20160108-世纪证券-化工新材料研究系列之二：石墨烯应用前景广阔，产业化有望提速_1mb

石墨烯产业研究报告总结

核心内容

本报告围绕石墨烯的定义、特性、制造方法、产业链、产业化进展及应用前景展开，同时分析了国内石墨烯产业的发展现状、政策支持、产业集群以及相关上市公司情况。报告还指出石墨烯产业面临的市场、技术和政策等多方面的风险。

主要观点

• 石墨烯特性：石墨烯是单层碳原子构成的二维材料，具有极高的强度、导电性、导热性和透光性，被誉为“21世纪的革命性材料”。
• 应用前景：石墨烯在储能、电子信息、复合材料、生物传感器、智能穿戴、功能涂料、环保等多个领域具有广泛的应用潜力。
• 产业化进展：石墨烯制造成本大幅下降，从每克5000元降至1元，推动了其产业化进程。国内已形成多个产业集群，如常州、无锡、青岛、深圳等，同时多项政策支持石墨烯发展，包括国家层面的“十三五”规划、地方产业扶持政策等。
• 技术发展：石墨烯的制备方法主要包括CVD、微机械剥离法、外延生长法和氧化还原法，其中CVD和氧化还原法是大规模制备的主要手段，但存在一定的技术瓶颈。
• 产业布局：国内石墨烯产业链涵盖上游原料、中游制备、下游应用，已有数十家上市公司涉足相关领域，如中国宝安、方大碳素、烯碳新材、康得新、东旭光电等。

关键信息

一、石墨烯是什么？

• 石墨烯是2004年由安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫从石墨中分离出的单层碳原子结构，因其优异的物理和化学性能，获得2010年诺贝尔物理学奖。
• 具有极高的强度（比钻石还坚硬）、极低的电阻率（是铜的100万倍）、极高的导热系数（是铜的10倍），被认为是理想的电极和半导体材料。

二、国内石墨烯产业化有望提速

2.1 产业现状

• 石墨烯产业仍处于实验室阶段，实际应用尚未普及。
• 石墨烯的层数和形态影响其应用领域，严格意义上只有不多于10个原子层的材料才能称为石墨烯。
• 国内石墨烯产品多为“类石墨烯”，其性能不如真正的石墨烯。

2.2 政策支持

• 国家层面：2012年《新材料产业“十二五”发展规划》首次将石墨烯纳入国家规划，2015年《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》提出2020年形成完善的石墨烯产业体系。
• 地方层面：江苏常州、无锡、浙江宁波、山东青岛、广东深圳等地已出台政策，推动石墨烯产业集群发展。

2.3 产业集群

• 常州石墨烯产业园与烯碳新材设立20亿元石墨烯产业基金，已吸引多家企业入驻。
• 京津冀石墨烯产业发展联盟成立，预计2017年底实现20亿元年产值。

2.4 科研投入

• 中国石墨烯专利申请量已占全球1/3，位居世界首位。
• 国内专利申请集中在附加值较低的应用领域，如导电材料、功能涂料等。

2.5 成本下降

• 石墨烯制造成本从5000元/克降至1元/克，产业化前景广阔。
• 随着“工业4.0”战略的推进，石墨烯将在智能终端、新能源汽车、复合材料、环保等领域加速应用。

三、石墨烯应用前景广阔

3.1 复合材料

• 石墨烯与聚合物复合可显著提升材料性能，如导电性、导热性、机械强度等。
• 用于导电材料、气体阻隔膜、吸波材料、磁性材料等领域。

3.2 储能领域

• 石墨烯在锂离子电池、超级电容器、燃料电池等领域具有应用潜力。
• 中国中车株机公司研制的石墨烯超级电容具有高能量密度、长寿命、低成本等优势。
• 石墨烯电池在智能手机、新能源汽车等领域的应用已有初步成果。

3.3 电子信息领域

• 石墨烯在半导体器件、柔性透明器件、电子封装、散热材料等方面有广泛应用。
• 石墨烯可用于制作下一代高性能芯片，其电子传输速度是硅芯片的300倍。
• 石墨烯薄膜可替代ITO，用于触控屏、柔性显示等。

3.4 其他领域

• 智能穿戴产品：石墨烯发热膜可用于智能理疗服等产品，具备远红外波段特性。
• 功能涂料：可用于导电、抗静电、防腐等涂料，提升产品性能。
• 环保领域：石墨烯具有超强吸附能力，可用于污水处理、油污吸附等环保应用。

四、石墨烯上市公司

4.1 上游（石墨矿资源及制备设备）

• 中国宝安：子公司贝特瑞是全球最大锂电负极材料供应商，涉足石墨烯研发。
• 方大碳素：亚洲最大炭素制品生产基地，已取得石墨烯制备专利。
• 烯碳新材：参股多家石墨烯企业，与多所高校合作研发。
• 烯成科技（德尔未来持股20.34%）：全球唯一实现盈利的石墨烯公司，拥有透明导电薄膜技术。
• 第六元素：新三板挂牌企业，专注于石墨烯粉体研发。

4.2 中游（石墨烯薄膜）

• 二维碳素：生产石墨烯透明导电薄膜，已实现量产。
• 华丽家族：旗下重庆墨希和宁波墨西分别专注于薄膜和粉体。
• 东旭光电：与北理工合作开发石墨烯薄膜。
• 康得新：已取得石墨烯复合材料专利，正向全产业链发展。

4.3 下游（应用领域）

• 锂电池材料：中国宝安、南都电源等公司已将石墨烯用于锂电池导电剂。
• 散热材料：新纶科技、悦达投资等公司已实现石墨烯散热膜的量产。
• 电线电缆：中超控股与国家电缆检测中心合作研发石墨烯电缆。
• 油墨涂料：乐通股份与宁波墨西合作开发石墨烯油墨。
• 超级电容：江海股份与VOLTA公司合作进行石墨烯超级电容研发。
• 触控屏：莱宝高科与重庆墨希合作开发石墨烯触控屏。

五、风险提示

• 市场风险：石墨烯的应用领域尚未完全打开，市场需求存在不确定性。
• 技术风险：石墨烯薄膜制备技术仍存在面积小、厚度不均等问题，应用技术转化难度较大。
• 政策风险：受宏观经济和财政政策影响，未来可能面临政策支持减弱的风险。

投资评级

• 股票投资评级：

  • 买入：相对沪深300指数涨幅20%以上；
  • 增持：相对沪深300指数涨幅10%~20%；
  • 中性：相对沪深300指数涨幅-10%~10%；
  • 卖出：相对沪深300指数跌幅10%以上。

• 行业投资评级：

  • 强于大市：相对沪深300指数涨幅10%以上；
  • 中性：相对沪深300指数涨幅-10%~10%；
  • 弱于大市：相对沪深300指数跌幅10%以上。

结论

石墨烯作为“未来材料”具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。随着制造成本的下降、政策的扶持和科研的推进，石墨烯产业化有望提速。然而，其在实际应用中仍面临市场、技术和政策等多方面的挑战。投资者应关注石墨烯产业链上下游企业的技术突破和产业化进展，同时警惕潜在的风险。