未來應(yīng)用前景廣闊。隨著政府支持力度的逐步加大，未來行業(yè)將邁入高速發(fā)展期。

澄泓研究理念：讓研報(bào)變誠(chéng)實(shí)，使投資更簡(jiǎn)單。

澄泓研究·新視界工作室成員：簡(jiǎn)放、散人gjjn538、大徐子、明日花開、后來居上_dioyan、楊長(zhǎng)雍、股市里的隨風(fēng)草（主稿）、吉普賽007

【核心觀點(diǎn)】

1.石墨烯在力、光、電、熱等性能方面較傳統(tǒng)材料均具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，未來應(yīng)用前景廣闊。

2.隨著政府支持力度的逐步加大，未來行業(yè)將邁入高速發(fā)展期。

3.隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，鋰電池的能量密度將成為限制行業(yè)發(fā)展的主要瓶頸，石墨烯在鋰電行業(yè)的應(yīng)用或?qū)⒊蔀榻鉀Q行業(yè)技術(shù)難題的關(guān)鍵。

4.眾多上市公司在石墨烯行業(yè)的布局，說明資本方對(duì)該行業(yè)的看好，未來將助力石墨烯行業(yè)的發(fā)展。

【前言】

研究石墨烯行業(yè)，給筆者的第一印象就是各種高大上，仿佛任何東西只要加入石墨烯材料，性能立馬會(huì)得到質(zhì)的提升。美國(guó)工程師杰弗雷用形象地比喻來形容石墨烯的強(qiáng)度：將一張和食品保鮮膜一樣薄的石墨烯薄片覆蓋在一只杯子上，如果想用一支鉛筆戳穿它，需要一頭大象站在鉛筆上。這無疑讓筆者腦洞大開：要是有一件石墨烯材料做的衣服，穿上它豈不是相當(dāng)于一件防彈衣，刀槍不入，光這么一塊未來的市場(chǎng)空間已經(jīng)足以讓本人滿眼的￥。可是理想很豐滿現(xiàn)實(shí)很殘酷，就目前來講，大規(guī)模、低成本的大尺寸石墨烯材料生產(chǎn)離工業(yè)化還有很大的距離要走。

一、石墨烯行業(yè)簡(jiǎn)介

1.石墨烯的定義

石墨烯一直被認(rèn)為是假設(shè)性的存在，無法單獨(dú)穩(wěn)定存在，直至2004年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈.海姆和康坦斯丁.諾沃肖洛夫，成功地在試驗(yàn)里從石墨中分理處石墨烯，而證實(shí)它可以單獨(dú)存在，兩人也因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)（為何當(dāng)年筆者也曾在紙上拿鉛筆亂描，然后拿膠帶粘下來看而沒有發(fā)現(xiàn)石墨烯那）。石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)，以sp2雜化軌道組成（高中化學(xué)里的知識(shí)，現(xiàn)在看來已經(jīng)不知所云，大家只需要知道這種結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定就好了），六角形呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料（單層石墨烯的厚度僅為0.334nm）。

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?石墨烯研究史：

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?2.石墨烯的分類

實(shí)際制備過程中，石墨烯并不是嚴(yán)格單層。按層數(shù)分類，其可分為：?jiǎn)螌邮?、雙層石墨烯和少層石墨烯；按產(chǎn)品形態(tài)可分為石墨烯薄膜、粉體、微片。

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?石墨烯層數(shù)超過10層后，性質(zhì)接近薄層體石墨，因此也就不能稱之為石墨烯了。石墨烯在層數(shù)、產(chǎn)品形態(tài)上的差異也決定了石墨烯的各項(xiàng)性能的不同。

3.石墨烯材料的性能分析

石墨烯的不同尺寸都有著獨(dú)特的性能，在相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域也都有著廣闊的前景。納米尺寸的石墨烯具有與眾不同的光、電、磁、熱、力學(xué)等特性；片狀石墨烯由于傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)特殊，在電、熱傳導(dǎo)方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。隨著研究的深入、科技手段的進(jìn)步，其性質(zhì)和應(yīng)用范圍也不斷拓展，在諸如催化、儲(chǔ)氫、海水淡化、癌癥治療領(lǐng)域進(jìn)展頗豐。

力學(xué)性能：

石墨烯是已知材料中強(qiáng)度和硬度最高的晶體結(jié)構(gòu)，單層石墨烯的強(qiáng)度極限為42N/㎡，如果這個(gè)數(shù)據(jù)不夠形象的話，如果能夠制取出厚度相當(dāng)于普通食品塑料包裝袋（約為100nm的厚度，相當(dāng)于300層單層石墨烯構(gòu)成）的石墨烯，那么需要施加大于12600N/㎡的壓力（相當(dāng)于1.26噸的重物）才能將其破壞（可是包裝袋做這么結(jié)實(shí)然并軟，做成繩子倒是不錯(cuò)的選擇）。

電學(xué)性能：

電子在石墨烯中傳輸時(shí)不易發(fā)生散射，遷移率可達(dá)到20萬(wàn)c㎡/（V*s），約為硅中電子遷移率的140倍，其電導(dǎo)率可達(dá)1萬(wàn)S/m，是室溫下導(dǎo)電性最佳的材料。

常見導(dǎo)體電導(dǎo)率對(duì)比（S/m）常見半導(dǎo)體遷移率對(duì)比（c㎡/V*s）

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?石墨烯的導(dǎo)電性還可以通過化學(xué)改性的方法進(jìn)行控制，并可同時(shí)獲得各種基于石墨烯的衍生物。雙層石墨烯在一定條件下還可以呈現(xiàn)出絕緣性。

光學(xué)性質(zhì)：

石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)性能，理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，單層石墨烯吸收2.3%的可見光，即透過率為97.7%。單層石墨烯和雙層石墨烯的可見光透射率依次相差2.3%。也就是說即使少層石墨烯中的最高10層的石墨烯透光率依然可達(dá)到77%，而玻璃的透光率一般在80%左右。

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?熱學(xué)性能：

石墨烯室溫?zé)釋?dǎo)率約為5300W/m.K，高于碳納米管和金剛石，是室溫下銅熱導(dǎo)率的10倍以上，因此散熱性能優(yōu)異。

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?常見散熱材料導(dǎo)熱系數(shù)(W/m.K)

4.石墨烯的制備

自2004年第一次用機(jī)械剝離的方法得到石墨烯后，石墨烯優(yōu)良的性能和廣闊的應(yīng)用前景吸引了世界各國(guó)研究者的關(guān)注，隨之開發(fā)出眾多石墨烯制備方法。

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?而大面積制備石墨烯薄膜的方法，目前來講主要有機(jī)械剝離法、化學(xué)氣相合成法、外延生長(zhǎng)法、氧化還原法較為常見，上述方法各有優(yōu)劣。

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下面就外延生長(zhǎng)法和化學(xué)氣相沉積法（CVD）展開詳細(xì)說明：

外延生長(zhǎng)法：

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?化學(xué)氣相沉積法（CVD）：

將碳?xì)錃怏w吸附于具有催化活性的非金屬或金屬表面，加熱使碳?xì)錃怏w脫氫在襯底表面形成石墨烯。

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CVD法制備石墨烯的基本過程：把基底金屬箔片放入爐中，通入氫氣和氬氣或者氮?dú)獗Ｗo(hù)加熱至1000℃左右，穩(wěn)定溫度，保持20min左右；然后停止通入保護(hù)氣體，改通入碳源（如甲烷）氣體，大約30min，反應(yīng)完成；切斷電源，關(guān)閉甲烷氣體，再通入保護(hù)氣體排凈甲烷氣體，在保護(hù)氣體的環(huán)境下直至管子冷卻到室溫，取出金屬箔片，得到金屬箔片上的石墨烯。下圖為石墨烯的制備過程：

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?二、石墨烯上游產(chǎn)業(yè)分析

石墨烯上游產(chǎn)業(yè)主要為在石墨烯生產(chǎn)中所用的原材料、設(shè)備以及在石墨烯生產(chǎn)轉(zhuǎn)移過程中所用的一些化學(xué)品。在這里我們以CVD法為例進(jìn)行分析。

原材料：

原材料方面主要有甲烷、乙烯、乙炔等碳?xì)錃怏w。

生產(chǎn)設(shè)備：

1.CVD管式爐：設(shè)備簡(jiǎn)單，操作容易，但是反應(yīng)溫度高，時(shí)間較長(zhǎng)，耗費(fèi)能量較大，無法制備大面積的石墨烯；此外，由于沒有壓力，薄膜生長(zhǎng)容易形成褶皺，減小平整度。

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?2.微波等離子CVD設(shè)備：是將微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波用波導(dǎo)管經(jīng)隔離器進(jìn)入反應(yīng)器，并通入甲烷和氫氣的混合氣體，從而產(chǎn)生甲烷-氫氣等離子體，在基底表面進(jìn)行沉積。此法由于具有等離子體的輔助沉積，使其有沉積溫度低，時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。

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?3.磁控濺射CVD設(shè)備：磁控濺射CVD系統(tǒng)屬于冷壁腔CVD系統(tǒng)，也就是說在反應(yīng)中只有襯底處是有效的加熱區(qū)；高溫下，碳?xì)錃怏w只在襯底上分解，不會(huì)造成碳過多而產(chǎn)生的抑制石墨烯生長(zhǎng)的現(xiàn)象。

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?轉(zhuǎn)移過程：

金屬基底影響石墨烯的進(jìn)一步應(yīng)用，因此，合成的石墨烯薄膜必需轉(zhuǎn)移到一定的目標(biāo)基底。理想的石墨烯轉(zhuǎn)移技術(shù)應(yīng)具有如下特點(diǎn):

(1)保證石墨烯在轉(zhuǎn)移后結(jié)構(gòu)完整、無破損；

(2)對(duì)石墨烯無污染(包括摻雜)；

(3)工藝穩(wěn)定、可靠,并具有高的適用性。

對(duì)于僅有原子級(jí)或者數(shù)納米厚度的石墨烯而言，由于其宏觀強(qiáng)度低,轉(zhuǎn)移過程中極易破損，因此與初始基體的無損分離是轉(zhuǎn)移過程所必須解決的首要問題。常見的轉(zhuǎn)移方法有濕化學(xué)腐蝕基底法和干法轉(zhuǎn)移。

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?三、石墨烯的下游應(yīng)用分析

實(shí)驗(yàn)室研究已經(jīng)證實(shí)了石墨烯具備優(yōu)秀的電學(xué)性能、機(jī)械性能、光學(xué)性能和高比表面積，包括中國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家地區(qū)的政府科研機(jī)構(gòu)以及跨國(guó)企業(yè)已經(jīng)積極投身石墨烯制備和應(yīng)用研究。目前已知的應(yīng)用領(lǐng)域包括電子器件領(lǐng)域、能源領(lǐng)域、環(huán)保領(lǐng)域以及金屬制品的電磁防護(hù)、防腐涂料、油墨等等。根據(jù)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2018年全球石墨烯產(chǎn)業(yè)的規(guī)模將達(dá)到329億美元的規(guī)模：

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?1.電子器件領(lǐng)域

石墨烯在電子器件領(lǐng)域主要用作散熱材料、柔性觸控屏材料、傳感器材料和芯片材料等。目前廣泛使用的散熱材料是石墨、鋁合金等，使用石墨烯與塑料結(jié)合的改性產(chǎn)品作為現(xiàn)有散熱材料的替代，是相對(duì)簡(jiǎn)單的改進(jìn)，石墨烯散熱薄膜在我國(guó)也已初步實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。柔性觸控屏材料和傳感器材料用在消費(fèi)電子類產(chǎn)品上，市場(chǎng)需求和增長(zhǎng)空間較大，是各個(gè)企業(yè)積極研發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。

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?散熱材料：

以石墨烯制成的散熱膜散熱性能會(huì)大大優(yōu)于石墨片。貴州新碳高科有限責(zé)任公司已推出中國(guó)首個(gè)純石墨烯粉末產(chǎn)品——柔性石墨烯散熱薄膜，該石墨烯散熱薄膜外觀與錫箔紙相似，柔韌能任意折疊，可用剪刀剪成任意形狀，薄膜厚度控制在25微米左右，相當(dāng)于普通A4紙的三分之一厚。據(jù)機(jī)構(gòu)認(rèn)證顯示，該產(chǎn)品相較于常用的銅散熱材料將提升4-6倍的散熱效果，并具有良好的可加工性。

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?柔性觸控屏材料：

石墨烯幾乎完全透明，導(dǎo)電性能卓越，而且碳原子的連接十分柔韌，可以用于制作透明導(dǎo)電膜，柔性材料，應(yīng)用于柔性電容觸摸屏、OLED面板、柔性LCD面板等。

目前通用的觸控屏使用氧化銦錫（ITO為原料。在產(chǎn)品性能上，石墨烯具有更優(yōu)異的透明性（只吸收2.3%的光）、更出色的導(dǎo)電性能，以及ITO所不具備的強(qiáng)韌性（可彎曲，拉伸20%仍不斷裂）。在產(chǎn)品生產(chǎn)方面，稀有金屬的銦作為ITO導(dǎo)電膜的原料，存在供需緊張、甚至告罄的危險(xiǎn)，而石墨烯具有資源稟賦優(yōu)勢(shì)且生產(chǎn)環(huán)節(jié)不會(huì)產(chǎn)生重金屬污染，對(duì)環(huán)境危害較小。

?傳感器：

石墨烯的柔性應(yīng)力傳感器具有良好的穩(wěn)定性，在經(jīng)過大于萬(wàn)次的壓力測(cè)試后，其初始電阻沒有明顯變化。此外，這種石墨烯電子皮膚由于厚度小，可被黏在手指上檢測(cè)關(guān)節(jié)活動(dòng)。諾基亞專注于傳感器技術(shù)并已經(jīng)獲得一項(xiàng)石墨烯傳感器專利授權(quán)，該專利產(chǎn)品主要應(yīng)用于手機(jī)攝像頭設(shè)備。此外，中科院物理設(shè)計(jì)所科研人員近日也宣布在石墨烯電子皮膚研究中取得進(jìn)展，針對(duì)石墨烯機(jī)械強(qiáng)度高導(dǎo)致應(yīng)力測(cè)量范圍不大和測(cè)量精度不高的問題，設(shè)計(jì)出石墨烯波紋結(jié)構(gòu)應(yīng)力傳感器，使應(yīng)力測(cè)量范圍超過30%，靈敏因子提高到500以上。

常州二維碳素發(fā)布石墨烯壓力感應(yīng)傳感器——全新Z-Touch壓力觸控解決方案：

?芯片材料：

目前集成電路晶體管普遍采用硅材料制造，但是，當(dāng)硅材料尺寸小于10納米時(shí)，制造出的晶體管的穩(wěn)定性將沒有保障。石墨烯高度穩(wěn)定，甚至只有一個(gè)六圓環(huán)存在的情況下仍會(huì)穩(wěn)定存在。因此即使石墨烯切割成只有1納米寬的元件，其導(dǎo)電性也很好，而且制備出的晶體管尺寸越小，性能越好。石墨烯的運(yùn)行速度可達(dá)太赫茲。在現(xiàn)有材料和技術(shù)條件下，產(chǎn)生4、5GHz以上的頻率難度都相當(dāng)高。由于電子在石墨烯電路中的運(yùn)行速度遠(yuǎn)高于硅，石墨烯電路可以運(yùn)行在比硅電路高得多的頻率上，比如100GHz甚至1THz。

IBM展示制造的155GHz石墨烯晶體管：

?2.能源領(lǐng)域

?鋰電池：

鋰電池是目前最為常見的充電電池，具有電壓高、比能量高、無記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦等便攜設(shè)備中。石墨烯是由單層碳原子緊密排列構(gòu)成，鋰離子不僅可以存儲(chǔ)在石墨烯片層的兩側(cè)，還可以在石墨烯片層的邊緣和孔穴中存儲(chǔ)，其理論比容量為740~780mAh/g，為傳統(tǒng)石墨材料的2倍多。此外，石墨烯的孔道結(jié)構(gòu)使得鋰離子在負(fù)極材料中的擴(kuò)散路徑比較短，有效提高了電導(dǎo)率，可以很大程度提高鋰電池倍率性能。

?石墨烯或碳納米管薄膜基體具有較強(qiáng)的導(dǎo)電性，有利于提高柔性電池快速充電性能；石墨烯復(fù)合材料能夠增加電池容量，提高使用效率；石墨烯復(fù)合材料的高能量密度還使得其產(chǎn)品在質(zhì)量和厚度方面均具有明顯優(yōu)勢(shì)。因此，石墨烯基柔性電池是未來柔性電池高能量密度、輕量化的主流發(fā)展方向。

太陽(yáng)能電池：

如果說使用石墨烯替代觸控屏上的氧化銦錫（ITO）是由于其具備導(dǎo)電性和力學(xué)特性，那么替代ITO作為透明電極更多的是利用了其導(dǎo)電性和光學(xué)特性——其對(duì)于包括中遠(yuǎn)紅外線在內(nèi)的所有紅外線都具備高透明性。紅外線占據(jù)了相當(dāng)一部分的太陽(yáng)輻射能量，但I(xiàn)TO、FTO和AZO等氧化物透明電極對(duì)紅外線的透射率比較低。實(shí)際上，一般情況下載流子密度低的材料的透過率高，較容易穿過更大波長(zhǎng)范圍的光，但較高的透過率也意味著較低的導(dǎo)電率，最常見的例子就是玻璃——一種具有極佳透光性的絕緣體。石墨烯的顛覆意義在于其具有非常高的載流子遷移率，使得其在具有較高的透過率的同時(shí)也兼具相對(duì)較高的導(dǎo)電率，因而石墨烯作為太陽(yáng)能電池電極材料將大大改善電池性能。石墨烯具有獨(dú)特的機(jī)械彎曲性能，可以作為太陽(yáng)能電池、有機(jī)發(fā)光器件的柔性電極。這將是太陽(yáng)能電池應(yīng)用于更多的領(lǐng)域，比如為可穿戴設(shè)備供電等等。盡管光伏產(chǎn)業(yè)在過去幾年經(jīng)歷了大起大落，但隨著國(guó)家對(duì)新能源開發(fā)利用的重視程度增加，太陽(yáng)能電池的產(chǎn)銷具備持續(xù)增長(zhǎng)能力，而石墨烯太陽(yáng)能電池的研發(fā)生產(chǎn)也能有力助長(zhǎng)這一趨勢(shì)。當(dāng)然目前石墨烯在太陽(yáng)能電池方面的應(yīng)用尚處于實(shí)驗(yàn)室階段。

超級(jí)電容：

西班牙Graphenano公司宣布和西班牙科爾瓦多大學(xué)合作研發(fā)成功石墨烯“超級(jí)電池”。該一次充電時(shí)間只需8分鐘，即可供電力新能源汽車行駛1000千米，而1000千米的續(xù)航里程遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)汽車一箱油的行駛路程，幾乎接近北京與上海的直線距離。因其性能上的顛覆性而被冠以“超級(jí)電池”之稱。從主要參數(shù)看，“超級(jí)電池”的其能量密度超過600wh/kg，是目前動(dòng)力鋰電池的5倍，電池重量只是鋰離子電池的一半，使用壽命是目前鋰電池2倍，是傳統(tǒng)氫化電池的4倍，其成本將比目前鋰電池降低77%。

3.輸電電纜

石墨烯具有導(dǎo)電性極強(qiáng)的優(yōu)良特性，是能隙為零的半導(dǎo)體，電子的運(yùn)動(dòng)速度能達(dá)到光速的1/300，遠(yuǎn)超其他金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度。常溫下其載流子遷移率最高，是目前世界上電阻率最小的材料，電阻率低于目前國(guó)內(nèi)電線電纜用導(dǎo)體用首選材料銅。如果石墨烯能夠作為電纜導(dǎo)體的替代產(chǎn)品，將有效提高工作效率。

?4.防腐涂料

研究石墨烯對(duì)金屬腐蝕的保護(hù)作用成為了涂料領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)的一個(gè)重要方向。研究者通過機(jī)械的方法將多層石墨烯轉(zhuǎn)移到金屬鎳的表面，然后采用電化學(xué)方法來觀察其緩蝕情況。結(jié)果表明：帶多層石墨烯涂層的鎳腐蝕速度比裸鎳的腐蝕速度慢20倍，而帶4層金屬石墨烯涂層的金屬鎳腐蝕速度比裸鎳要慢4倍。一方面，石墨烯由于具有片層共軛結(jié)構(gòu)，可層層疊加形成致密的隔絕層，所以可以抑制水對(duì)涂膜的浸潤(rùn)與滲透，起到物理防腐作用；另一方面，石墨烯的導(dǎo)電性能還能迅速地將陽(yáng)極反應(yīng)中Fe失去的電子傳導(dǎo)到涂料表面，從而阻止Fe3 生成沉淀而發(fā)生腐蝕，起到電化學(xué)防腐的作用；此外，常用的涂層很容易被刮傷，會(huì)因此降低了保護(hù)性能，而石墨烯由于其特殊的力學(xué)性質(zhì)和堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，可以更加堅(jiān)固抗損傷，進(jìn)而顯著延緩了金屬的腐蝕速度。目前國(guó)內(nèi)已開始研制可用于海上風(fēng)電設(shè)備的鋅烯重防腐涂料，以期大幅提高設(shè)備抗腐蝕能力，降低設(shè)備維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)綠色能源的高效產(chǎn)出。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，防腐涂料導(dǎo)電涂料等工業(yè)涂料的需求量迅速增長(zhǎng)。我國(guó)工業(yè)涂料占涂料總消費(fèi)量的60%-70%，而我國(guó)國(guó)內(nèi)涂料總產(chǎn)量從2005年的249.05萬(wàn)噸，猛增至2014年的1648.19萬(wàn)噸。而工業(yè)涂料的產(chǎn)量估計(jì)在10年內(nèi)也從150萬(wàn)噸左右增長(zhǎng)到1150萬(wàn)噸左右。按照20%的增量測(cè)算,2017年的涂料產(chǎn)量將接近3100萬(wàn)噸。如果石墨烯涂料能突破成本瓶頸，并在實(shí)際應(yīng)用中也表現(xiàn)出非常好的效果，其有望在工業(yè)涂料的領(lǐng)域里占據(jù)主要地位，市場(chǎng)空間極其巨大。

5.海水淡化

麻省理工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授杰弗里·格羅斯曼通過精確控制多孔石墨烯的孔徑并向其中添加其他材料的方法，改變石墨烯小孔邊緣的性質(zhì)，使其能夠排斥或吸引水分子。這樣這種特制的石墨烯就如同篩子一樣能快速地濾掉海水中的鹽，而只留下水分子。這種石墨烯篩子的性能非常優(yōu)秀，能夠快速地完成海水淡化過程。目前海水脫鹽最常用的是反滲透技術(shù)。其工作原理是用一種特制的膜來過濾海水中的鹽。但由于這些薄膜上的小孔極為致密（比新技術(shù)中所采用的多孔石墨烯密1000倍），需要非常大的壓力迫使海水通過薄膜，因此，在淡化海水的同時(shí)還需要消耗不少的能源。相比之下，在相同的壓力下，新技術(shù)在過濾速度上可比反滲透薄膜技術(shù)快數(shù)百倍，或者它能在同樣過濾速度下，節(jié)約更多的能源。

6.其他方面

石墨烯除了以上方面的應(yīng)用之外，還在醫(yī)藥、環(huán)保、智能穿戴、新一代改性塑料以及工業(yè)催化劑等眾多領(lǐng)域均有良好的市場(chǎng)應(yīng)用空間。

四、石墨烯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀以及政策解讀

國(guó)家在《新材料產(chǎn)業(yè)十二五發(fā)展規(guī)劃》明確提出“新材料是重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”，新材料中的碳材料包括新型無機(jī)非金屬材料、高性能復(fù)合材料和前沿新材料。規(guī)劃同時(shí)還提出產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式為“促進(jìn)新材料產(chǎn)業(yè)有序、集聚、快速發(fā)展”，打造一批新材料小巨人企業(yè)。鼓勵(lì)建立以優(yōu)勢(shì)企業(yè)為龍頭、聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游核心企業(yè)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”。目前石墨烯在國(guó)內(nèi)主要應(yīng)用于觸摸屏、導(dǎo)熱膜、導(dǎo)電油墨、涂料等領(lǐng)域有一定的應(yīng)用。比如第二元素旗下子公司江蘇道森新材料公司的石墨烯防腐涂料已在海上風(fēng)電塔筒防腐上展開應(yīng)用；另外第二元素還擁有電容式觸摸屏以及石墨烯導(dǎo)熱膜等產(chǎn)品應(yīng)用在相關(guān)領(lǐng)域。

從石墨烯剛剛成為科研界新星時(shí)起，中國(guó)各大科研機(jī)構(gòu)就已經(jīng)緊跟前沿科學(xué)的腳步，涉足石墨烯研究了。清華大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)、中科院北京物理所、中科院沈陽(yáng)金屬所、中科院寧波材料所、中科院山西煤化所等眾多高校、研究所紛紛成立相關(guān)研究組，投入大量經(jīng)費(fèi)，引進(jìn)眾多海歸人才，加強(qiáng)石墨烯領(lǐng)域的研究和探索，并取得了很多成果。

2007-2012年，中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)對(duì)石墨烯項(xiàng)目累計(jì)資助經(jīng)費(fèi)達(dá)到3.30億元，科技部和中國(guó)科學(xué)院對(duì)石墨烯的累計(jì)資助經(jīng)費(fèi)分別達(dá)到了5915萬(wàn)元和4605萬(wàn)元。2015年，國(guó)家自然基金委已資助石墨烯相關(guān)研究2180項(xiàng)，其中重大項(xiàng)目7項(xiàng)共資助5124萬(wàn)元，重點(diǎn)項(xiàng)目21項(xiàng)共6215萬(wàn)元。目前，中國(guó)申請(qǐng)的石墨烯專利數(shù)量已超過2200項(xiàng)，占全世界的1/3，并位居全球首位。

中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟于于2013年成立，成立至今在國(guó)際具備一定影響力。聯(lián)盟常務(wù)理事單位6家，聯(lián)盟發(fā)起單位26家，目前已發(fā)展到53家，其中高校17家，科研院所7家，企業(yè)29家，基本囊括了國(guó)內(nèi)從事石墨烯研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的主流單位。

?在國(guó)家政策的鼓勵(lì)下，各地區(qū)相繼成立了常州石墨烯產(chǎn)業(yè)園、無錫石墨烯產(chǎn)業(yè)應(yīng)用示范基地、青島石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新示范基地等產(chǎn)業(yè)園區(qū)和示范基地，地方政府通過招商引資，給予稅費(fèi)優(yōu)惠等政策吸引高新技術(shù)企業(yè)落戶產(chǎn)業(yè)園。

?中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長(zhǎng)李義春博士給出了一張石墨烯產(chǎn)業(yè)的時(shí)間表：

?從表中我們可以看到，石墨烯產(chǎn)業(yè)將逐步邁向快速成長(zhǎng)階段。

綜述：目前來看國(guó)內(nèi)在政策扶植石墨烯產(chǎn)業(yè)方面尚處于技術(shù)研發(fā)支持階段，預(yù)計(jì)未來待相關(guān)技術(shù)以及商業(yè)化瓶頸問題解決之后，政府的支持力度以及財(cái)政支持力度將逐步加大。

五、石墨烯行業(yè)相關(guān)上市公司

1.東旭光電

2014年8月，公司與北京理工簽署了長(zhǎng)達(dá)5年的關(guān)于在石墨烯新材料領(lǐng)域開展產(chǎn)學(xué)研合作的協(xié)議，雙方共同組建技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，擬共建“東旭光電石墨烯技術(shù)研究院”為產(chǎn)學(xué)研合作平臺(tái)和孵化器，利用公司的產(chǎn)業(yè)基地和設(shè)施，對(duì)北理工相對(duì)成熟的石墨烯科研成果擇優(yōu)進(jìn)行二次開發(fā)，使之成為可應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的科技成果。

2015年4月公司與牡丹江經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)管理委員會(huì)簽署了關(guān)于全面開展新材料產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略合作之框架協(xié)議。其中在石墨烯產(chǎn)業(yè)雙方就石墨礦產(chǎn)采選、原料深加工及應(yīng)用型產(chǎn)品制造等領(lǐng)域展開合作。

2015年7月公司與北京現(xiàn)代華清材料科技發(fā)展中心（中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟發(fā)起人）簽署了關(guān)于共同推進(jìn)中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略合作協(xié)議。雙方依托石墨烯聯(lián)盟，在信息交流、資源整合、戰(zhàn)略規(guī)劃、市場(chǎng)推廣等領(lǐng)域開展全方位戰(zhàn)略合作，并合作打造專業(yè)化的石墨烯產(chǎn)業(yè)投融資平臺(tái)等事宜達(dá)成戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。合作項(xiàng)目中包括參與青島、常州、無錫、深圳等國(guó)家石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新示范基地建設(shè)。

2016年3月，公司與泰州市新能源產(chǎn)業(yè)園區(qū)管委會(huì)共同發(fā)起設(shè)立東旭·泰州石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金，規(guī)模1億元人民幣（公司或公司控股公司認(rèn)繳基金總規(guī)模的25%，即人民幣2,500萬(wàn)元，作為基金的劣后級(jí)有限合伙人），期限3 2年（投資期為3年，退出期2年）。另外與四川省德陽(yáng)市旌陽(yáng)區(qū)人民政府共同發(fā)起設(shè)立東旭·德陽(yáng)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金規(guī)模2億元人民幣（公司或公司控股公司認(rèn)繳基金總規(guī)模的19.8%，即人民幣3,960萬(wàn)元，作為基金的劣后級(jí)有限合伙人），期限3 2年，用于推進(jìn)“四川省石墨烯產(chǎn)業(yè)園”建設(shè)，著力打造西部首個(gè)集科研創(chuàng)新、孵化應(yīng)用于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈集群——“西部碳谷”。

2016年5月公司出資與天津東麗（或天津東麗指定平臺(tái)公司）以及中國(guó)石墨烯聯(lián)盟下設(shè)基金管理公司共同設(shè)立烯盟（東旭·天津）石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金，目前基金規(guī)模尚未確定。

2016年6月份，公司與美國(guó)藍(lán)思科技簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，合作項(xiàng)目中包括石墨烯基柔性顯示屏的開發(fā)與應(yīng)用。

2016年7月，公司與泰州產(chǎn)業(yè)園管委會(huì)簽訂《石墨烯基鋰電池項(xiàng)目投資協(xié)議書》。項(xiàng)目分兩期建設(shè)，一期建成年產(chǎn)3噸低成本高品質(zhì)單層石墨烯生產(chǎn)線一條，年產(chǎn)300噸鋰電池正/負(fù)極材料生產(chǎn)線各一條，建設(shè)周期12個(gè)月，一期投資2.5億元；二期建設(shè)年產(chǎn)1.5億wh的動(dòng)力電池電芯及pack生產(chǎn)廠。

2.寶泰隆

2015年7月公司與清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院簽署石墨烯電解質(zhì)等新體系電池的應(yīng)用技術(shù)研發(fā)合作框架協(xié)議，啟動(dòng)費(fèi)用300萬(wàn)，將在5年內(nèi)投入不少于3000萬(wàn)，在新型電極材料，新型導(dǎo)電劑材料，集流體改性，新體系電池的應(yīng)用等領(lǐng)域進(jìn)行研究，前期以電動(dòng)車動(dòng)力電池為主要切入點(diǎn)。另外未來1-2年，將在導(dǎo)熱材料（電池用）、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、顯示器和觸摸屏、超級(jí)電容等領(lǐng)域進(jìn)行深入合作研發(fā)。

2015年7月份公司出資1億元成立子公司七臺(tái)河寶泰隆石墨烯新材料有限公司，擬通過引進(jìn)技術(shù)的形式在七臺(tái)河建設(shè)100噸/年的石墨烯工業(yè)化生產(chǎn)項(xiàng)目，總投資1.8億元。

2016年1月，公司自主研發(fā)的專利通過中試并產(chǎn)出石墨烯產(chǎn)品，產(chǎn)量為10公斤/天（約3.65噸/年）。

3.華麗家族

2015年5月份公司擬以5.6元/股的價(jià)格，發(fā)行4.76億股，募集資金26.66億元，其中7.5億元用于收購(gòu)墨烯控股100%股權(quán)。墨烯控股是我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)化的龍頭企業(yè)之一，以“石墨烯改變世界、石墨烯走進(jìn)生活”為使命，依托寧波墨西科技和重慶墨希兩個(gè)載體從事石墨烯的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務(wù)。墨烯控股通過石墨烯規(guī)?；苽涔に囬_發(fā)、量產(chǎn)生產(chǎn)線研制、石墨烯生產(chǎn)基地建設(shè)，目前已基本建成年產(chǎn)300噸石墨烯微片生產(chǎn)線和年產(chǎn)100萬(wàn)平方米石墨烯薄膜生產(chǎn)線，形成了石墨烯微片和石墨烯薄膜系列產(chǎn)品，并以“石墨烯 ”創(chuàng)新模式與各行業(yè)展開橫向融合以拓寬石墨烯的應(yīng)用市場(chǎng)，就行業(yè)中的細(xì)分垂直領(lǐng)域進(jìn)行深度合作，提供石墨烯行業(yè)應(yīng)用解決方案。當(dāng)然該定增項(xiàng)目能否完成尚需進(jìn)一步考證。

4.德爾未來

2015年8月公司擬以21.81元/股的價(jià)格定增0.92億股，募集資金20億元，募投項(xiàng)目如下：

目前該募投項(xiàng)目正在接受證監(jiān)會(huì)審批，尚存在不確定性。

2016年3月份，公司擬以16.28元/股的價(jià)格發(fā)行股份0.15億股，并以20.61元/股的價(jià)格發(fā)行0.19億股，募資資金收購(gòu)博昊科技70%股權(quán)，以及烯成石墨烯80%股權(quán)，由于種種原因目前更改為只收購(gòu)烯成石墨烯80%股權(quán)，作價(jià)2.42億元。烯成石墨烯自設(shè)立以來專注于研發(fā)、生產(chǎn)和銷售石墨烯制備設(shè)備，以及石墨烯相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用推廣，包括導(dǎo)熱塑料、導(dǎo)熱薄膜等產(chǎn)品。烯成石墨烯作為國(guó)內(nèi)知名的石墨烯制備設(shè)備提供商，具有領(lǐng)先的技術(shù)研發(fā)水平和生產(chǎn)能力、完善的銷售渠道及品牌優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)品已應(yīng)用于清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、北京師范大學(xué)、吉林大學(xué)、東北大學(xué)、廈門大學(xué)、電子科技大學(xué)、華中科技大學(xué)、云南大學(xué)、新疆大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、中科院半導(dǎo)體所、中科院微系統(tǒng)所、中科院蘇州納米所、中科院大連化物所等諸多高校和研究所。烯成石墨烯的客戶業(yè)遍布全國(guó)各地，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)拓展良好。該定增項(xiàng)目尚存在不確定性。

5.錦富新材

公司旗下子公司蘇州格瑞豐主要從事石墨烯制備及應(yīng)用研究。

另外2015年公司參與的薄層石墨烯粉體生產(chǎn)中試項(xiàng)目，相應(yīng)的中試線建設(shè)已經(jīng)完成并進(jìn)行試產(chǎn)。由于目前石墨烯產(chǎn)業(yè)還處于初級(jí)應(yīng)用階段，還處在量變過程中，其市場(chǎng)推廣工作的進(jìn)展相對(duì)緩慢。

6.中國(guó)寶安

公司在石墨烯的應(yīng)用開發(fā)方面，與南方科技大學(xué)等單位共同發(fā)起成立了深圳市先進(jìn)石墨烯應(yīng)用技術(shù)研究院，專注解決石墨烯在產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用問題。與瑞典公司、惠科電子達(dá)成合作意向，在石墨烯導(dǎo)熱材料技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行合作研究。

公司子公司貝特瑞擁有石墨烯在鋰電池方面應(yīng)用的研發(fā)能力并在石墨烯的其他應(yīng)用方面進(jìn)行研究，目前已掛牌新三板。

7.正泰電器

2014年12月，公司全資子公司正泰投資出資1012萬(wàn)元收購(gòu)上海新池能源80%股權(quán)，新池能源是國(guó)際領(lǐng)先的石墨烯粉體材料供應(yīng)商，同時(shí)該公司與下游企業(yè)一起進(jìn)行石墨烯衍生產(chǎn)品的研發(fā)。

2016年1月公司擬出資1.26億元，收購(gòu)西班牙GRABAT公司10%的股權(quán)，GRABAT主要定位為其母公司GRAPHENANO旗下石墨烯電池產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)，GRABAT目前正在大力開展石墨烯電池的產(chǎn)業(yè)化推廣。目前在西班牙投資的第一家石墨烯聚合材料電池生產(chǎn)工廠已完成籌建。計(jì)劃每年產(chǎn)出8000萬(wàn)件石墨烯電池片。

2016年5月。公司控股子公司上海新池新能源科技公司與中國(guó)船舶重工集團(tuán)動(dòng)力股份公司簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議。雙方就研發(fā)高性能石墨烯鉛酸電池，鋰電池等，擬圍繞現(xiàn)金電極材料技術(shù)，動(dòng)力能源技術(shù)，高儲(chǔ)能電池等領(lǐng)域開展技術(shù)合作。

8.普利特

參股石墨烯相關(guān)公司，未來有望開發(fā)石墨烯改性塑料。

六、投資建議

參考相關(guān)上市公司以及未上市公司的情況我們可以看到，目前石墨烯行業(yè)尚處于商業(yè)化前夕，正處在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)逐漸成熟的階段，因此未來前景可觀，值得持續(xù)關(guān)注。

七、風(fēng)險(xiǎn)分析

1.石墨烯行業(yè)技術(shù)水平不能逐步完善；

2.雖然理論上應(yīng)用前景廣闊，但商業(yè)化進(jìn)程可能不及預(yù)期；

3.石墨烯行業(yè)生產(chǎn)成本未來無法迅速下降，影響其工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程。

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