سرعت قابل‌توجه فناوری‌های استفاده از گرافن در جهان/ میزان مصرف گرافیت با توسعه تکنولوژی‌های جدید
گرافیت قرن‌هاست که در صنایع مختلف استفاده می‌شود و این بازارها کاملاً تثبیت شده‌اند. بازارهای عمده شامل الکترود، مداد، روان‌کننده‌ها، اصطکاک و مواد نسوز است.
گرافیت با خواص فلزی شامل هدایت حرارتی و الکتریکی و خصوصیات غیر فلزی شامل اینرسی، مقاومت در برابر حرارت بالا و روانکاری شناخته می‌شود. این خصوصیات در مصارف صنعتی مانند روان کننده‌های دمای بالا، برس موتورهای الکتریکی و در مواد اصطکاک مورد استفاده قرار می‌گیرند. از گرافیت در مدادها، تولید فولاد و در وسایل الکترونیکی مانند تلفن‌های هوشمند استفاده می‌شود. شاید مهم‌ترین کاربرد آن باتری لیتیوم یون باشد، به طوری که گرافیت حتی از لیتیوم به عنوان ماده اصلی، مهم‌تر است. در واقع در باتری لیتیوم یون، 10 تا 30 برابر گرافیت، بیشتر از لیتیوم وجود دارد.
گرافیت ماده‌ای با خصوصیات و ویژگی‌های منحصر به فرد است. بازارهای کاربرد گرافیت در دهه‌های اخیر دستخوش تغییرات اساسی شده‌اند.
بازار گرافیت را می‌توان به بازارهای گرافیت طبیعی و مصنوعی تقسیم کرد. یکی از زمینه‌های تمرکز، توسعه استخراج و کاربرد طبیعی گرافیت است که عمدتا توسط بازارهای باتری لیتیوم یون هدایت می‌شود که اساسا ساختار صنعت گرافیت را تغییر می‌دهد. برای بازار گرافیت مصنوعی، تحقیقات ماهیت بازارها را با تمرکز بر الکترودهای گرافیت پوشش می‌دهد.
میزان مصرف گرافیت
گرافیت به طور طبیعی در مکان‌های مختلف و به سه شکل عمده وجود دارد: پوسته پوسته، شکل آمورف و شکل بلوری. گرافیت همچنین می‌تواند به صورت مصنوعی ساخته شود و گرافیت مصنوعی به طور گسترده‌ای در صنایع مختلف مانند ساخت فولاد، مواد نسوز و الکترونیک استفاده می‌شود. هر یک از سه نوع گرافیت طبیعی دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند و از این رو کاربردهای خاص خود را دارند.
تعداد معادن جدید گرافیت درحال توسعه قابل‌توجه است. بازار باتری به تنهایی امکان دو برابر یا سه برابر شدن معادن گرافیت موجود در بخش‌های مختلف جغرافیایی را دارد. انتظار می‌رود در سال 2021 سهم قابل توجهی از بازار را شرکت‌های استرالیایی و کانادایی کنترل کنند. درحالی‌که بازارِ بخش باتری در حال افزایش است، بازارهای گرافیت به دلیل کندی در صنعت فولاد دچار ضربه سختی شده‌اند. در سال‌های اخیر شاهد کاهش حجم کوره‌های الکتریکی قوس الکتریکی که از الکترودهای گرافیت مصنوعی استفاده می‌کنند، بوده‌ایم که این امر باعث شده است که نه تنها حجم الکترودهای گرافیت مصنوعی کاهش یابد بلکه قیمت گرافیت هم کم شود.
سومین بازار کاربرد گرافیت که در چند سال گذشته مورد توجه و رشد فراوانی قرار گرفته،گرافن است. ماده‌ای دو بعدی که از یک لایه منفرد از اتم‌های کربن ساخته شده‌است. گرافن به‌عنوان ماده‌ای فوق‌العاده قوی، نازک و رسانای الکتریکی و حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرد که برای کاربردهایی شامل الکترونیک، انتقال حرارت، فناوری غشا، فناوری باتری و کامپوزیت‌های پیشرفته استفاده می‌شود؛ درحالی‌که روش‌های مختلفی برای تهیه گرافن وجود دارد؛ اما چندین روش با گرافیت به عنوان ماده اولیه وجود دارد و از این رو تغییراتی که در بازار گرافن اتفاق می‌افتد نیز برای فعالان بازار گرافیت از اهمیت بالایی برخوردار است. فناوری استفاده از گرافن به سرعت در حال توسعه است و کاربردهای بالقوه جدیدی هنوز هم در حال ظهور هستند.
به علاوه، تغییرات گسترده در بازار وسایل نقلیه الکتریکی و همچنین بازار ذخیره انرژی، باعث تغییر الگو در صنعت گرافیت شده است. انرژی‌های سبز مانند باد و خورشید نیازهای زیادی برای ذخیره انرژی از نظر باتری دارند. تلفن‌های همراه و سایر تجهیزات الکترونیکی همگی به دستگاه‌های ذخیره انرژی نیاز دارند. از بین همه فناوری‌های موجود در باتری تا به امروز، فناوری باتری لیتیوم یون به دلیل توانایی ذخیره انرژی زیاد و تحویل سریع انرژی به دستگاه‌ها و تجهیزات، در فضای ذخیره سازی بسیار محدود، منحصر به فرد است. در این باتری‌ها مقدار زیادی گرافیت استفاده می‌شود که اغلب بین 30 گرم تا 40 گرم گرافیت برای هر گرم لیتیوم است.
اروپا تا سال 2025 قانون کاهش انتشار دی‌اکسیدکربن در هر وسیله نقلیه را به کمتر از 75 گرم در کیلومتر وضع کرده است. این کار تنها با کاهش قابل توجه موتورهای احتراق داخلی و افزودن وسایل نقلیه الکتریکی بیشتر به بازار حاصل می‌شود. آلمان در حال بحث در مورد ممنوعیت فروش وسایل نقلیه موتوری با موتور داخلی تا سال 2030 است. در صورت تصویب، آلمان اولین کشور در جهان خواهد بود که این کار را می‌کند. این تغییرات نظارتی به دلیل تأثیر آن در بازارهای باتری مستقیما بر بازار گرافیت تأثیر می‌گذارد.
بازار جهانی گرافیت در سال 2015، 9/11 میلیارد دلار تخمین زده شده بود و در سال 2016 به رشد 5/12 میلیارد دلار رسید و پیش‌بینی می‌شود 2/18میلیارد دلار در سال 2021 با 7/7 درصد (CAGR) از 2016 تا 2021 باشد.
بازار جهانی گرافیت در سال 2016 به 5/12 میلیارد دلار رسید و باید تا پایان سال 2021 به 2/18 میلیارد دلار برسد و از سال 2016 تا 2021 با نرخ سالانه مرکب 7/7 درصد (CAGR) رشد کند.
بخش نسوز و متالورژی در سال 2016 به 2/17 میلیارد دلار رسید و باید در سال 2021 به 4/9 میلیارد دلار برسد و با 5/5 درصد (CAGR) از 2016 تا 2021 رشد کند.
بخش کاربردهای الکتریکی در سال 2016 به 661 میلیارد دلار رسید و باید در سال 2021 به تقریباً 2 بیلیون دلار برسد و از سال 2016 تا 2021 تا 7/24 درصد (CAGR) رشد کند.
