因珍“烯”而珍贵,石墨烯千亿市场在望丨题材

因珍“烯”而珍贵,石墨烯千亿市场在望丨题材
2017年07月05日 22:45 优品财富

2017年世界石墨烯创新大会将于7月6日在常州举行。大会邀请诺贝尔奖获得者等国内外专家纵论石墨烯发展最新态势,并集中展示石墨烯产业的先进科研和应用成果。

石墨烯被称为“黑金”,今年是石墨烯产业化的元年,各种下游应用和产业化成果层出不穷,在政策的支持下,石墨烯产业将在未来的1-2年内迎来质变,在产业和资本端迎来双突破,建议关注在石墨烯领域率先布局的公司,如宝泰隆、东旭光电、道氏技术、德尔未来等。

石墨烯行业利好不断

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平面薄膜,是一种只有一個碳原子厚度的二维材料,又叫做单原子层石墨。作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”,是“新材料之王”,极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。

除世界石墨烯创新大会即将召开外,最近石墨烯行业也利好不断,研发亮点频出,未来发展不可限量。在国内,上海微系统与信息技术研究所研究发现,在绝缘体上制备石墨烯使用锗薄膜做催化剂,可制备出高质量单层石墨烯材料,解决了使用其他金属催化剂引入金属沾污的问题,该项研究为获得晶圆级绝缘体上石墨烯奠定了基础,有助于推动石墨烯材料在微电子领域的应用。

兰州大学张强强教授等人开展了基于仿生机制三维石墨烯超材料自然干燥可控制备、可调控泊松比效应探索、微界面调变超绝热特性,首次实现了常温常压条件大尺度制备三维石墨烯材料的自然干燥技术,对于石墨烯材料的低成本、大尺度、大规模化生产应用具有重要意义。

在海外,在最新的基于石墨烯的创新中,美国麻省理工学院工程师团队利用这种材料研发出一种新型膜材料,可以过滤溶液中的纳米级分子,速度比目前的透析系统快10倍以上,从而彻底改变了透析过程。

下游应用多点开花

中国在石墨烯制备领域也取得了产业化的突破。2013年5月,国内首条年产量达3万平方米的石墨烯薄膜生产线在江苏常州投产。目前我国石墨烯企业已超过百家,并在常州、无锡、青岛、深圳等地形成产业集群。从产品上来看,其生产产品大多数作为石墨烯电池的导电剂、涂料、导热膜使用在这些企业中,中端单层高纯度小尺寸石墨烯逐渐实现小规模生产,单层高纯度大尺寸石墨烯还处于研发初期阶段。

未来几年内,石墨烯将主要用于导电油墨、防腐涂料、散热材料、锂电池、超级电容等五大领域。

1)在导电油墨上,石墨烯兼容性强,可在塑料薄膜、纸张及金属箔片等多种基材上实现印刷,具有较大的成本优势;

2)防腐涂料中添加石墨烯后,能够形成稳定的导电网格,有效提高锌粉的利用率,目前我国石墨烯新型防腐涂料已应用于海上风电塔筒的防腐等相关产品并在各类防腐领域应用;

3)在散热材料上,石墨烯导热片的导热快、可折叠等性能要远远优于石墨片,极佳的散热材料如热导纤维、热导塑料等,并且技术难度小、工艺相对成熟,存在快速进入市场的机会;

4)在锂电池上,石墨烯在正极材料中作为导电添加剂,来改善电极材料的导电性能,提高倍率性能和循环寿命。

5)在超级电容上,石墨烯的电导率高、比表而积大、且化学结构稳定,表而更有效的释放,有利于电子的渗透和运输,更加适合作为超级电容器电极材料。目前我国已经实现石墨烯超级电容器的投产。

未来千亿规模,中国或占主导

从市场规模看,目前全球石墨烯年产能已达到百吨级,业内预计未来五年到十年,石墨烯年产能将达到千吨级。预计全球石墨烯应用市场2020年将成长至1000亿元的规模,中国在全球石墨烯市场上占据主导地位。

中国石墨烯产业技术创新战略联盟预计,到2020年,石墨烯产业化规模将取得突破。其中,新能源行业的锂电池和超级电容市场规模将突破534亿元。在电子信息行业的柔性显示和可穿戴领域,市场规模将突破267亿元。在热管理领域,电子产品散热膜、LED散热材料、石墨烯发热膜等市场规模将突破341亿元。

从石墨烯产业链上看,上游主要是石墨烯设备制造,中游是石墨烯粉体+薄膜生产,下游是石墨烯终端应用。最先受益的是石墨烯设备、石墨烯薄膜生产以及石墨烯锂电池。最好的商业模式是可以将石墨烯粉体+薄膜生产以及石墨烯应用相结合的模式,能够形成闭环,同时可以控制石墨烯质量。

从产业政策上看,我国连续出台了石墨烯相关政策,不断推动石墨烯产业的发展。自2012 年工信部《新材料产业“十二五”发展规划》中被首次被列为前沿材料以来,石墨烯得到了国家层面的重大支持,领域内相关扶持政策层出不穷。石墨烯也被《中国制造2025》列为战略前沿材料之一。2015年出台了《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》,并在全球率先启动了石墨烯国家标准制定工作。

此外,《纳米材料十三五重点专项》、《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》、《关于加快新材料产业创新发展的指导意见》都重点提及了石墨烯新兴产业发展。2016年7月30日,国家石墨烯材料产业技术创新战略联盟在成都挂牌成立,这是国内首个“国字头”石墨烯材料产业技术创新战略联盟,将快速推进我国十三五期间石墨烯的产业化进程。

2017年工信部《新材料产业发展指南》中明确提出突破石墨烯材料规模化制备和微纳结构测量表征等共性关键技术,构建若干石墨烯产业链,形成一系列产业集聚区。

相关标的

今年是石墨烯产业化的元年,各种下游应用和产业化成果层出不穷,同时国家也不断推出各项扶持政策,加快石墨烯应用进程,产学研合作贯通产业链条,品牌竞争格局即将形成。石墨烯产业将在未来的1-2年内迎来质变,在产业和资本端迎来双突破。石墨烯在带动传统制造业转型升级,培育新兴产业增长点,推动大众创新、万众创业的作用越来越显著。

随着产业化进程的不断提速,预计石墨烯必将迎来一轮快速发展,建议关注在石墨烯领域率先布局的公司,如宝泰隆、东旭光电、道氏技术、德尔未来等。

(1)东旭光电(000413):

2014年以来公司积极布局石墨烯相关的战略新兴材料领域,实现了单层石墨烯及石墨烯基锂电池业务的突破。2016年分别组建了规模为1亿元及2亿元的石墨烯产业发展基金,加速推动公司在石墨烯产业上的布局。2016年3月,公司通过收购及增资的方式完成了对上海碳源汇谷的收购,该公司是一家拥有单层石墨烯制备技术和石墨烯基锂离子材料和电池制备技术的石墨烯制备和应用企业。7月对外发布首款“石墨烯基锂离子电池产品”,能够实现短时间内快速充放电,可应用于新能源汽车、无人机等各类动力电池领域。另外,公司拟于泰州投资16.5亿元建设石墨烯基锂离子电池项目持续推进。

(2)宝泰隆(601011):

以石墨烯为核心的石墨及石墨深加工业务是公司未来产业转型的主要方向。2016 年1 月,公司自主研发的专利成功通过中试,打通了整个工艺流程,实现了石墨烯的物理法规模化制备,可以生产不同规格的品质高、性能优越的石墨烯产品。同时,公司于2015年8月开工建设的100吨石墨项目于2016年10月建成,2016年末开始试车调试,为黑龙江省高端石墨深加工产业的发展打开了良好开端。目前已有国内多家石墨烯应用企业来公司洽谈投资建厂事宜,奠定了公司石墨烯应用产业创新的发展基础。公司充分利用密林石墨资源及石墨烯生产线,打造石墨及石墨深加工、石墨烯及石墨烯下游制品新产业,向新材料产业转型。

(3)德尔未来(002631):

公司 “智能家居+石墨烯”双主业发展,积极进行石墨烯新兴产业布局。2016年公司完成对烯成石墨烯的收购,公司初步实现了对石墨烯行业的战略部署,在石墨及石墨烯散热材料、石墨烯制备设备、石墨烯产业化应用等领域取得了较为全面的技术积累,石墨烯相关产业将逐步成为公司的一项主要业务。

风险提示:产业化进程不及预期、研发风险(研究员/蒋婷)

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