石墨烯行业深度报告-市场前景光明,产业化尚需时间

请阅读最后一页评级说明和重要声明行业内重点公司推介公司代码公司名称投资评级000009中国宝安无000928中钢吉炭无600516方大炭素无石墨烯市场巨大，产业化尚需时间报告要点石墨烯的发现：石墨烯是一种由碳原子按照六边形进行排布并相互连接而成的碳分子，其结构非常稳定。石墨烯具有高导电性、高韧度、高强度、超大比表面积等特点，在电子、航天军工、新能源、新材料等领域有广泛应用。石墨烯在电子行业的应用中研发的方向主要有四个领域，包括1、石墨烯可替代晶硅应用在将芯片领域，将芯片速度提高到THZ级别。全球每年半导体晶硅的需求量在2500吨左右，石墨烯如果替代十分之一的晶硅制成高端集成电路，市场容量至少在5000亿元以上。2、石墨烯制成的锂离子电池负极材料能够大幅提高电池性能。全球每年负极材料的需求量在2.5万吨以上，并保持20%以上增长。石墨烯作为负极材料应用在十分之一的锂离子电池中，其需求量也在250吨以上。3、石墨烯制成的超级电容器，充电时间只需1毫秒。2010年全球超级电容市场规模在50亿美元，并保持着20%的增长率，随着未来超级电容器的放量，石墨烯的应用空间巨大。4、石墨烯可以替代ITO作为导电材料制成显示器件。预计2011年全球ITO导电玻璃的需求量在8500-9500万片，石墨烯的替代空间巨大。石墨烯规模化供应和需求均没有形成，在8-10年内无法形成产业化1、国际上的研究热点是石墨烯的导电性、导热性、制备方法以及纳米材料的研究等；我国的研究主要集中在纳米材料、材料应用研究等领域。国际上石墨烯的专利主要在石墨烯的制备、能源领域应用、显示技术方面、石墨烯纳米材料及石墨烯复合材料等领域，我国的专利更多集中在石墨烯的制备和石墨烯复合材料的应用领域。2、行业仍在量产摸索阶段，目前主要的制备方法有微机械剥离法、外延生长法、氧化石墨还原法和气相沉积法；其中氧化石墨还原法由于制备成本相对较低，是目前主要制备方法。3、石墨烯没有形成下游的应用和需求，目前最大的应用还是为各大科研院校的实验使用；下游需求尚还没有形成，大规模产业应用尚需很长的时间。4、国内从事石墨烯研究的机构主要为各大科研院校及一些石墨产品生产企业，只能小量生产石墨烯样品，并没有规模化生产的能力。行业相对市场表现（近12个月）-30%-20%-10%0%10%20%30%2010/22010/52010/82010/11材料上证综合指数资料来源：Wind资讯行业内跟踪公司比较PEPBEV/EBITDAPEPBEV/EBITDA相关研究分析师：陈志坚(8621)[e-mail]执业证书编号：S0490510120018联系人：彭琦(8621)[e-mail]材料行业行业深度研究报告“无投资评级”2011-2-202请阅读最后一页评级说明和重要声明正文目录认识石墨烯...........................................................................................4新型材料石墨烯的发现..........................................................................................4堪称超级的物理特性.............................................................................................4应用领域广泛，市场潜力无限..............................................................5石墨烯基处理器运行速度将达1000GHz...............................................................5石墨烯提升锂离子电池性能..................................................................................6石墨烯推动超级电容器发展..................................................................................7石墨烯可制成能够折叠的显示器...........................................................................9石墨烯产业现状“长路漫漫，其修远矣”................................................9各国的石墨烯文献发表量持续增加........................................................................9各国积极进行专利布局..........................................................................................10目前行业还在量产摸索阶段..................................................................................11国内的供需情况.....................................................................................................12相关上市公司.......................................................................................13中国宝安...............................................................................................................13中钢吉炭...............................................................................................................13方大炭素...............................................................................................................143请阅读最后一页评级说明和重要声明行业研究（深度报告）图表目录图1：石墨烯的发现人和石墨烯分子结构...................................................................4图2：多晶硅晶体和硅基处理器.................................................................................5图3：2001-2012年全球电子类多晶硅需求量...........................................................6图4：锂离子电池的结构和充放电原理......................................................................6图5：各种锂离子负极材料性能.................................................................................6图6：2008-2013年全球负极材料需求量...................................................................7图7：普通电容器和超级电容器结构..........................................................................7图8：2005-2010年全球超级电容器市场规模...........................................................8图9：未来石墨烯将制成可折叠的显示器...................................................................9图10：全球石墨烯文献发表情况分布........................................................................10图11：各国石墨烯专利申请情况分布........................................................................10表1：四种石墨烯生产方法的对比..............................................................................12表2：国内主要石墨烯研究机构情况..........................................................................134请阅读最后一页评级说明和重要声明认识石墨烯新型材料石墨烯的发现2010年的诺贝尔物理学奖将石墨烯带入了人们的视线。2004年英国曼彻斯特大学的安德烈.海姆教授和康斯坦丁.诺沃肖洛夫教授通过一种很简单的方法从石墨薄片中剥离出了石墨烯，为此他们二人也荣获2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯是一种二维晶体，由碳原子按照六边形进行排布，相互连接，形成一个碳分子，其结构非常稳定；随着所连接的碳原子数量不断增多，这个二维的碳分子平面不断扩大，分子也不断变大。单层石墨烯只有一个碳原子的厚度，即0.335纳米，相当于一根头发的20万分之一的厚度，1毫米厚的石墨中将将近有150万层左右的石墨烯。图1：石墨烯的发现人和石墨烯分子结构资料来源：长江证券研究部石墨烯是已知的最薄的一种材料，并且具有极高的比表面积、超强的导电性和强度等优点。堪称超级的物理特性石墨烯是目前已知的最薄的一种材料，单层的石墨烯只有一个碳原子的厚度，这种厚度的石墨烯拥有了许多石墨所不具备的特性。导电性极强：石墨烯中的电子没有质量，电子的运动速度超过了在其他金属单体或是半导体中的运动速度，能够达到光速的1/300，正因如此，石墨烯拥有超强的导电性。超高强度：石墨是矿物质中最软的，其莫氏硬度只有1-2级，但被分离成一个碳原子厚度的石墨烯后，性能则发生突变，其硬度将比莫氏硬度10级的金刚石还高，却又拥有很好的韧性，且可以弯曲。超大比表面积：由于石墨烯的厚度只有一个碳原子厚，即0.335纳米，所以石墨烯拥有超大的比表面积，理想的单层石墨烯的比表面积能够达到2630m2/g，而普通的活性炭的比表面积为1500m2/g，超大的比表面积使得石墨烯成为潜力巨大的储能材料。5请阅读最后一页评级说明和重要声明行业研究（深度报告）应用领域广泛，市场潜力无限石墨烯是一种技术含量非常高、应用潜力非常广泛的碳材料，在半导体产业、光伏产业、锂离子电池、航天、军工、新一代显示器等传统领域和新兴领域都将带来革命性的技术进步。石墨烯尚未形成产业化，售价非常的高，目前国内的售价在2000元/克以上，接近于黄金价格的十倍左右。石墨烯凭借其特殊的物理结构和特质，在多个领域都将带来革命性的变革，一旦量产毕将成为下一个万亿级的产业。石墨烯基处理器运行速