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号称它的试生产线%的石墨烯产品

  石墨烯的广泛应用使其市场前景十分广阔,加之政府对石墨烯技术研究和应用的支持,近几年的石墨烯行业在高速发展。

  石墨烯材料具备优异的导电性、出色的机械性能、极高的导热性、超大比表面积、优异的阻隔性能等,在锂电池导电浆料、涂料涂层、导热膜、柔性显示以及传感器方面都有应用,目前下游各类产品的开发方兴未艾,市场基数小,潜力巨大,我们预计到2020年石墨烯的市场规模将从目前的120亿元达到230亿元左右。

  为石墨烯提供碳原料:石墨矿,焦炭等。还有一些辅助材料,氧化膨胀剂和石墨烯的生产工具等。石墨资源目前并不稀缺,难点在于它的技术突破,它的量产,和未来商业化应用推广。所有上游产业如果没有专利技术在将来的量产期间并不会有多大的利润。

  产业链的技术研发:目前石墨烯的最大障碍就是生产工艺的改进,现在还不能大规模产出,特别是单层优质石墨烯的量产。技术的研发是现在石墨烯研究需解决的问题。

  (1)大富科技(SZ300134): 2015年5月与瑞盛新能源合作出资6亿元占股49%。合资公司经营:碳素制品;锂离子电池材料;石墨烯及下游产品。目前合资的公司主要靠碳素制品赢利,在石墨烯锂电池领域还在研发阶段,大富科技本身就在做移动通信产品,如果在后期技术上有重大突破,尤其是在石墨烯柔性屏幕材料中有所突破将的话会给公司在可弯曲柔性屏幕中很好的对接。

  (2) 东旭光电(SZ000413) : 2015年3月出资1050万与北京理工大学共同成立“北京旭碳新材料公司”占股70%,开展石墨烯透明导电薄膜、散热材料以及石墨烯锂电池负极材料的研发。2016年3月公司拟投资7000万元,获得上海碳源汇谷50.5%股权,主要从事石墨烯规模化制备应用技术开发,号称它的试生产线%的石墨烯产品。

  (3)方大碳素: 2011年7月计划建设全球最大特种石墨生产基地,2015年6月,该项目前期工程已启动,已投入资金3800万。特种石墨是有多种优良特性的炭素新材料,广泛应用于半导体,光伏太阳能,电火花模具,核能,冶金,航天等领域。针状焦是超高功率石墨电极的主要原材料,目前我国仍主要依赖进口。

  产业链的中游:为石墨烯下游提供成品代加工生产和大规模量产。不过现在石墨烯的中游还基本处于孕育阶段。中游的爆发阶段应该是技术研发得到重大突破后。中游产业链那些公司更具有潜力,如果技术突破,上游和中游企业会先受到影响。

  (1)华丽家族:2015年5月合资收购墨烯控股100%的股份并对其进行增资、投资智能机器人项目以及临近空间飞行器项目。墨烯控股承诺2015到2017年的累计净利润不低于7400万元。投资项目墨烯控股不光在石墨烯上做研发,还有智能机器人研发销售,石墨烯还在研发阶段。

  (2)中泰化学: 2013年7月,耗资1,400万投资厦门凯纳,凯纳股份已经挂牌新三板,中泰化学占股28%。厦门凯纳今年中报石墨烯营收不到50万,在石墨烯锂电池没有营收。利用石墨烯特性改善PVC性能,目前已经小试成功。在石墨烯粉体,涂料浆上面还有一定产能,但基本还在亏损阶段,而在石墨烯改善PVC性能方面已经小试成功。

  (3)正泰电气: 2016年1月,出资1.26亿人民币,获得西班牙GRABAT10%股权,GRABAT公司目前是世界上公认的石墨烯电池产业化平台技术最先进的公司。它的新能源电池储电量通过测试是普通锂电池的4倍。目前,设有22条生产及组装线年第三季度将正式投产运行。2016年5月与“中国动力”合作研发高性能石墨烯铅酸蓄电池、锂电池等。可是正泰电气在GRABAT上的股权份额只有10%,核心技术有待突破。

  石墨烯产品可以分为薄膜和粉体两类。由于粉体制备技术相对成熟、应用技术障碍小,目前国内企业产品主要以粉体为主,用于电池导电剂、锂电材料以及特种涂料等,以提升该类产品性能。随着石墨烯生产成本曲线的不断下移,预计在下游材料应用的渗透率也将持续提升,预计粉体产品的市场规模未来两年平均增速可达40%左右。

  纳米级的石墨烯薄膜可转移到柔性衬底上,未来在柔性显示及可穿戴设备方面都有丰富的应用场景,目前已有上市公司投入研发石墨烯柔性触控屏,在医疗、教育、运动等消费行业的产品中也有无限的开发潜力,或为相关产品带来革命性的发展。

  石墨烯下游主要就是看石墨烯的应用了。目前石墨烯呼声最大的应用就是锂电池的负极材料,和电解液,据西班牙GRABAT公司称它的石墨烯电池已经是普通锂电池储电量的4倍,这为电动汽车的续航带来了一剂强心针。第二个应用就是可弯曲的柔性透明屏幕,主要关注苹果,三星,华为,松下,LG,索尼,夏普等电子产品对它在应用推广,他们对柔性屏幕和芯片的推动起着至关重要的作用。第三个应用就是在电线电缆领域,这个领域现在研究方向还不是很明确。

  (1)中国宝安: 2015年3月完成对贝特瑞的收购持股90%,贝特瑞已经在新三板挂牌市值是48亿元,贝瑞特拥有石墨锂电池负极是材料全产业链。贝特瑞的主要产品为锂离子电池负极材料、正极材料以及石墨加工制品等,为全球最主要的锂离子电池负极材料供应商之一。2015年营业收入同比增长10.62%,净利润同比增长28.54%。2015年加快了对石墨烯研发,与中航工业合作研发石墨烯封装材料,占股80%。与中铁资源合作开采罗北县石墨矿,鹤岗石墨深加工。

  (2)乐通股分: 2013年1月与宁波墨西科技合作组建合资公司从事石墨烯油墨的研发和生产,计划总投资1亿元人民币。合资公司的注册资金为3,000万元人民币,公司以现金出资2,400万元人民币,占合资公司80%的股份。

  石墨烯作为一种在物理化学性质上全方位表现突出的“学霸型”新材料,从被制备到投入应用以来一直广受关注。受新能源汽车市场快速扩张的影响,锂离子电池的需求量猛涨,带动原材料石墨烯的技术研发和应用发展。当前全球石墨烯由于研发成本高,仍未形成产业化,相关企业盈利问题仍待解决。

  石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的单层纳米新材料,具有优异的光学、电学、力学、热学特性,在材料学、环保、能源、生物医学、航空航天等多个领域具有广阔的应用前景。石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性最好的一种新型材料,被称为“黑金”、“材料之王”。

  自2004年被发现以来,石墨烯就因其神奇的特性而被誉为21世纪最有可能改变世界的新材料。2006年起,石墨烯引起市场极高关注度,在全球掀起一波又一波的研发热潮,各国科研机构和企业陆续在石墨烯领域取得丰硕成果。

  石墨烯的批量制备问题是其产业化发展中的最大阻碍。石墨烯的很多独特性能都是建立在其单层结构上,而要批量获得一个原子厚度的单层石墨对于制备技术有很高的要求。现有四种石墨烯的主流制备方法,分别是微机械剥离法、外延生长法、氧化还原石墨法和化学气相沉积CVD法。其中化学气相沉积法(CVD法)最有可能突破产业化瓶颈,实现规模化生产,但是难度也很大。

  我国除了石墨烯相关专利申请数量具有压倒性优势外,从生产角度看,我国丰富的石墨资源为石墨烯产业发展提供了坚实的资源基础。目前我国已查明晶质石墨储量5500万吨,位于世界前列。其中47%分布在黑龙江,19%分布在内蒙古。

  从2012年在新材料“十二五”规划中首次提出支持石墨烯发展开始,国内关于促进石墨烯发展的政策频频出台,在各界人士逐渐认识并认可石墨烯的广大应用前景后,石墨烯相关政策在近几年愈演愈烈,成为引领新材料发展的重点布局方向,各地政策也纷纷露出水面。石墨烯在全国范围内正呈现蓬勃发展之势。

  受国家和地方政策的驱导,各地政府纷纷上马建设石墨烯研究院及产业园,嗅觉灵敏的资本市场也早早争相涌入石墨烯领域。截至2018年,全国各地在建或已建成的石墨烯研究院或产业基地已超过20家,除了常州、北京、无锡等先发城市,四川攀枝花、陕西宝鸡、哈尔滨等紧跟上步伐。

  目前中国已经基本形成以长三角、珠三角和京津冀鲁区域为聚合区,多地分布式发展的石墨烯产业格局。我国石墨烯产业化势头强劲,多个具有石墨烯特色的产业创新中心已露雏形。尤其是长三角地区,“东方碳谷”常州因其石墨烯相关产业的高度集聚而备受关注,宁波有中科院宁波材料所作为支撑,外加上海高校与科研院扎实的科研能力,三地之间协同发展、优势互补,石墨烯生产制备技术不断取得突破,应用产业化步伐迅速。

  尽管石墨烯在商业化进程上前路未卜,但其超强特性所蕴含的巨大商业价值注定吸引资本的汹涌介入。目前大多数企业布局都集中在石墨烯产业上游(制备)和中游(石墨烯粉体与薄膜);下游集中在锂电池材料,其他应用尚未完善。

  根据中国石墨烯产业技术创新战略联盟的预测,到2020年,石墨烯在新能源领域的锂电池和超级电容市场规模将突破534亿元;在复合材料市场的塑料、橡胶、涂料、导电油墨四大领域的规模将突破372亿元。石墨烯在锂电池和复合材料等领域有望得到更优先发展的机会,是未来产业化突破的重点领域。

  综合考虑石墨烯在各个下游领域的技术研究进展、政策引导方向以及下游市场的接受度,近期(1-3年)有望实现产业化的领域是复合材料(功能涂料、塑料、橡胶等领域)、锂电池导电添加剂、智能内暖服饰等;中期(3-5年)重点关注柔性显示、传感器、超级电容器、散热材料等领域;远期(5年以上)可以重点关注石墨烯在半导体器件、生物医药等领域的突破。

  石墨烯产业未来发展趋势将主要集中在技术、市场(价格)和产品三个方面。随着石墨烯制备技术的不断突破,产品良率将进一步提高,制备成本进一步降低;石墨烯产能持续扩张,市场竞争加剧,价格持续走低,降价趋势从中低端延伸到高端石墨烯材料,下游应用市场激活;同时,石墨烯产品在各个领域的定位将趋于细分和精准,下游产业链逐渐完善。

  总的来看,2014年,我国的石墨烯市场规模约为150万美元。随着石墨烯量产的解决和石墨烯下游的拓展,2015年中国石墨烯产业市场规模达到1630万美元,石墨烯产业市场规模在不断增大。

  随着整个石墨烯产业技术的不断发展及下游应用的成熟,虽然还未出现具有“颠覆性”的应用方向,但是在一些相对成熟的领域的应用已经越来越明朗,如复合材料、防腐涂料、显示产业等领域都有着非常不错的发展势头。

  国外大多由大型企业来主导石墨烯产业,如巴斯夫、三星、陶氏化学等企业都已经在石墨烯领域进行了布局。国内除了众多A股上市公司介入石墨烯业务外,目前我国石墨烯行业主要以小型、初创型企业为主。此外,随着各地方政府对于石墨烯产业的推动,国内石墨烯相关企业已经突破300家,并形成了一些石墨烯产业聚集区域,主要包括常州、无锡、宁波、青岛、深圳、成都、德阳等地区。

  当前全球石墨烯行业处于概念导入期、产业突破前期,各个国家仍处在积极布局技术专利的阶段。虽然我国石墨烯专利申请量超过全球申请总量半数以上,稳居全球首位,但存在实用新型专利多、原创基础专利少的情况,导致实验室技术到市场转化以及技术创新链条断裂,高附值专利组合缺失。石墨烯行业在发展初期面临诸多不确定因素,在石墨烯产业版图未完全显现之前,专注于研发创新制备技术和布局高端应用市场才是占据产业制高点的硬道。

  石墨烯产业也是我国有希望实现和国外同步的新产业,这个产业的前景十分广阔,但是在技术和应用方面还需要有新的突破。石墨烯企业也要积极研发相关技术,在石墨烯的制取和应用方面寻找技术突破。



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