石墨烯_21世纪新材料技术革命的引领者_21页_2mb

报告摘要

石墨烯-21世纪新材料技术革命的引领者

核心内容

石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维材料，具有卓越的力学、光学、电学和热学性能。其应用潜力广泛，涵盖电子、能源、医疗、军工等多个领域。目前，石墨烯制备技术多样，但产业化仍面临制造工艺不稳定、成本高和良率低等挑战。

主要观点

石墨烯的基本性质：石墨烯是目前最薄、最坚硬的纳米材料，具有高透光性、高导热性、高电子迁移率和低电阻率等特性。
应用潜力：石墨烯在多个领域展现出巨大的应用前景，包括纳米传感器、透明导电电极、LED散热、石墨烯集成电路、医疗设备和新能源电池等。
产业化现状：中国在石墨烯研究和专利数量上居世界首位，但产业化进程仍需突破制造工艺和成本问题。
重点企业：多家公司正在推进石墨烯的产业化，包括中国宝安、华丽家族、中泰化学等，涉及石墨烯薄膜和粉体的生产与应用。

关键信息

一、石墨烯的基本性质

物理特性：最薄、最坚硬，厚度仅0.335纳米，是头发直径的二十万分之一。
电学特性：电子迁移率高，电阻率低，仅为 $10^{-6} \Omega \cdot \mathrm{cm}$。
热学特性：导热系数高达5300W/m·K，优于金刚石。
力学特性：抗压强度达到1060GPa，比钢坚硬100倍。
化学特性：具有高度化学稳定性和兼容性，可与大多数材料混合。

二、石墨烯的应用潜力

纳米传感器：具有高灵敏度和小尺寸，适用于生物、化学、机械、航空、军事等领域。
透明导电电极：可替代ITO，用于触摸屏、太阳能电池、LED等。
LED散热：石墨烯可有效解决LED散热问题，提升产品寿命。
石墨烯集成电路：有望替代硅基材料，突破摩尔定律限制。
医疗领域：可用于基因测序、抗菌器件、生物兼容材料等。
新能源电池：提高电池充放电速度和寿命，适用于电动汽车和储能设备。

三、石墨烯的制备与产业化

物理制备方法：包括微机械剥离法、取向附生法、外延生长法、纳米碳管剪切法等。
化学制备方法：化学氧化还原法、液相剥离法、化学气相沉积（CVD）法等。
产业化难点：制造工艺不稳定、成本高、良率低，大规模生产仍需技术突破。
产业化方向：主要分为薄膜和粉体两大方向，薄膜用于电子产品，粉体用于添加剂和填充剂等。

四、相关企业标的研发与生产情况

中国宝安（000009）：
- 控股子公司贝特瑞为全球最大的锂离子电池负极材料生产商。
- 投资10亿元在哈尔滨设立石墨产业园基地，计划2019年完工。
- 石墨烯用于负极材料导电填料，提升电池性能。
- 石墨产品包括软碳、硬碳、硅碳、石墨等，覆盖新能源电池产业链。
- 2014年负极材料产量25000吨，精粉产能5~6万吨。
华丽家族（600503）：
- 间接持有重庆墨希和宁波墨西两家公司股权。
- 已在石墨烯制备产业全面发力，布局最为全面。
- 重庆墨希实现15英寸单层原子石墨烯薄膜量产，方阻降至200欧姆。
- 宁波墨西为粉体龙头，产能达1000吨，应用于新能源汽车、高分子复合材料、电子通讯等领域。
中泰化学（002092）：
- 持有厦门凯纳28%股权，凯纳为全球首家提出“石墨烯微片”的公司。
- 石墨烯用于PVC塑料的改性剂，已实现量产。
- 2014年净利1.65亿元至1.8亿元，增幅显著。
辉锐科技（未上市）：
- 率先进军大面积石墨烯柔性屏产业链。
- 已实现石墨烯薄膜的量产，良率高，成本优化。
- 产品尺寸从2005年的 $5\mu m$ 到2013年的7.5平方米。
第六元素（831190）：
- 新三板挂牌石墨烯公司，已成功研发并试生产6大系列石墨烯粉体产品。
- 与多家企业合作，开发石墨烯防护涂料、线缆等产品。
- 获得多项石墨烯线缆专利。
烯碳新材（000511）：
- 2013年战略转型，进入石墨烯等新材料产业。
- 与清华大学、上海交通大学等合作，研发介孔活性碳、锂离子电池负极材料等。
- 粉体产能达4000吨，实现全产业链布局。
康得新（002450）：
- 国内光学膜龙头，设立子公司张家港康得新石墨烯应用科技。
- 已取得石墨烯-碳纳米管复合材料膜专利技术。
- 与保利合作，计划并购石墨烯膜产业链前端资源公司。
莱宝高科（002106）：
- 国内触摸屏龙头企业，与重庆墨希合作，实现石墨烯触控屏关键技术突破。
- 产品包括ITO导电玻璃和中小尺寸彩色滤光片。
大富科技（300134）：
- 射频技术国家高新企业，产品线齐全，包括高导热石墨箔、锂离子电池负极材料等。
- 与瑞盛新能源合作，建立石墨全产业链生产能力。

行业前景与投资建议

行业前景：石墨烯被视为21世纪新材料技术革命的引领者，未来应用领域广阔，市场规模有望超过1000亿美元。
投资评级：
- 公司短期评级：
  - 强烈推荐：公司股价涨幅超基准指数20%以上。
  - 审慎推荐：公司股价涨幅介于5-20%之间。
  - 中性：股价变动幅度介于±5%之间。
  - 回避：股价表现弱于基准指数5%以上。
- 公司长期评级：
  - A：公司长期竞争力高于行业平均水平。
  - B：公司长期竞争力与行业平均水平一致。
  - C：公司长期竞争力低于行业平均水平。
- 行业投资评级：
  - 推荐：行业基本面向好，行业指数将跑赢基准指数。
  - 中性：行业基本面稳定，行业指数跟随基准指数。
  - 回避：行业基本面向淡，行业指数将跑输基准指数。