20170619-天风证券-金属非金属新材料行业深度研究：石墨烯——新材料王者，静候下游杀手级应用_31页_2mb

石墨烯产业研究报告总结

核心内容

石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维晶体材料，被誉为“新材料之王”，因其在电、热、光等领域的卓越性能而受到广泛关注。它在锂电池、超级电容、涂料、催化剂等多个领域展现出巨大的应用潜力。随着《中国制造2025》和《“十三五”材料领域科技创新专项规划》等政策的支持，中国石墨烯产业化发展迅速，成为全球发展最快的市场之一。

主要观点

• 石墨烯具有高导电性、高导热性、高比表面积、高强度等特性，使其在多个工业领域具有广泛的应用前景。
• 石墨烯的产业化发展受到政策和资本的双重推动，但行业存在鱼龙混杂的问题，需去伪存真，识别优质企业。
• 石墨烯的规模化制备是其产业化发展的关键，其中氧化还原法和化学气相沉积法（CVD）被认为是目前最有前景的制备方法。
• 在石墨烯下游应用中，锂电池导电剂、超级电容、导电涂料等被认为是主要突破点。
• 石墨烯在锂电池中可作为导电添加剂，提升电池性能，同时具有成本优势，预计未来几年将实现大规模应用。

关键信息

石墨烯制备技术

• 物理法：包括机械剥离法、液相剥离法、气相剥离法，适合制备高品质石墨烯，但难以实现大规模生产。
• 化学法：如氧化还原法和CVD法，其中氧化还原法成本低，适合粉体制备；CVD法则适合薄膜制备，但成本较高。
• 生物法：利用生物质原料，成本低，但技术尚不成熟。

石墨烯下游应用

• 锂电池导电剂：石墨烯具有优异的导电性能，可显著提升锂电池的充放电速度和循环寿命，是当前最有望实现产业化的应用领域。
• 超级电容：石墨烯可显著提升超级电容的能量密度，适用于高功率密度和快速充放电的场景。
• 涂料：可用于防腐、导电、散热、电磁屏蔽、抗静电、透光等领域，提升涂料性能。
• 催化剂：石墨烯可与无机纳米粒子形成复合材料，用于甲醇氧化、工业加氢反应、硝酸盐降解、光催化降解等领域。
• 柔性显示：石墨烯在柔性显示屏、可穿戴设备等领域具有替代ITO的潜力，特别是在高附加值市场。

重点企业推荐

• 东旭光电：控股石墨烯导电剂龙头青岛昊鑫，拥有全产业链优势。
• 道氏技术：拥有500吨石墨烯粉体产能，是石墨烯导电剂领域的领先企业。
• 华丽家族：依托中科院技术平台，实现薄膜和粉体双轮驱动。

市场预测

• 全球石墨烯市场规模预计在2025年将达到21.03亿美元，中国将成为最大的消费国。
• 石墨烯导电剂市场预计在2020年达到450.9亿美元，价格优势逐渐显现。

投资策略

• 短期投资：适合主题投资，关注石墨烯下游应用突破，重点推荐道氏技术、东旭光电。
• 长期布局：随着石墨烯技术的成熟和成本的降低，未来有望在多个领域实现商业化应用。

风险提示

• 石墨烯下游应用发展不及预期
• 石墨烯技术进展不及预期

图表目录

• 图1：石墨烯及相关碳材料微观结构示意图
• 图2：全球石墨烯专利申请数量的年度分布
• 图3：全球石墨烯专利申请的地区分布
• 图4：欧洲“石墨烯旗舰计划”10亿欧元投资计划
• 图5：2016年石墨烯专利数量占比统计
• 图6：全球十大石墨烯专利发明人
• 图7：中国制造2025重点领域技术路线图
• 图8：石墨烯专利技术生命周期表
• 图9：石墨烯专利新发明人时序分布
• 图10：中国石墨烯市场规模预测
• 图11：氧化还原法制备石墨烯原理示意图
• 图12：CVD法制备石墨烯原理示意图
• 图13：2012-2016年中国新能源车销量
• 图14：2012-2016年全球锂电池市场规模
• 图15：各类导电剂预期价格变化
• 图16：东旭光电“烯王”石墨烯基电池
• 图17：华为高温长寿命石墨烯基锂电池
• 图18：石墨烯超级电容器结构示意图
• 图19：中国南车石墨烯超级电容
• 图20：2011-2015年中国涂料行业经营数据
• 图21：2011-2015年中国防腐涂料产量数据
• 图22：手机散热膜结构图
• 图23：智能手机屏幕尺寸发展趋势
• 图24：三星WP8柔性手机
• 图25：可穿戴运动检测系统示意图
• 图26：中国智能可穿戴设备市场规模
• 图27：重庆墨希石墨烯柔性屏手机
• 图28：高性能集成电路
• 图29：2012-2016年中国集成电路产业销售额

表格目录

• 表1：石墨烯优异理化特性及相关应用领域
• 表2：全球范围内石墨烯政府项目情况
• 表3：中国政府石墨烯产业相关政策
• 表4：石墨烯主流制备方法汇总
• 表5：石墨烯粉体、薄膜参数对比
• 表6：氧化还原法不同路径整理
• 表7：国内部分上市公司石墨烯粉体专利情况
• 表8：国内部分公司石墨烯粉体产能情况
• 表9：石墨烯粉体应用汇总
• 表10：CVD法不同路径整理
• 表11：国内部分上市公司石墨烯薄膜专利情况
• 表12：国内部分公司石墨烯薄膜产能情况
• 表13：石墨烯薄膜应用汇总
• 表14：锂电池的组成部分与对应材料
• 表15：导电剂性能影响因素及作用
• 表16：现有导电剂参数对比
• 表17：电池电容储能性能比较
• 表18：不同超级电容器材料的性能参数对比
• 表19：含石墨烯防腐漆成本与传统防腐涂料持平
• 表20：石墨烯防腐漆可显著提高涂料耐腐性能
• 表21：石墨烯涂料主要生产企业
• 表22：石墨烯催化剂相关材料
• 表23：石墨烯导电膜与ITO参数对照
• 表24：石墨烯导电剂市场规模预测
• 表25：昊鑫石墨烯产品表
• 表26：东旭光电石墨烯产业布局年表
• 表27：华丽家族石墨烯产品表