Z laboratoře do průmyslu: Nová surovinová zbraň Evropy? Jak nás grafen činí nezávislými na Číně a USA

Silnější než ocel, tenčí než vlas: Jak grafen způsobuje revoluci v betonu, který ničí klima

Baterie budoucnosti se nabíjí 60krát rychleji: Proč skutečný boom grafenu teprve začíná

Grafen byl kdysi považován za nesporný zázračný materiál 21. století: tvrdší než diamant, extrémně vodivý a tlustý pouze jeden atom. Nobelovu cenu za fyziku a obrovskou pozornost médií však rychle vystřídalo zklamání, když průmyslová masová výroba selhala kvůli složitým překážkám. Veřejnost se odvrátila – ale výzkum tiše pokračoval. Dnes, o více než deset let později, se tento uhlíkový materiál pozoruhodně vrací. Mimo záře reflektorů evropští výzkumníci, startupy a velké korporace proměnili tento materiál z laboratorní kuriozity v hmatatelný ekonomický faktor. Ať už jako superpřísada do betonu šetřící CO₂, jako klíčový zesilovač účinnosti baterií budoucnosti nebo jako geopolitický trumf v boji proti závislosti na vzácných zeminách: grafen už není jen slibem, ale zásadně mění pravidla hry v globálním průmyslu. Evropa nyní stojí na zlomu: technologie je připravena, ale podaří se jí rozšířit masovou výrobu?

Grafen jako ekonomický faktor – Proč má „zázračný materiál“ grafen najednou hodnotu miliard

Zázračný materiál je zpět – a tentokrát s velkým úsilím průmyslu

Grafen má bouřlivou historii. Když Andrej Geim a Konstantin Novoselov v roce 2004 na Manchesterské univerzitě poprvé izolovali jedinou atomovou vrstvu uhlíku a v roce 2010 za tento úspěch obdrželi Nobelovu cenu za fyziku, vědecké nadšení explodovalo. Média se předčila superlativy: tvrdší než diamant, vodivější než měď, pružnější než guma, prakticky průhledný – materiál měl všechno změnit. Pak přišlo dlouhé období zklamání. Zvyšování výroby se ukázalo jako složitější, než se očekávalo, náklady zůstávaly neúměrně vysoké a průmysl marně čekal na slibované produkty.

Zatímco média ztratila zájem, evropské výzkumné instituce, startupy a velké korporace tiše pokračovaly ve své práci. Výsledek této klidné dekády je pozoruhodný: grafen již není laboratorním objektem, ale nově vznikajícím průmyslovým materiálem s konkrétními aplikacemi, ověřenými výrobními procesy a globálním trhem, který teprve začíná nabývat na dynamice. Globální trh s grafenem, který v roce 2023 činil přibližně 432,7 milionu USD, by měl do roku 2030 vzrůst na téměř 2,96 miliardy USD – což představuje roční tempo růstu téměř 31 procent. Evropa se pozicionuje jako druhý největší trh na světě.

Návrat grafenu do debaty o hospodářské politice není náhoda. Souvisí s naléhavou potřebou Evropy, aby její průmysl byl efektivnější z hlediska zdrojů, šetrnější ke klimatu a konkurenceschopnější – aniž by obětoval výrobní kapacitu. Grafen nabízí přesně to: není náhradou za stávající infrastrukturu, ale přísadou, která zásadně vylepšuje stávající materiály. Tato role neviditelného zesilovače činí z grafenu mnohem ekonomicky zajímavějšího hráče, než se zpočátku zdá.

Deset let miliardového projektu – přehled vlajkové lodi Evropy v oblasti grafenu

Evropa si brzy uvědomila, že přechod od základního výzkumu k industrializaci nových materiálů musí být aktivně řízen. Výsledkem byla iniciativa Graphene Flagship Initiative – největší evropská výzkumná iniciativa, která kdy byla spuštěna, s celkovým rozpočtem přibližně jedné miliardy eur na deset let. Iniciativa oficiálně skončila na konci roku 2023. Její závěrečná zpráva se čte jako zrychlená historie průmyslu.

Z projektu vzešlo téměř 5 000 vědeckých publikací, více než 80 patentů a 20 spin-off společností. 17 startupů, které v důsledku toho vznikly, získalo celkem více než 130 milionů eur rizikového kapitálu. Podle analýzy ekonomického výzkumného institutu WifOR vytvořila vlajková loď Graphene v zúčastněných zemích přidanou hodnotu přibližně 5,9 miliardy eur a v Evropě vytvořila více než 80 000 nových pracovních míst. Analýza dospěla k závěru, že její dopad více než desetinásobně překonal dopad srovnatelných, kratších projektů EU.

Konsorcium se pyšnilo významným zastoupením průmyslu: 48 procent jeho členů pocházelo z evropského průmyslu – včetně společností Airbus, ABB, Nokia, VARTA, Lufthansa Technik, MEDICA, Tetra Pak a Fiat-Chrysler. Tato průmyslová váha není pouze dekorativní. Ukazuje, že grafen již není jen předmětem akademického zájmu, ale je testován jako potenciálně transformační materiál v procesech vývoje betonových výrobků. Evropská komise navíc financovala pilotní linku pro elektroniku, optoelektroniku a senzory na bázi grafenu dalšími 20 miliony eur. V roce 2024 získala společnost BeDimensional, odštěpení tohoto vlajkového projektu, financování EIB ve výši 20 milionů eur na rozšíření produkce grafenu.

Fraunhofer ISI, která se významně podílí na analýze inovačního potenciálu, předpokládá, že od roku 2025 bude průmysl schopen převést nejnovější inovace do konkrétních produktů a aplikací – od baterií a solárních článků až po lékařské technologie. Zda je toto hodnocení přesné, lze ověřit zkoumáním jednotlivých oblastí použití.

Pevnější, lehčí, ekologičtější – grafen jako nové pojivo v betonu

Globální cementářský sektor je jedním z největších průmyslových producentů CO₂ na světě. Samotná výroba cementového slínku představuje přibližně osm procent globálních emisí skleníkových plynů. Pro Evropu, která se zavázala ke klimatické neutralitě do roku 2050, je tento sektor klíčovým problémem bez jednoduchého řešení. Současné náhražky slínku – jako je popílek nebo granulovaná vysokopecní struska – mají horší pojivové vlastnosti a beton je méně odolný. Grafen by v tomto případě mohl nabídnout strukturální řešení.

Tento přístup je koncepčně elegantní: Přidání pouhých několika setin procenta grafenu – přibližně 0,03 hmotnostních procent – ​​stačí k významnému zlepšení strukturální integrity betonu. Tato přísada umožňuje snížit obsah cementu v betonu až o 50 procent a zároveň zachovat nebo dokonce zvýšit strukturální pevnost. Jedna studie vypočítala úsporu přibližně 446 kilogramů CO₂ na tunu betonu. Zároveň grafen zvyšuje pevnost betonu v tlaku až o 44 procent, zlepšuje odolnost proti vodě a urychluje tvrdnutí.

V roce 2025 australská společnost First Graphene ve spolupráci s britskou skupinou stavebních materiálů Breedon Group informovala o prvních rozsáhlých terénních studiích s použitím betonových a maltových řešení obohacených grafenem. První aplikace následovaly i na dalších mezinárodních trzích, včetně infrastrukturních projektů, které musí splňovat požadavky ESG (environmentální, sociální a správní). Startup Concrene Ltd. také prokázal, že i minimální přidání grafenu vede k dlouhodobým cenovým výhodám – a to i přes současně vyšší výrobní náklady – protože se snižuje spotřeba materiálu a výrazně se prodlužuje životnost konstrukcí.

Tento případ použití je obzvláště relevantní pro Evropu. Stavebnictví je jedním z největších hospodářských odvětví kontinentu a zahušťování městských oblastí i renovace stárnoucí infrastruktury vyžadují masivní investice. Beton vyztužený grafenem by mohl nejen snížit emise, ale také snížit náklady na životní cyklus – argument, který nabývá na stále větší důležitosti ve veřejných zakázkách.

Baterie budoucnosti – grafen mezi evolucí a revolucí

Žádná oblast ve veřejné debatě o grafenu nezískala větší pozornost než skladování energie. A žádná oblast lépe neilustruje rozdíl mezi vědeckým potenciálem a průmyslovou realitou. Grafen není samostatný typ baterie, který jednoduše nahrazuje lithium-iontovou technologii. Je to přísada a výztužný materiál, který vylepšuje stávající systémy – což zní méně efektně, ale ekonomicky je mnohem relevantnější.

V roce 2025 analyzoval Fraunhoferův institut pro mezinárodní výzkum (ISI) inovační potenciál grafenu v lithium-iontových bateriích a dospěl k jasnému závěru: grafen jako přísada v kompozitech křemík-uhlík umožňuje až o 30 procent vyšší hustotu energie. Ve spolupráci se společností VARTA vyvíjí vlajková loď společnosti BeDimensional, která se zabývá grafenem, křemíkové baterie s grafenem, které také vykazují 30% nárůst kapacity. Grafen dále zlepšuje schopnost rychlého nabíjení a prodlužuje životnost baterií tím, že snižuje bobtnání křemíkových anod během nabíjení.

Pokročilejší experimentální přístupy jdou ještě dále: V laboratorních testech dosáhly grafen-hliníkové baterie od australské skupiny Graphene Manufacturing Group údajně 60krát vyšších rychlostí nabíjení než běžné lithium-iontové baterie s třikrát větší úložnou kapacitou než u běžných hliníkových baterií. Teoretické hustoty energie až 1 000 Wh/kg ostře kontrastují se 180 až 250 Wh/kg dnešních lithium-iontových baterií. Důkazy o průmyslové škálovatelnosti takových systémů však stále chybí.

Grafenové superkondenzátory jsou výrazně blíže připravenosti pro uvedení na trh. Na rozdíl od baterií dokáží tato zařízení pro ukládání energie extrémně rychle absorbovat a uvolňovat velké množství energie – což je činí ideálními pro vyrovnávání výkonových špiček v elektromobilech nebo průmyslových aplikacích. V projektu ElectroGraph financovaném EU vyvinulo deset partnerů z oblasti výzkumu a průmyslu pod vedením Fraunhofer IPA nové superkondenzátory s grafenovými elektrodami, které dosáhly o 75 procent vyšší úložné kapacity než předchozí systémy na bázi aktivního uhlí. Rozdíl je dán jejich strukturou: aktivní uhlí má specifický povrch 100 až 800 m²/g, zatímco grafen dosahuje až 2 600 m²/g. Limit milionů nabíjecích cyklů, který grafenové superkondenzátory teoreticky dokáží překročit (ve srovnání s 2 000 až 3 000 cykly konvenčních baterií), z nich činí také ekonomicky atraktivní řešení pro dlouhodobé ukládání energie.

Chytré elektrody – grafen nahrazuje vzácné indium

V moderní výrobě elektroniky existuje neviditelné úzké hrdlo: oxid india a cínu (ITO). Tento kompozitní materiál se nyní používá jako průhledná vodivá elektroda v téměř každé dotykové obrazovce, OLED displeji a solárním článku. Problém: Indium je kritická surovina, jejíž dostupnost závisí na geopolitických faktorech a omezených zásobách. Evropský elektronický průmysl tak čelí strukturální závislosti, která se s rostoucí poptávkou po displejích, flexibilní elektronice a fotovoltaice stává stále kritickější.

Grafen zde nabízí přirozenou alternativu. Je průhledný, vysoce vodivý a mechanicky pružný – vlastnosti, které má i ITO, ale které grafen dokáže poskytnout v tenčích vrstvách a bez použití prvků vzácných zemin. Ve svém projektu GLADIATOR demonstrovala Fraunhoferova federální univerzita (FEP) integraci grafenu jako elektrody v OLED a zjistila, že zařízení na bázi grafenu vykazují vyšší provozní stabilitu než jejich protějšky z ITO. V roce 2024 dosáhli vědci z Georgijského technologického institutu a Univerzity v Tianjinu dalšího milníku: výroby prvního praktického grafenového polovodiče.

Grafen je obzvláště zajímavý jako náhrada ITO pro fotovoltaiku. Helmholtzovo centrum v Berlíně vyvinulo metodu pro nanášení zcela průhledné vrstvy grafenu přímo na citlivý perovskitový povrch tandemových solárních článků s perovskitovými vrstvami – bez ztrát napětí v otevřeném obvodu, které jsou typické pro ITO. Tím se také eliminuje proces naprašování, který může v aplikacích s ITO poškodit perovskitovou vrstvu. Zároveň grafen díky své téměř úplné průhlednosti teoreticky nenabízí žádné ztráty při přeměně energie jako čelní kontakt. Výzkumné skupiny již dosáhly účinnosti, která překonává účinky srovnávacích článků na bázi ITO.

V elektronice jako celku je vývoj grafenových polovodičů pravděpodobně nejtransformativnějším příslibem. Grafenové polovodiče, poprvé představené v roce 2024, vykazují desetkrát vyšší mobilitu elektronů než křemík. Díky tomu jsou rychlejší, efektivnější a méně náchylné k přehřívání. Pro evropský polovodičový průmysl, který má být konkrétně posílen v rámci Evropského zákona o čipech, to otevírá strategicky relevantní příležitost k diferenciaci oproti asijským konkurentům, kteří se převážně zaměřují na křemíkové technologie.

Čistá voda pomocí atomů – grafenové membrány v úpravě vody

Globální krize pitné vody je jednou z nejnaléhavějších ekonomických výzev 21. století. Konvenční odsolování mořské vody pomocí reverzní osmózy je energeticky náročné, drahé a spoléhá na tlakové gradientní membrány vyrobené z plastových polymerů, které spolehlivě fungují po celá desetiletí. Grafen nabízí zásadně odlišný přístup.

Vědci z Manchesterské univerzity vyvinuli membránu z oxidu grafenu s póry menšími než jeden nanometr – tak akorát velkými, aby jimi procházely molekuly vody, ale příliš úzkými pro chlorid sodný a další soli. Základní princip, který umožňuje ovladatelnost pórů na atomární úrovni, je považován za koncepční průlom. Výzkumná skupina vedená Rahulem Nairem jako první prokázala, že velikost pórů lze přesně regulovat, což umožňuje spolehlivý odsolovací výkon. Na ETH Zurich byly vyvinuty ultratenké grafenové membrány, které jsou vhodné nejen pro odsolování mořské vody, ale také pro filtrování nanočástic z pitné vody.

Grafen jako elektrodový materiál zároveň otevírá cestu k elektrochemickému odsolování: Protože grafen extrémně efektivně přenáší elektrické náboje, lze iontové soli rozpustit přímo z vody. Testy ukázaly, že to samo o sobě může snížit slanost o 60 procent, než se ujme následná membránová filtrace. Kombinace elektrochemického prekurzoru a grafenové membránové filtrace by mohla výrazně snížit spotřebu energie při odsolování – což je značná ekonomická výhoda v regionech s vysokými náklady na energii.

Grafenové aerogely rozšiřují škálu aplikací vody novým směrem. Tyto trojrozměrné grafenové struktury vykazují houbovitou pórovitost a dokáží absorbovat 900 až 1 000násobek své vlastní hmotnosti oleje nebo organických rozpouštědel. Ze směsi oleje a vody absorbují olej vysoce účinně a selektivně, aniž by vázaly vodu. Absorbované látky lze poté odstranit destilací nebo spalováním, což umožňuje opakované použití aerogelu. Pro průmysl se to promítá do spolehlivého, opakovaně použitelného čisticího prostředku na ropné skvrny, odpadní vody z výroby a průmyslové odpadní vody.

Nejmodernější nákladní letadla, optimalizované dopravní trasy a multimodální logistické řetězce jsou zaměnitelné – lze je koupit, pronajmout nebo outsourcovat. Co se za peníze nekoupí, jsou přímé kontakty s výrobci v peruánských dolech, spolehlivé dodavatelské vztahy v zemích SNS a roky budované důvěry na trzích, které jsou pro cizince neznámé. Rozhodující konkurenční výhoda v globálním obchodu s komoditami nespočívá v přepravě zboží z bodu A do bodu B, ale ve znalosti původu zboží, jeho produkce a způsobu, jak k němu získat přístup dříve, než ostatní vůbec zjistí, že trh existuje. Cenu určuje ten, kdo vlastní síť. Platí ji všichni ostatní.

Více informací zde:

• Integrovaný sourcing a obchodní dům: Suroviny, globální sourcing a obchod

Trup, pneumatiky, rotor – grafen ve vozidlech a letectví

Automobilový a letecký průmysl prosperuje díky lehkým konstrukcím. Každý ušetřený kilogram snižuje spotřebu paliva, prodlužuje dojezd a snižuje emise. Plasty vyztužené uhlíkovými vlákny (CFRP) v posledních dvou desetiletích spustily v této oblasti revoluci. Grafen tento vývoj nemůže nahradit, ale může ho výrazně vylepšit.

Grafen otevírá pozoruhodné možnosti v oblasti pneumatik. Jako přísada do pryže zvyšuje mechanickou pevnost a flexibilitu, zlepšuje odvod tepla a snižuje valivý odpor. To přímo ovlivňuje spotřebu energie a životnost – dva parametry, které jsou klíčové pro náklady na vozový park v logistice. Sportovní vozy, jako je britský BAC Mono, již používají grafen jako lehký konstrukční materiál. Současně společnost First Graphene pracuje na integraci grafenu do 3D tištěných leteckých komponentů, kde jsou vyžadovány složité geometrie s vysokou pevností. Vložené grafenové nanodestičky tvoří v plastových strukturách bariéru s vysokou hustotou, u které se očekává, že sníží propustnost vodíku faktorem 48 – což je relevantní pro skladování vodíku v budoucích pohonných systémech letadel.

Výzkumný projekt EU GRAPHICING vyvinul funkční kompozitní materiály na bázi grafenu, které lze použít v leteckých a kosmických konstrukcích pro odmrazování a požární odolnost. Grafit a materiály příbuzné grafenu jsou integrovány do polymerních kompozitních matric – tato metoda zásadně nemění stávající výrobní procesy CFRP, ale spíše je doplňuje. Společnost Airbus tento vývoj podpořila a schválila jako člen Graphene Flagship Consortium.

Pro evropský automobilový a letecký průmysl, které jsou pod tlakem, aby snižovaly emise a zároveň si udržely technologické vedení oproti americké a asijské konkurenci, je grafen strategicky významným materiálem. Vylepšuje stávající systémy, aniž by vyžadoval zcela nové výrobní linky – a tím výrazně snižuje bariéru pro jeho přijetí.

Ochranná vrstva sestávající z jediné atomové vrstvy – grafen v ochraně proti korozi

Koroze způsobuje globální ekonomické škody ve výši několika bilionů amerických dolarů ročně. Jen v Evropě představuje údržba ocelové infrastruktury – od mostů a potrubí až po průmyslové závody – obrovskou část provozních a opravných nákladů. Konvenční protikorozní nátěry jsou často založeny na barvách obsahujících zinek, které jsou drahé a škodlivé pro životní prostředí.

Epoxidové povlaky na bázi grafenu přinesly v tomto ohledu pozoruhodné laboratorní výsledky. V komplexní přehledové studii publikované v roce 2026 v časopise „Farbe und Lack“ (Barvy a nátěry) prokázaly grafenové nanoplniva v epoxidových nátěrech antikorozní účinek přesahující 99 procent v prostředí bohatém na chloridy. Grafenové povlaky konzistentně překonávaly čisté epoxidové povlaky v jejich ochranném výkonu. Díky tomu jsou obzvláště relevantní pro námořní aplikace, pobřežní stavby a pobřežní infrastrukturu.

Výzkumníci z Monash University a Rice University zjistili, že grafenový povlak činí měď přibližně 100krát odolnější vůči korozi než neošetřená měď – což je faktor, který 20krát převyšuje jiné známé metody ochrany proti korozi. Zásadní výhoda oproti polymerním povlakům spočívá v jejich mechanické stabilitě: zatímco polymery jsou náchylné k poškrábání a v důsledku toho mohou ztratit svůj ochranný účinek, grafen je jako extrémně tenká vrstva výrazně obtížněji poškozovatelný. Grafenové polymerní povlaky na bázi grafenu zapouzdřeného v poly(p-fenylendiaminu) chrání ocel po velmi dlouhou dobu, protože kombinace vrstev zajišťuje jak difuzní bariéru proti korozivním médiím, tak elektrickou izolaci.

Ekonomický přínos je v této oblasti použití obzvláště vysoký. Grafenové povlaky nemusí transformovat klíčové odvětví – jednoduše nahrazují složku ve stávajících recepturách povlaků. Dávkování je minimální, zpracovatelská infrastruktura zůstává stejná a účinek je okamžitý. Díky tomu je ochrana proti korozi jednou z nejmodernějších a na trh připravených oblastí použití.

Diagnóza, terapie, tkáň – grafen v medicíně

Lékařský výzkum v oblasti grafenu je tak rozmanitý jako téměř v žádné jiné oblasti použití. To je dáno vzácnou kombinací vlastností: biokompatibilita, nanometrově přesná ovladatelnost, elektrická vodivost a tepelná stabilita činí z grafenu všestranného kandidáta pro diagnostické, terapeutické a regenerativní aplikace.

V oblasti biosenzorů dokáží grafenové senzory s vysokou citlivostí detekovat biomolekuly, jako je glukóza, cholesterol, glutamát nebo hemoglobin. Evropský výzkumný program CORDIS financoval studie zaměřené na vývoj zdravotnických produktů a senzorů pro detekci a léčbu onemocnění nervového systému. Projekt Graphene Flagship také položil základy pro grafenové implantáty typu „mozek-počítač“, které mají pomoci zmírnit příznaky Parkinsonovy choroby. Dále byl představen sítnicový implantát, který převádí světlo na elektrické signály a přenáší je do zrakového nervu prostřednictvím grafenu.

Pro podávání léků nabízejí nosičové systémy na bázi grafenu možnost cíleného a řízeného uvolňování účinných látek – přístup, který snižuje vedlejší účinky a zvyšuje terapeutické účinky. Tepelná vodivost grafenu se využívá i terapeuticky: Při termolézi, metodě léčby nádorů, se teplo akumulované grafenem používá k cílenému ničení rakovinné tkáně. V oblasti textilií se grafen používá k výrobě integrovaných EKG košil, termoregulačních zábalů a rehabilitačních obleků s integrovanými senzory.

Antibakteriální vlastnosti grafenu v konečném důsledku otevírají další oblast použití: jako alternativu k antibiotikům v lokální kontrole infekcí a v lékařských obvazech na rány. Vzhledem k globální krizi rezistence na antibiotika by se to mohlo stát jednou z nejvýznamnějších zdravotnických ekonomických aplikací grafenu v dlouhodobém horizontu – i když procesy schvalování regulačními orgány budou stále trvat značnou dobu.

Podstata škálování – co stále brzdí grafy

Vzhledem k množství pozitivních zjištění vyvstává jedna otázka: Pokud grafen toto všechno dokáže, proč se již široce nepoužívá? Odpověď spočívá v realitě výroby a výzvách tržní struktury, které jsou uprostřed nadšení veřejnosti často přehlíženy.

Grafen není úplně stejný. V závislosti na výrobním procesu se vyrábějí materiály se zásadně odlišnými vlastnostmi a úrovněmi kvality. Chemická depozice z plynné fáze (CVD) umožňuje výrobu vysoce kvalitních jednovrstvých grafenových filmů pro elektronické aplikace, ale je kapitálově náročná a obtížně se vyrábí ve velkém měřítku. Exfoliace v kapalné fázi (LPE) produkuje prášky a roztoky pro kompozitní a energetické aplikace ve větším množství, ale potýká se s rozdíly v kvalitě, pokud jde o velikost částic, hustotu defektů a čistotu. Bez jednotných standardů kvality a testovacích metod – pro parametry, jako je obsah monovrstvy, poměr D/G nebo elektrická vodivost – zůstává přístup zákazníků na trh obtížný a srovnatelnost produktů je omezená.

Náklady sice klesly, ale zatím nedosáhly úrovně, která by umožňovala široké masové využití. Jeden kilogram grafenových nanodestiček v práškové formě v současnosti stojí 50 až 200 amerických dolarů. Odborníci předpokládají, že pro skutečně široké využití musí tato cena klesnout na zhruba 5 amerických dolarů za kilogram. Tento pokles cen pohánějí společnosti, které již produkují 10 až 100 tun ročně. Historie polovodičové technologie ukazuje, že takových cenových křivek lze dosáhnout za správného tlaku na škálování během několika let – klíčovým faktorem je však čas.

Dalším strukturálním problémem je regulační nejistota. Toxikologické otázky týkající se grafenových nanočástic dosud nebyly definitivně zodpovězeny, což vede ke zpoždění ve schvalování na trhu, zejména pro spotřebitelské aplikace. Zároveň chybí harmonizované normy kvality na evropské i globální úrovni – ISO i IEC na odpovídajících normách pracují, ale proces je zdlouhavý. Pro investory se tato kombinace technické složitosti, regulační nejistoty a v některých případech i nezajištěné poptávky promítá do zvýšeného rizikového profilu.

Strategická nezávislost na zdrojích – grafen jako geopolitické aktivum

Debata o kritických surovinách v posledních letech získala novou politickou naléhavost. Vzácné zeminy, lithium, kobalt, indium – Evropa většinu těchto materiálů získává z Číny nebo jiných geopoliticky nestabilních regionů. Grafen nabízí strukturálně odlišný výchozí bod: vyrábí se z uhlíku, který je po celém světě hojně zastoupen ve formě grafitu. V zásadě by zpracovatelské kapacity mohly být zřízeny v Evropě.

Trh s grafitem však není bez závislostí: Čína kontroluje přibližně 80 procent světové produkce a zpracování grafitu. Úplná nezávislost na surovinách proto vyžaduje nejen produkci grafenu v Evropě, ale také diverzifikaci dodávek surovin. Aliance EU pro suroviny pracuje na evropské továrně na grafen jakožto příspěvku k průmyslové integraci, ale mezi plánováním a hromadnou výrobou stále existují značné technické a finanční překážky.

Co však dělá grafen geopoliticky atraktivním, je jeho funkce multiplikátoru pro další strategická odvětví. Efektivnější bateriový systém díky grafenovým přísadám snižuje potřebu lithia na jednotku energie. Grafen jako náhrada ITO snižuje spotřebu india. Beton vyztužený grafenem snižuje spotřebu cementu, která je zase závislá na slínku. V každém z těchto případů grafen funguje jako nepřímá páka pro úlevu od zdrojů – systémová funkce, která je při jednoduchých srovnáních materiálů často přehlížena, ale je ekonomicky významná.

Evropská příležitost – mezi průkopnickou rolí a strategickou mezerou

Evropa zaujala celosvětově vedoucí pozici ve výzkumu grafenu. Vlajková loď grafenu tuto pozici posílila a průmyslové zapojení evropských korporací do technologického vývoje dává důvod k optimismu. Skutečná komercializace však hrozí jinde: asijské společnosti – zejména z Číny, Jižní Koreje a Tchaj-wanu – silně investují do výrobních kapacit grafenu a na trhu již mají první škálovatelné produkty.

Evropský trh s grafenem roste s předpokládanou složenou roční mírou růstu (CAGR) 30,7 procenta a očekává se, že globální objem trhu s materiály na bázi grafenu vzroste z přibližně 196 milionů USD v roce 2023 na několik miliard USD do roku 2032. Jen trh s grafenovými čipy se odhaduje na 3,86 miliardy USD v roce 2026 a do roku 2031 by měl dosáhnout 8,78 miliardy USD. Jedná se o trhy, kde technologické vedení ještě nebylo definitivně usazeno.

Politický důsledek je jasný: Evropa nepotřebuje žádné další programy založené na čistě výzkumu – tato fáze je pro grafen z velké části u konce. Nyní jsou potřeba nástroje průmyslové politiky pro škálování: nákupní záruky pro veřejné zakázky, cílené dotace na pilotní výrobní linky, zrychlené regulační koridory pro aplikace grafenu v oblastech, jako je stavebnictví a nátěry, a vedoucí postavení v oblasti normalizace prostřednictvím aktivní účasti v procesech ISO a IEC. Technologie je připravena. Jedinou otázkou je, zda bude následovat politická a ekonomická vůle.

Mezi laboratoří a trhem – realistické zhodnocení

Ekonomická analýza grafenu vede k nuancedním závěrům, které jsou v rozporu jak s počáteční euforií, tak s novějším cynismem. Grafen není zázračný materiál, který by přes noc a najednou proměnil všechna odvětví. Spíše se jedná o vysoce specializovaný materiál s jedinečnými vlastnostmi, který v určitých oblastech použití překonává stávající materiály způsobem, který je technicky i ekonomicky významný.

Nejvyspělejší oblasti použití – nátěry na ochranu proti korozi, výztuž betonu a přísady do baterií – sice nemusí být nijak zvlášť lákavé, ale z ekonomického hlediska jsou vysoce efektivní. Nevyžadují zcela novou infrastrukturu, zapadají do stávajících dodavatelských řetězců a nabízejí měřitelné výhody v poměru nákladů a přínosů, které přímo ovlivňují obchodní rozhodnutí. V těchto oblastech již přechod z laboratoře na trh není otázkou zda, ale jak rychle.

Pro Evropu jako průmyslovou lokalitu má grafen trojí strategickou funkci: jako klíč k dekarbonizaci odvětví náročných na zdroje, jako je stavebnictví a automobilový průmysl, jako prostředek ke snížení závislosti na kritických surovinách prostřednictvím substituce materiálů a jako příležitost k technologické diferenciaci na globálních trzích, kde výkon a efektivita určují podíl na trhu. Každý, kdo tuto funkci bere vážně, si uvědomí: grafen již není technologií budoucnosti. Je to technologie, která – tiše a efektivně – právě teď vstupuje do současnosti.

Rád/a bych sloužil/a jako váš osobní poradce.

Dmitry Kovalenko

Tel.: +49 7348 4088 961

LinkedIn

 

 

Rád/a bych sloužil/a jako váš osobní poradce.

Konrad Wolfenstein

E-mail: wolfenstein@xpert.Digital

LinkedIn

 

 

Oblasti zájmu v průmyslu: B2B, digitalizace (od AI po XR), strojírenství, logistika, obnovitelné zdroje energie a průmysl

Více informací zde:

• Centrum pro expertní podnikání

Tematické centrum nabízející poznatky a odborné znalosti:

• Znalostní platforma zahrnující globální a regionální ekonomiky, inovace a trendy specifické pro dané odvětví
• Soubor analýz, poznatků a podkladových informací z našich klíčových oblastí zaměření
• Místo pro odborné znalosti a informace o aktuálním vývoji v oblasti podnikání a technologií
• Centrum pro firmy hledající informace o trzích, digitalizaci a inovacích v oboru