石墨烯概述 2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，在实验中成功地从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，碳原子之间相互连接成六角网格。铅笔里用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起。什么是石墨烯01 02石墨烯之最导电最佳石墨烯为世界上电阻率最小的材料，只有约10-8Ω·m；同时，常温下电子迁移率高达15000cm2/V·s，超过硅和碳管散热最好导热系数达5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石；透明石墨烯几乎完全透明，只吸收2.3%的光；超强韧比金刚石硬，强度是钢的300倍；最轻最薄 03石墨烯的制备目前主要制备方法有四种：机械剥离法、化学气相沉积法、外延生长法、氧化还原法。其中，最有可能率先突破产业化瓶颈的是化学气相沉积法（CVD法）制备方法产品尺寸产品质量制造成本是否适合产业化微机械剥离法中小尺寸分子结构较为完整较低不易形成量产外延生长法大尺寸薄片不易与SiC分离较高适合小批量生产氧化石墨还原法大尺寸分子结构较易被破坏较低可以大规模生产CVD法大尺寸结构完整，质量较好较高可以大规模生产来源：国金证券研究所 04广泛的应用柔性触控锂电池散热高频晶体管逻辑电路薄膜晶体管DNA测序单分子检测全碳计算机 石墨烯市场概况 05Source：BCC Research，新材料在线1.95132018E2023E单位：亿美元全球石墨烯市场在2018年将超过1.95亿美元，到2023年将迅速13亿美元。2018-2023年年均复合增长率为47.1%。 062023年，石墨烯市场将主要用于以下五个领域：超级电容器领域、触摸屏领域、结构材料领域、传感器和高性能计算机。CapacitorsDisplaysStructural materialsSensorsHigh-performance computingPhotovoltaicsThermal managementCommunicationsTerahertz imaging systemsData storageOther applicationsSource：BCC Research，新材料在线32.5%15%14%9%9%14%4% 石墨烯专利分析 07自2011年起，全球石墨烯申请呈爆发式增长：2004年关于全球石墨烯的制造与应用的发明只有33项，而截至2013年则超过5000 项。2004 2001500040003000200010000其他860韩国684美国1305中国22162004 ·05 ·06 ·07 ·08 ·09 ·10 ·11 ·12 ·13 Source：Reuters，新材料在线 08University ofNanjingOcean's KingLighting Science...HaiyangwangLighting...University ofZhejiangLG ElectronicSungkyunkwanUniversityUniversity ofQinghuaIBMKAISTSamsungElectronic石墨烯的制造与应用相关专利申请量TOP10的公司集中在美国、韩国、中国，三国申请量占全球申请总量约85%Source：Reuters，新材料在线422168167151148124124121116116 09储能器件透明电极复合材料生物医药其他电子器件其他应用35.65%32.17%15.79%7.85%3.4855.06%Source：www.cnipr.com，截止至2012年6月中国石墨烯相关专利主要集中在以下五个应用领域：储能器件、透明电极、复合材料、生物医药和其他电子器件领域。 石墨烯产业链 10石墨烯产业链概述CVD设备石墨矿石墨烯薄膜石墨烯基化合物科研用石墨烯产品先进石墨烯元器件终端产品上游中游下游欲免费加入石墨烯企业导航请于新材料在线微信公众号留言：石墨烯导航+姓名+单位+职位+电话+Email 11石墨烯制备企业来源：Bloomberg，海通证券研究所企业名称国家下游应用AngstronMaterials美高性能石墨烯复合材料Bluestone GlobalTech美柔性触摸屏等Graphene Square韩移动设备触摸屏Graphene Technologies美3D打印材料Graphenea西班牙电池电极、触摸屏、太阳能电池板、电子数码产品等NanoIntegris美研发企业和科研院所Ningbo MorshTechnology中电池电容、涂料油墨、塑料橡胶、导热材料、复合材料Power Booster中触摸屏等Shanghai SIMBATT EnergyTechnology中锂电池、超级电容、散热薄膜、导电油墨、生物材料、催化吸附材料、复合材料等XG Sciences美导电油墨、膜材料、造纸、涂料以及塑料等2D Carbon Tech中触摸屏、透明电极、储能、其他电子器件 12石墨烯器件加工企业来源：Bloomberg，凤凰财经，中关村在线，海通证券研究所企业名称国家主要产品Graphene Devices美能量存储设备、可印刷电子、新型复合材料GraphensicAB瑞典半导体能源、环保材料IBM美晶体管、集成电路等NanotakInstruments美超级电容器Nokia芬兰光传感器Samsung Electronics韩国触摸屏、晶体管等Sony日本透明导电膜、触摸屏等VorbeckMaterials美国锂离子电池2D Carbon Tech中触摸屏BTR中锂离子电池 13石墨烯产品的终端用户应用领域石墨烯产品终端用户高性能计算系统晶体管集成电路政府、生命科学工程、军事、地质、气象、金融与经济学数据存储/记忆自旋纳米电缆、石墨烯纳米带氧化物航空航天、军事通信光电探测器、放大器、频率倍频器/混合器、接收机、天线通讯、家用电子产品热管理导热片、散热品、热界面材料电子产品、光电工程太阳能电池太阳能光电板军事、民用传感器化学和气体传感器、生物传感器、辐射传感器、图像传感器汽车能源、环境取证、国土安全、生命科学、制造业、石油加工太赫兹成像设备倍频器、等离子体放大器、石墨烯激光、超级隐形眼镜制造业、国土安全、军事、生命科学平面显示/触摸屏透明电极消费电子等储能电极汽车、消费电子、工业生产、能源结构材料石墨烯-聚合物复合材料汽车、电子产品、消费性产品 国内主要科研机构14国内主要研发机构欲加入石墨烯专家库请于新材料在线微信公众号留言：石墨烯专家+姓名+单位+职位+电话+Email 石墨烯的产业化进程 欧盟就石墨烯在光子和电子领域的项目开发提出了未来的蓝图，其预计透明导电膜应用将最先实现产业化。15石墨烯的产业化蓝图来源：广发证券发展研究中心 16石墨烯产业化障碍技术问题●目前没有找到获得大面积单晶石墨烯的工业合成法●未确立获得带隙的方法市场问题●下游产业链尚未形成，目前还处于前期专利布局期●目前石墨烯产量、质量及成本问题并未获得下游应用市场的认可价格问题●由于无法量产，石墨烯制备成本一直居高不下。 072004~2013 实验室研究阶段实验室石墨烯产品的研制：晶体管、调制器、传感器、手机触摸屏、石墨烯锂电池、石墨烯散热薄膜、石墨烯超级电容等。特点：研究领域石墨烯各种性质、了解其可能的使用2013~2015 早期产业化阶段低端石墨烯产业化：对石墨烯质量要求宽松的产品产业化，如石墨烯锂电池导电添加剂、涂料、导热膜。特点：市场较小、下游需求逐渐开始打开。石墨烯制备技术尚不要成熟，主要是石墨烯对传统材料的替代。2015~2020年产业化快速成长阶段中高端石墨烯产业化：制备水平较为成熟之后。高质量的石墨烯产品产业化，如石墨烯超级电容等、触摸屏、电子器件导电电极等。特点：产品下游需求迅速打开，石墨烯产业迅猛发展。石墨烯作为优质材料的特性得到开始得到利用。目前，石墨烯产业正处于概念导入期17 18已上市的石墨烯产品邦邦熊云体温计2014年12月由凌拓科技发布，此款体温计只有硬币大小，采用石墨烯感温探头，连接好手机蓝牙即可使用手机随时读取温度，还带有温度过高报警功能。SETTLERα石墨烯手机2015年3月2日，重庆墨希科技公司与嘉乐派科技公司联合发布了全球首批量产石墨烯手机，数量为3万部，这款手机采用了石墨烯触控屏、石墨烯电池和石墨烯导热膜。“Vor-ink”石墨烯导电油墨VorbeckMaterials 公司的石墨烯导电墨水，用于印刷电子技术。 19已上市的石墨烯产品Bluestone Global Tech 柔性触控屏基于石墨烯导电薄膜的柔性触控屏YouTek石墨烯飞速系列Head公司于2013年初发布了在手柄部位加入了含有石墨烯的网球拍，宣称石墨烯可使球拍更轻更有韧性。Thermene石墨烯导热涂层2013年10月，Thermene公司推出了以石墨烯氧化物为材料的Thermene石墨烯导热涂层，可用于CPU散热。15美元就可以买到3毫升的Thermene石墨烯导热涂层，足以为十几个CPU散热。 石墨烯相关上市公司 20公司简称简介中国宝安000009控股子公司贝特瑞是全球最大的锂离子电池负极材料供应商烯碳新材000511转型至烯碳新材料领域方大碳素600516亚洲最大的炭素制品生产供应基地力合股份000532间接参股二维碳素金路集团000510与中科院金属所合作研发石墨烯华丽家族600503控股股东南江集团投资石墨烯项目中泰化学002092参股厦门凯纳乐通股份002319出资开发石墨烯油墨产品康德新002450拟设立石墨烯应用子公司东旭光电000413与北理工签署石墨烯产学研合作协议来源：Wind, 华泰证券研究所石墨烯相关上市公司 免费加入石墨烯专家库微信后台留言：石墨烯专家+姓名+单位+职位+电话+Email免费加入石墨烯企业导航微信后台留言：石墨烯导航+姓名+单位+职位+电话+Email免费获取石墨烯PDF报告微信后台留言：石墨烯报告+姓名+单位+职位+电话+Email温馨提示