黑科技(一)_石墨烯专题研究_21页_1mb
报告摘要
石墨烯专题研究报告总结
核心内容
石墨烯是一种具有优异物理、电子、力学、热学及光学特性的二维晶体材料,其独特的性能使其在多个领域具有广泛的应用前景,包括电子器件、柔性显示、传感器、能量存储与转换、复合材料等。目前,我国在石墨烯领域具备较强的产业基础和政策支持,但产业仍处于技术研发和中试阶段,尚未实现大规模商业化应用。
主要观点
- 石墨烯的物理特性:石墨烯具有巨大的比表面积(2630 m²/g)、高电子迁移率(200000 cm²/(V·s))、高杨氏模量(约1.0TPa)、高热导率(约5000 W/m·K)、高光学透过率(约97.7%)等。
- 电子效应:石墨烯具有极高的载流子迁移率,其电子与光子无静止质量,速度与动能无关,未来可能取代硅,成为新一代电子器件材料。
- 力学特性:石墨烯是已知强度最高的材料之一,其优异的力学性能使其在高强度材料、压力传感器、航空航天等领域具有应用潜力。
- 热性能:石墨烯具有极高的热导率,可有效用于电子设备散热,如智能手机、LED照明等。
- 光学特性:石墨烯在较宽波长范围内吸收率约为2.3%,透光率高达97.7%,可应用于透明导电材料、柔性显示等。
关键信息
石墨烯的应用领域
- 代替硅生产电子产品:石墨烯可提升电子设备运行速度、降低能耗、提高散热性能,未来有望替代硅基材料。
- 柔性显示:石墨烯在柔性触摸屏、可折叠电子产品等领域具有广阔前景。
- 传感器:石墨烯气体传感器、生物传感器、压力传感器等在灵敏度、响应时间等方面优于传统传感器。
- 能量存储与转换:石墨烯在锂电池、超级电容器、太阳能电池等领域有应用潜力。
- 复合材料:石墨烯可用于增强金属、高分子、无机非金属材料的性能,提升导电性、导热性、抗静电性等。
- 其他应用:包括生物医药、大气污染治理、水处理、节能环保等。
石墨烯产业现状
- 产业链发展:我国是全球石墨资源大国和制造业大国,石墨烯产业处于产业化初期,尚未形成完整产业链。
- 技术瓶颈:低成本高品质石墨烯原料的规模化生产、商业化应用是当前行业的主要瓶颈。
- 政策支持:石墨烯已被提升至国家战略高度,多项政策支持其发展,包括《中国制造2025》、《新材料产业发展指南》等。
- 产业化进展:部分企业已实现石墨烯产品的量产,如华为、东旭光电等。
石墨烯行业发展趋势
- 下游应用风起云涌:石墨烯在多个应用领域取得进展,包括柔性显示、传感器、能量存储等。
- “石墨烯+”战略:通过将石墨烯作为添加剂与其他材料复合,提升材料性能,推动产业化。
- 产业生态系统逐渐形成:政策引导、产业联盟建设、创新平台搭建,推动产业链完善。
- 企业兼并重组:石墨烯行业仍处于快速发展阶段,企业兼并重组趋势明显。
- 地方政府布局:多地加快石墨烯产业布局,建设产业园,推动产业发展。
- 标准化进程加快:国家标准推进组成立,推动石墨烯检测与表征标准制定。
标的公司介绍
宝泰隆(601011.SH)
- 业务转型:从煤化工转型为石墨烯及石墨深加工业务。
- 产能情况:2017年1月实现100吨/年石墨烯工业化生产项目投产,年产能为150吨。
- 合作与研发:与清华大学、哈尔滨工业大学等高校合作,提升研发能力,研发支出显著增长。
东旭光电(000413.SZ)
- 石墨烯产品:2017年上半年实现石墨烯产品扭亏为盈,毛利率为61.53%。
- 产品布局:布局石墨烯基锂离子电池、散热膜、LED照明、智能终端等。
- 技术突破:推出“烯王”第二代产品,实现快速充放电。
华丽家族(600503.SH)
- 子公司运营:控股宁波墨西和重庆墨希,分别专注于石墨烯粉体和薄膜材料。
- 产品应用:石墨烯产品应用于触控屏、传感器、柔性加热、电子书等。
二维碳素(833608.OC)
- 产品结构:以石墨烯触摸屏、高导电复合膜、压力传感器为主。
- 研发进展:多个项目进入试产或量产阶段,具备一定的市场竞争力。
第六元素(831190.OC)
- 产能情况:拥有石墨烯粉体和薄膜规模化生产能力。
- 产品应用:加热膜、触摸传感器、石墨烯浆料等。
- 研发投入:研发支出持续增长,技术储备丰富。
瓶颈与风险
- 生产瓶颈:低成本高品质石墨烯原料的规模化生产仍是主要挑战。
- 商业化瓶颈:石墨烯在实际应用中尚未完全体现其性能优势,商业化进程缓慢。
- 风险提示:石墨烯推广不及预期;技术瓶颈无法突破。
总结
石墨烯作为一种具有巨大潜力的新型材料,其在电子、传感器、储能、复合材料等领域展现出广泛的应用前景。我国具备良好的石墨资源和政策支持,但目前仍处于产业化初期,需进一步突破技术瓶颈,推动规模化生产与商业化应用。部分企业已实现石墨烯产品的量产,但整体行业仍需持续的研发投入与市场开拓,以实现真正的产业化和盈利模式。
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