なぜグラフェンは高価なままなのか—そしてそれが変わろうとしている理由

皆が話題にしている驚異の素材—グラフェン—には落とし穴があります：価格です。商用グレードのグラフェンは、一般的にUS$100 からUS$10,000/kgの範囲で、製造方法や純度レベルによって異なります。バッテリー、電子機器、航空宇宙、医療など多大な可能性を持つこの素材にとって、このコストの壁が大量採用の本当の障害となってきました。

製造方法がすべて

あなたのグラフェンの請求額を決定するのは**「どうやって作るか」**です。異なる製造アプローチは、非常に異なる価格帯を生み出します。

化学蒸着法（CVD）は、先進的な電子機器やエネルギー貯蔵システムに必要な最高品質を提供します。問題は高コストです。高額な設備投資、大量のエネルギー消費、抽出時の基板損傷により、CVDで作られるグラフェンのコストはUS$10,000/kgを超えることもあります。卓越性に対して支払っているのです。

グラフェン酸化物は、逆の端に位置します。化学還元によって生産され、コストはわずかUS(からUS)/kgです。しかし、トレードオフとして、低品質のために柔軟なスクリーンや高性能バッテリーのような高度な用途には対応できません。水フィルtrationや基本的な複合材料に適しています。

中間層の商用グレードグラフェンは、US$100 からUS$1,000/kgの範囲です。この適度な価格帯は、エネルギー貯蔵、センサー、複合材料の大量生産に適しています。

イノベーションがコストを削減

製造の状況は急速に変化しています。新しい方法が登場し、高価な化学薬品や特殊な真空装置を必要としません。

プラズマガン技術$500 インド工科大学パトナ校が2021年に開発$100 は、単層グラフェンを85%の確率で生成し、US$1.12/グラム程度で従来の方法の一部です。危険な化学薬品は不要です。

CleanGraphの独自プロセスは、従来の生産と比べて環境負荷を99%削減しながら、グラファイトをさまざまなグラフェン形態により速く、安価に変換します。

NanoXploreの乾式プロセス(2023年後半に開始)は、液体ベースの方法よりも低い資本支出で高度な剥離技術を使用し、プラスチックパイプ、コンクリート添加剤、複合材料、掘削液などの用途に扉を開きます。

これが市場にとって重要な理由

グラフェン市場は加速しています。調査によると、2030年までにUS$16.1億に達すると予測されており、今後10年間で年平均35.1%の成長率を示しています。自動車、航空宇宙、医療セクターが需要を牽引しています。

本当の解放は？ついに商用アプリケーションが登場しています。柔軟なスクリーン、次世代バッテリー、より高速なチップ、省燃費車両—パイプラインは満杯です。需要が増えれば、生産は拡大し、コストは急落します。

グラフェンは、数万ドルだったポストカードサイズのピースから、今日の競争力のある価格にわずか20年足らずで到達しました。次の段階は？コスト効率の良い大量生産が標準となることです。