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2018年石墨烯行业市场分析报告

2018年石墨烯行业市场分析报告投资要点核心观点2017年石墨烯产业化加速发展,随着《“十三五”材料领域科技创新专项规划》中重点发展石墨烯的政策颁布,在国家战略的大力支持和资本投入下,石墨烯下游应用有望实现产业化突破。

石墨烯行业热点不断,百家争鸣,一派欣欣向荣之后隐现虚火过旺。

面对石墨烯行业鱼龙混杂的现状,去伪存真,挖掘真正的石墨烯标的,成为该行业投资制胜的关键。

氧化还原法作为最具潜力的石墨烯规模制备方法,其下游应用之一石墨烯锂电导电剂有望成为石墨烯产业化应用的突破点。

建议跟踪国家扶持政策、高校科研成果等,短期适合主题投资,静候相关公司应用层面的产业化突破,提前布局石墨烯优质标的,关注道氏技术、东旭光电。

中国石墨烯产业化位居世界前列,相关企业遍地开花,去伪存真成关键石墨烯产业是中国少数位居世界发展前列的产业之一。

石墨烯产业化在我国起步早,发展迅速。

得益于科研单位的技术进展,政府的政策支持,以及相关产业资金的大力投入,目前已经形成了囊诺几乎所有石墨烯下游应用的局面,呈现出“百花齐放百家争鸣”的大好形势。

随着《中国制造2025》以及《“十三五”材料领域科技创新专项规划》中重点发展石墨烯的政策颁布,石墨烯产业化进一步迎来了投资热潮。

但是重赏之下,有勇夫李逵亦有充数李鬼。

面对石墨烯行业虚火过旺鱼龙混杂的问题,去伪存真、发掘真正投资办实事的石墨烯企业成为关键所在。

石墨烯下游市场突破点——锂电池导电剂随着石墨烯应用的兴起,对于产业链上游石墨烯原料的需求日益增加,如何实现石墨烯原料的大规模制备成为业界最关心的问题,也是目前制约石墨烯产业飞速发展的最大瓶颈。

决定量产的关键因素首先是技术成熟度,其次是制造成本和产业应用障碍。

氧化还原法凭借技术成熟、成本低、产业化应用障碍少,成为最有前景的石墨烯规模制备方案。

石墨烯主要分为粉体(微片)和薄膜两类,氧化还原法制备得到的是石墨烯粉体。

在石墨烯粉体众多的下游应用中,石墨烯锂电池导电剂凭借市场规模巨大、替代现有体系简单、综合成本低的优势,有望率先成为石墨烯下游应用的突破点。

内容目录1. 石墨烯基础篇 (6)1.1. 石墨烯简介 (6)1.2. 石墨烯的理化特性 (6)1.3. 石墨烯研究的全球化热潮 (7)1.4. 中国石墨烯行业发展领先世界 (9)1.5. 石墨烯处于技术成长期,蕴含巨大市场 (10)2. 石墨烯制备篇 (11)2.1. 制备方法综述 (11)2.2. 粉体的研发现状 (12)2.2.1. 氧化还原法制备粉体的技术路径 (12)2.2.2. 粉体的国内研究发展现状 (13)2.2.3. 粉体的下游应用 (13)2.3.薄膜的研发 (14)2.3.1. CVD法制备粉体技术路径 (14)2.3.2. 薄膜的国内研究发展现状 (15)2.3.3. 薄膜的下游应用 (15)3. 粉体应用篇 (16)3.1.导电剂 (16)3.1.1. 新能源汽车市场需求增大,导电剂有望迎来大规模增长 (16)3.1.2. 锂电池的导电桥梁——导电剂 (16)3.1.3. 石墨烯基锂电池产品 (18)3.2.超级电容 (19)石墨烯超级电容产品 (20)3.3.涂料 (21)防腐涂料 (21)导电涂料 (21)散热涂料 (22)电磁屏蔽涂料 (22)抗静电涂料 (22)透光涂料 (22)3.4.高效催化剂 (22)4. 薄膜应用篇 (22)4.1.导热膜 (22)4.2.柔性显示 (23)石墨烯柔性屏手机产品 (24)4.3.集成电路 (25)石墨烯晶体管产品 (26)4.4.传感器 (26)5.1.薄膜、粉体应用前景对比 (27)5.1.1.粉体制备技术成熟、低成本优势明显 (27)5.1.2.粉体的产业应用障碍小 (27)5.2.石墨烯导电剂市场规模分析 (27)6. 投资策略篇:短期适合主题投资,静候下游应用端爆发,建议关注道氏技术,东旭光电、华丽家族 (28)6.1.道氏技术:控股国内石墨烯导电剂龙头——青岛昊鑫 (28)6.2.东旭光电:石墨烯业务——内生+外延,全产业链优势明显 (28)6.3.华丽家族:依托中科院技术平台,薄膜+粉体双轮驱动 (29)7. 风险提示 (29)图表目录图1:石墨烯及相关碳材料微观结构示意图 (6)图2:全球石墨烯专利申请数量的年度分布(单位:件) (7)图3:全球石墨烯专利申请的地区分布 (7)图4:欧洲“石墨烯旗舰计划”10亿欧元投资计划 (8)图5:2016年石墨烯专利数量占比统计 (9)图6:全球十大石墨烯专利发明人 (9)图7:中国制造2025重点领域技术路线图 (10)图8:石墨烯专利技术生命周期表 (10)图9:石墨烯专利新发明人时序分布 (10)图10:中国石墨烯市场规模预测(单位:万美元) (11)图11:氧化还原法制备石墨烯原理示意图 (12)图12:CVD法制备石墨烯原理示意图 (14)图13:2012-2016年度中国新能源车销量(单位;辆) (16)图14:2012-2016全球锂电池市场规模(单位;GWh) (16)图15:各类导电剂预期价格变化(单位:美元/千克) (18)图16:东旭光电“烯王”石墨烯基电池 (19)图17:华为高温长寿命石墨烯基锂电池 (19)图18:石墨烯超级电容器结构示意图 (19)图19:中国南车石墨烯超级电容 (20)图20:2011-2015中国涂料行业经营数据(单位:亿元) (21)图21:2011-2015中国防腐涂料产量数据(单位:万吨) (21)图22:手机散热膜结构图 (23)图23:智能手机屏幕尺寸发展趋势 (23)图24:三星WP8柔性手机 (24)图25:可穿戴运动检测系统示意图 (24)图26:中国智能可穿戴设备市场规模(单位:亿元) (24)图27:重庆墨希石墨烯柔性屏手机 (25)图29:2012-2016年中国集成电路产业销售额(单位:亿元) (25)图30:IBM展示155GHz石墨烯晶体管 (26)图31:石墨烯分子传感器示意图 (26)图32:2016-2020石墨烯传感器市场规模预测(单位:亿元) (26)表1:石墨烯优异理化特性及相关应用领域 (6)表2:全球范围内石墨烯政府项目情况 (8)表3:中国政府石墨烯产业相关政策 (9)表4:石墨烯主流制备方法汇总 (11)表5:石墨烯粉体、薄膜参数对比 (12)表6:氧化还原法不同路径整理 (13)表7:国内部分上市公司石墨烯粉体专利情况 (13)表8:国内部分公司石墨烯粉体产能情况 (13)表9:石墨烯粉体应用汇总 (14)表10:CVD法不同路径整理 (15)表11:国内部分上市公司石墨烯薄膜专利情况 (15)表12:国内部分公司石墨烯薄膜产能情况 (15)表13:石墨烯薄膜应用汇总 (16)表14:锂电池的组成部分与对应材料 (17)表15:导电剂性能影响因素及作用 (17)表16:现有导电剂参数对比 (18)表17:电池电容储能性能比较 (20)表18:不同超级电容器材料的性能参数对比 (20)表19:含石墨烯防腐漆成本与传统防腐涂料持平 (21)表20:石墨烯防腐漆可显著提高涂料耐腐性能 (21)表21:石墨烯涂料主要生产企业 (22)表22:石墨烯催化剂相关材料 (22)表23:石墨烯导电膜与ITO参数对照 (24)表24:石墨烯导电剂市场规模预测 (27)表25:昊鑫石墨烯产品表 (28)表26:东旭光电石墨烯产业布局年表 (28)表27:华丽家族石墨烯产品表 (29)1.石墨烯基础篇1.1.石墨烯简介石墨烯,是由单层碳原子经电子轨道杂化后形成的蜂巢状二维晶体,厚度仅为0.335nm。

在2004年被从石墨中剥离而发现,获诺贝尔奖。

又称为单层石墨,是碳纳米管、富勒烯的同素异形体,优异的碳纳米材料。

根据中国石墨烯产业技术创新战略联盟标准,单层石墨烯指由一层碳原子构成的二维碳材料。

石墨烯是由不多于10层的单层石墨烯周期性紧密堆积构成。

石墨烯材料泛指与石墨烯相关的、不多于10个碳原子层的二维碳材料。

图1:石墨烯及相关碳材料微观结构示意图资料来源:中国知网,天风证券研究所1.2.石墨烯的理化特性由于石墨烯在电、热、光等诸多领域表现出的卓越性能,被称为“新材料之王”,科学家甚至预言石墨烯将"彻底改变21世纪",掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。

结合石墨烯的各类优异性能及特性,石墨烯将来运用的领域将会十分广阔,主要集中在能源、环境、电子、化工等行业,尤其是在电子行业的锂电池材料、超级电容器、OLED、柔性屏、传感器、芯片等领域,以及化工行业的涂料、吸附、淡化等领域。

表1:石墨烯优异理化特性及相关应用领域简介应用领域高导电性载流子迁移率是锑化铟的2倍,超过商用硅片10倍,已知最高芯片、集成电路、导电剂、传感器、锂电高导热性导热系数达5300W/m·K,高于碳纳米管和金刚石散热元件、导热元件高比功率10Kw/Kg,30倍于锂电超级电容、储能元件高强度断裂强度为125GPa,优质钢铁的200倍机械结构双极半导体兼有N、P型半导体性能CMOS半导体元件高柔性弯折不影响优异的性能柔性材料、曲屏、可穿戴设备高比表面积层比表面积2630m2/g,普通活性炭1500m2/g,碳材料中最高传感器、催化载体、超级电容渗透率碳六元环结构,高致密,He无法穿透;孔隙可修饰滤膜、海水淡化、防腐涂料透光率单层石墨烯仅吸收2.3%的可见光和红外光,替代ITO 透明导电薄膜资料来源:中国知网,Web of Science,天风证券研究所1.3. 石墨烯研究的全球化热潮石墨烯相关研究已有较长时间,相关专利申请在1994年出现。

但一直被认为是假设性材料,直到2004年,英国曼彻斯特大学的科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功从实验中分离出石墨烯,两人因此分享了2010年诺贝尔物理学奖。

随后,石墨烯激起了全世界的研发热潮,专利申请开始持续大幅度增长,热度至今不减。

图2:全球石墨烯专利申请数量的年度分布(单位:件) 资料来源:石墨烯产业联盟,天风证券研究所石墨烯研究之风从欧洲刮起,以英国曼彻斯特大学为发源地迅速吹遍全球。

世界范围内石墨烯的相关研究成果主要集中在以英法德为代表的欧洲、中日韩为代表的东亚和以美国为主的北美洲。

从专利数量来看,中美韩三国位居前列,相关石墨烯研发机构以大学和企业为主。

图3:全球石墨烯专利申请的地区分布资料来源:石墨烯产业联盟,天风证券研究所1000200030004000500060007000800090001000020062007200820092010201120122013201420152016随着石墨烯各方面应用的不断深入,航空航天、国防、电子信息、能源安全等领域所具有的应用潜力和市场价值,引起了各国科学界和产业界的高度关注。

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