墨烯负极材料主要以石墨烯复合材料为主。石墨是现在锂电池普遍采用的负极材料。石墨具有结晶的层状结构，易于锂离子在其中的嵌入/脱嵌，形成层间化合物LiC6，是一种性能稳定的负极材料，但其理论容量不足，限制了电池的容量。

　　石墨烯以独特的二维蜂窝状晶体结构具备高比表面积与载流子迁移率，在储锂方面有很大的优势，即锂离子在脱嵌过程中可逆性强，降低循环比容量的损耗，大大提高了电池的库伦效率和循环比容量。石墨烯可以进一步制备成硅碳复合负极材料，将充放电性能再次提升一个台阶。但由于应用技术的限制，目前石墨烯用作锂电池负极材料缺乏稳定性，石墨烯在锂电池负极材料的渗透率还很低。

　　随着新能源汽车产量的迅猛增长、储能锂电池市场逐渐启动、消费级锂电池的稳步增长，市场对于锂电池的需求也将呈飞速提升态势，刺激锂电池产能扩张，预计到2020年，锂电池年产量可达到170GWH。

　　随着市场对锂电池性能要求不断提高、石墨烯在锂电池领域的应用技术逐渐升级，石墨烯在锂电池中占比也将逐步提高。以5%含量的石墨烯来估算，2020年锂电池领域对应的石墨烯需求量在20000吨以上。

　　2016-2017年是石墨烯在锂电池领域应用的探索期，整体市场渗透率比较低，此阶段行业的增长动力主要得益于新能源汽车快速增长带来的锂电池产能迅速扩张。

　　2017年后，新能源汽车的政策环境或会发生改变，政府取消对新能源汽车的补贴是大概率事件，所以锂电池产能会出现波动，增速放缓。但此阶段石墨烯用作锂电池负极材料的技术条件成熟，石墨烯在锂电池领域的渗透率将迅速提高，市场规模快速扩张，市场增长主要由技术推动。

　　2015年石墨烯粉体价格相对2011了下降幅度超过90%，据预测，未来五年石墨烯粉体价格仍将继续下降，2020年石墨烯粉体价格将下降至5万元/吨，对应的锂电池领域石墨烯市场规模将超过11亿元。

2016-2020年锂电池领域石墨烯市场规模预测

2015-2020年锂电池领域用石墨烯市场规模预测情况图