新材料行业年度策略：关注石墨烯产业化推进的投资机会

1 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 ■石墨烯超强特性注定其蕴藏巨大商业价值：正是由于石墨烯的诸多独有特性使其拥有广阔的应用面，并且可对当前许多行业带来巨大的变革，但目前石墨烯并未形成成熟的产业链，多以前期研发投入为主，部分应用领域也只处于应用的初级阶段，正因如此，石墨烯蕴藏的巨大商业价值。 ■广阔应用前景：石墨烯应用前景广阔，下游产业链将包含众多行业，主要包括半导体、柔性电子、传感器、能量存储与转换、复合材料、生物医药、环保以及热管理等。但目前受制于应用技术的瓶颈，目前诸多领域仍处于研发和试生产阶段，市场规模偏小，但是，一旦石墨烯的制备技术和应用技术实现突破，其市场将会无比巨大，将带来多个行业带来颠覆性的改变。 ■政策扶持加快推进石墨烯产业发展：受到国家产业政策的引导与扶持，国内石墨烯产业在低成本、规模化制备石墨烯粉体的技术和工艺有了较大的进步。国内已有多家石墨烯生产企业具备了年产百吨级的生产能力，代表性企业有常州第六元素、宁波墨西科技、东莞鸿纳新材料科技等公司，这类公司在规模化生产取得了快速的进步，在制造工艺和产量上已走在前列；同时，在石墨烯薄膜规模化生产上我国也处于全球前列，代表性企业为常州二维碳素科技股份有限公司其具有年产30000平方米的透明导电薄膜生产能力。同时也使得石墨烯价格大幅降低，为下游应用创造了良好的先决条件。 ■石墨烯产业化正快速推进：科研领域的不断推进促使各石墨烯相关公司在专利申请上出现了大幅增加，各方力争在石墨烯领域获得更多的关注与话语权，石墨烯产业也出现快速提升。近两年石墨烯相关的小型企业数量占比正逐步提升，中型企业的产能规模也有所加强，2015年底，我国石墨烯相关的公司已达到350家，其中实现石墨烯相关销售的公司已达到了200家，石墨烯下游市场魅力已开始显现，根据中商产业研究院数据，石墨烯产业在近几年实现从零到一的阶段，整体收入在2015年已达到6亿元的规模，未来石墨烯的产业发展或将进入跨车道，推进速度或超出想象。 ■风险提示：石墨烯技术突破时间点低于预期，下游应用层面推进缓慢。 Tabl e_Title 2016年12月15日 新材料年度策略-关注石墨烯产业化推进的投资机会 Tabl e_Bas eI nfo 投资策略主题报告 证券研究报告 诸海滨 分析师 SAC执业证书编号：S1450511020005 zhuhb@essence.com.cn 021-35082062 桑威 分析师 SAC执业证书编号：S1450514060006 sangwei@essence.com.cn 0755-82558335 相关报告 新三板教育2017年度策略 2016-12-13 伏击，黎明前！——2017年度新三板市场投资策略 2016-12-13 新三板日报(新三板摘牌潮或因资源错配 未来市场将更趋分化) 2016-12-13 潜龙在渊-重点关注公布上市辅导的新三板公司 2016-12-11 新三板文化传媒年度策略一 2016-12-11 2 投资策略主题报告 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 内容目录 1. 石墨烯超强特性注定其蕴藏巨大商业价值 .............................................................................. 3 2. 广阔应用前景 .......................................................................................................................... 4 3. 政策扶持加快推进石墨烯产业发展 ......................................................................................... 5 4. 研究论文与专利数量大幅增加，产业化正快速推进 ............................................................... 6 5. 新三板不乏纯粹的石墨烯公司 ................................................................................................ 7 5.1. 第六元素 ........................................................................................................................ 7 5.2. 二维碳素 ........................................................................................................................ 7 5.3. 华高墨烯 ........................................................................................................................ 7 5.4. 凯纳股份 ........................................................................................................................ 8 图表目录 图1：石墨烯产业链 .................................................................................................................... 3 图2：石墨烯及其相关材料在不同领域的应用 ............................................................................ 4 图3：中国石墨烯相关论文发表数量 ........................................................................................... 6 图4：全球范围内石墨烯相关专利申请 ....................................................................................... 6 表1：石墨烯的最强新能列表 ...................................................................................................... 3 表2：石墨烯的潜在复合性能及相关应用.................................................................................... 4 表3：石墨烯应用领域及应用前景 .............................................................................................. 5 表4：中国石墨烯材料主要政策汇总 ........................................................................................... 6 3 投资策略主题报告 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 1. 石墨烯超强特性注定其蕴藏巨大商业价值 石墨烯是有一层或基层碳原子构成的具有六边形蜂窝状结构的二维晶体，石墨烯是目前已知的最薄的一种材料，单层石墨烯只有一个碳原子的厚度，这种厚度的石墨烯具备许多独有的特性。1）石墨烯具有超高的电子迁移率，石墨烯中的电子具有类似光子的性质，电子的运动速度能够达到光速的1/300，远超于在金属或是半导体中的运动速度；2）超高强度：单层石墨烯硬度比金刚石还高，同时有拥有很好的韧性，可以弯曲；3）超大比表面积使得石墨烯成为潜力巨大的储能材料。正是由于石墨烯的诸多独有特性使其拥有广阔的应用面，并且可对当前许多行业带来巨大的变革，但目前石墨烯并未形成成熟的产业链，多以前期研发投入为主，部分应用领域也只处于应用的初级阶段，正因如此，石墨烯蕴藏的巨大商业价值。 表1：石墨烯的最强新能列表 性能 指标 最薄最轻 厚度最薄科大0.34nm，比表面积为2630m2/g 载流子迁移率最高 室温下为20万cm2/Vs（硅的100倍） 电流密度耐性最大 有望达到2亿A/cm2（铜的100万倍） 强度最大最坚硬 度破坏强度：42N/m 杨氏模量与金刚石相当可达 1T Pa 优良的透光性能 可达 97.4%的透光率 导热率最高 3000～5000W/mK（与碳纳米管相当） 资料来源：安信证券研究中心、2016年全球石墨烯产业报告 石墨烯产业链正在逐步形成 总的来说石墨烯发展还处于初级阶段，是最前沿的新材料，目前还没有形成完整的产业链，但是石墨烯行业的上有和中游已经形成，尽管日此，石墨烯的应用发现与研究正迅速展开，已在多个领域呈现出令人浮想联翩的应用前景。相关预测显示石墨烯将在新能源、复合材料、热管理等领域率先实现商业应用，并将于2020年形成完整的石墨烯产业链。 图1：石墨烯产业链 资料来源：安信证券研究中心、2016年全球石墨烯产业报告 4 投资策略主题报告 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 2. 广阔应用前景 石墨烯应用前景广阔，下游产业链将包含众多行业，主要包括半导体、柔性电子、传感器、能量存储与转换、复合材料、生物医药、环保以及热管理等。但目前受制于应用技术的瓶颈，目前诸多领域仍处于研发和试生产阶段，市场规模偏小，但是，一旦石墨烯的制备技术和应用技术实现突破，其市场将会无比巨大，将带来多个行业带来颠覆性的改变。 表2：石墨烯的潜在复合性能及相关应用 复合性能改进 目标应用 比表面积大，导电性好 能量存储与转换、吸附、高性能催化剂载体 独特的电子效应，以及 P 型半导体的特性 高灵敏度传感器及检测领域 生物相容性好，比表面积大 药物载体、基因测序 力学性能好，导电性强 高强度、高导电性复合材料 巨大比表面积 环保行业有毒气体吸附、重金属离子吸附 透光率高，柔韧性好，导电性好 柔性显示器件，透明电极 平面上的热膨胀系数低，导热率高 用于硅基设备散热，避免热失配 石墨烯独特的电子特性 尺寸更小，运行速度更快的电子器件 资料来源：安信证券研究中心、2016年全球石墨烯产业报告 图2：石墨烯及其相关材料在不同领域的应用 资料来源：安信证券研究中心，2016年全球石墨烯产业报告 石墨烯 能量存储与转换 传感器 生物医药 复合材料 节能环保 柔性显示 热管理材料 防腐涂料 代替硅 5 投资策略主题报告 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 表3：石墨烯应用领域及应用前景 应用领域 应用前景 能量存储与转化 石墨烯材料具有更大的比表面积和更加优异的导电性，更加适合作为能量存储与转换的电极材料。三星相关研究发现，石墨烯锂离子电池较普通锂离子电池的容量提升了2倍，且200次充放电之后，还能维持1.5 倍的能量密度。 传感器 由于石墨烯独特的电子效应，使石墨烯在高灵敏检测领域具有