IDTechEx 讨论了在石墨烯行业内实现标准化的尝试

石墨烯是一种二维材料，可能会对下一代技术产生重大影响，但可以说没有人同意这种材料到底是什么 – 制造商提供一系列具有不同特性的材料，所有这些都以“石墨烯”的总称出售。石墨烯的真正描述是排列在六边形阵列中的单个碳原子层。然而，纳米碳材料格局比这个简单的陈述要复杂得多，单层，少层，多层石墨烯纳米片（GNP）以及氧化石墨烯（GO）和还原氧化石墨烯（rGO）都被认为是石墨烯的类型。

十多年来，IDTechEx一直在研究纳米碳行业。他们发布了最新版本的石墨烯报告“Graphene Market & 2D Materials Assessment 2023-2033”，其中包括颗粒状的10年数量和价值预测，按石墨烯的最终用途应用，玩家概况和基准研究进行细分。本文将重点介绍在石墨烯行业内实施标准化的尝试以及影响这一努力的问题。

作为对纳米碳行业长期调查的一部分，IDTechEx定期与石墨烯行业的领先成员交谈，从许多讨论中可以清楚地得出一个结论，那就是需要可靠的标准化。客户表示，提供在应用阶段可互换的石墨烯材料的各种供应商将增加他们扩大石墨烯增强产品生产的信心。大多数石墨烯制造商给人的印象是希望标准化，以确保所有作为“石墨烯”销售的产品确实是石墨烯。从石墨烯行业去除石墨材料将否定潜在客户获得材料不足的可能性，并对石墨烯可以提供的增强功能失去信心。

目前的情况需要监管部门的批准才能将材料销售到某些区域市场，其管理机构包括EPA，FDA和REACH。NanoXplore在2021年8月宣布，他们已根据“有毒物质控制法”与EPA签订了同意令，从而看到了获得此类认证的好处的一个例子。该同意令允许NanoXplore提供其石墨烯材料作为一系列复合材料（如塑料和弹性体）的添加剂，“没有年度体积限制”。这一宣布是在与Gerdau石墨烯达成供应和分销协议的背景下发布的，该协议支持将工业规模的石墨烯应用扩展到美洲的能力。NanoXplore还与AGM和第六元素一起在欧洲积极建立“石墨烯REACH注册联盟”，此后其他公司如第一石墨烯等也加入了该联盟。

如果区域监管机构在制定各自的法规时参考统一标准，则可以认为这对行业内的所有人都是有益的。几个参与者聚集在一个联盟中，为商业上可用的石墨烯材料开发一个国际标准化组织（ISO）批准的框架。技术委员会（TC）229已经与纳米技术有关，其任务是制定一系列参数的标准。这不是一个简单的项目，必须考虑许多变量 – 除了明显的物理尺寸，如横向尺寸，厚度，层数和纵横比。总的来说，ISO/TC 229将努力为石墨烯材料中的19个可测量特性建立基值 – 包括上述物理尺寸，但也考虑了其他标准，如氧含量，功能化和结构缺陷。一些GNP不属于ISO石墨烯定义的范围，但由于制造成本和作为复合添加剂的附加值较低，因此仍为纳米碳市场带来价值。

然而，尽管努力实现全球公认的石墨烯及其衍生材料标准，但IDTechEx指出，该标准的价值取决于遵守该标准的区域监管机构的数量。公认标准的好处可以看到该行业在产品质量和从几家供应商处采购所述产品的能力方面的信心飙升，并有可能随后增加石墨烯增强产品的产量。从生物技术到复合材料再到下一代电子产品，我们需要就如何定义可以塑造未来世界的材料达成一致 – 今天。

IDTechEx与当前获得EPA对CNT的监管批准的过程进行了比较。2022年4月，密歇根州国会议员组成的两党小组代表通用汽车和LG致函美国环保署，敦促加快批准CNT，并提议在密歇根州开设一家制造工厂，但须获得批准。获得监管部门的批准不是一个快速或简单的过程，有时可能会非常昂贵。这些都是石墨烯等年轻行业实现标准化的障碍，但CNT的例子表明，由于现有的资本和游说能力，一个或多个跨国公司的参与可以加速这一进程。

有关通过各种类型的石墨烯材料提供的应用范围的更多详细信息，请参阅IDTechEx市场报告“Graphene Market & 2D Materials Assessment 2023-2033”。有关 IDTechEx 先进材料研究的完整产品组合，请访问：www.IDTechEx.com/Research/AM。