石墨烯纖維,指由石墨烯片層緊密有序排列而制成的合成纖維。石墨烯纖維具有抗菌性好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、導(dǎo)電性佳、柔韌性好、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好等優(yōu)勢(shì),在電子器件、光伏發(fā)電、航空航天、智能穿戴設(shè)備等領(lǐng)域擁有潛在應(yīng)用價(jià)值。
石墨烯纖維可通過模板輔助CVD法、濕法紡絲法、干噴濕紡法、干法紡絲法、薄膜卷繞法、限域水熱組裝法制得。濕法紡絲法指將氧化石墨烯分散液通過噴絲頭噴出形成細(xì)流,經(jīng)過凝固、化學(xué)還原反應(yīng)等流程制得成品,該法具有生產(chǎn)效率高、操作流程簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì),適合進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),為石墨烯纖維主流制備方法。
氧化石墨烯為石墨烯纖維常用原材料。氧化石墨烯表面有豐富含氧官能團(tuán),具有物理阻隔能力強(qiáng)、親水性好、力學(xué)性能佳、電學(xué)性能可調(diào)等優(yōu)勢(shì),在眾多高新技術(shù)領(lǐng)域擁有廣闊應(yīng)用前景。經(jīng)過多年發(fā)展,我國(guó)氧化石墨烯技術(shù)成熟度不斷提升,這將為石墨烯纖維行業(yè)發(fā)展提供有利條件。
石墨烯纖維屬于石墨烯衍生產(chǎn)品。近年來,國(guó)家對(duì)于石墨烯行業(yè)發(fā)展高度重視,已出臺(tái)多項(xiàng)相關(guān)政策,包括《前沿材料產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)發(fā)展指導(dǎo)目錄(第一批)》、《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2024年版)》、《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2024年本)》等。未來隨著石墨烯行業(yè)發(fā)展速度加快,石墨烯纖維將迎來廣闊市場(chǎng)前景。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2024-2029年中國(guó)石墨烯纖維行業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)需求及開拓機(jī)會(huì)研究報(bào)告》顯示,石墨烯纖維主要應(yīng)用于電子器件、光伏發(fā)電、航空航天、智能穿戴設(shè)備等領(lǐng)域。在電子器件領(lǐng)域,石墨烯纖維可用于制造纖維狀超級(jí)電容器、纖維狀鋰離子電池以及柔性傳感器;在光伏發(fā)電領(lǐng)域,其可用于制造纖維狀太陽(yáng)能電池。
在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方面,南通強(qiáng)生、圣泉集團(tuán)、太倉(cāng)舫柯等為我國(guó)石墨烯纖維主要生產(chǎn)商。圣泉集團(tuán)與青島大學(xué)合作,已成功開發(fā)出生物質(zhì)石墨烯粘膠纖維紡絲技術(shù),相關(guān)產(chǎn)品在紡織品領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。
新思界
行業(yè)分析人士表示,受益于石墨烯行業(yè)景氣度提升,石墨烯纖維作為其衍生產(chǎn)品,市場(chǎng)空間不斷擴(kuò)展。在原材料及技術(shù)優(yōu)勢(shì)推動(dòng)下,我國(guó)石墨烯纖維產(chǎn)量及質(zhì)量有望提高。在應(yīng)用領(lǐng)域方面,石墨烯纖維在電子器件以及光伏發(fā)電領(lǐng)域擁有潛在應(yīng)用價(jià)值,未來隨著下游行業(yè)快速發(fā)展,其應(yīng)用需求將進(jìn)一步增長(zhǎng)。