新材料行业专题系列报告（三）：石墨烯，前景广阔的二维纳米材料

请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 行业研究 Page 1 证券研究报告—深度报告 化学新材料II [Table_IndustryInfo] 新材料专题系列报告（三） 超配 （维持评级） 2020年08月20日 一年该行业与上证综指走势比较 行业专题 石墨烯：前景广阔的二维纳米材料  石墨烯：性能强大的新材料之王 石墨烯属于二维碳纳米材料，具有优秀的力学特性和超强导电性导热性等出色的材料特性，其下游应用主要涵盖基础学科、新能源电池、柔性显示屏、传感器及复合材料等领域。石墨烯的大规模商业应用方向主要分为粉体和薄膜，其中石墨烯粉体目前主要用于新能源、防腐涂料等领域，石墨烯薄膜主要应用于柔性显示和传感器等领域，其中来自新能源的需求超过70%。工业化生产石墨烯常用CVD化学气相沉积法，是目前被认为最有希望实现石墨烯薄膜大规模制备的方法。  应用领域不断拓展，市场规模持续增长 全球石墨烯行业市场规模呈稳步增长态势。预计到2020年末，全球和国内石墨烯行业市场规模分别为95亿美元和200亿元，中国石墨烯市场规模约占全球石墨烯总市场规模的30%，并有逐年提高的趋势。 国内石墨烯应用最广泛的下游领域是新能源相关领域，包括新能源超级电容与锂电池导电剂，随着2020年新能源汽车持续加速渗透，行业将迎来高增速。全球石墨烯导电剂市场规模预计2020年达到139亿元，年复合增长率约为64%，石墨烯超级电容市场预计2021年底达到0.84亿美元，到2030年有望达到 6.09亿美元，年复合增速超过20%。 除此之外，防腐涂料领域，2019年国内防腐涂料产量增速达到18%，石墨烯防腐材料热稳定和抗菌性能优势显著；石墨烯柔性屏方面，可穿戴设备是主要需求驱动力；传感器方面，石墨烯化学敏感性强，在医学等领域前景广阔，2019年石墨烯传感器市场达到了2亿元，增速达到70%。  国内外行业处于起步阶段，静待下游大规模应用 石墨烯行业正处于大规模产业化前夕，世界各国对于石墨烯都给予了高度重视，全球已有80多个国家投入石墨烯的研发、生产，欧美企业占据全球石墨烯产业链关键环节，而亚洲石墨烯应用市场前景向好。 中国石墨烯行业正处于市场导入期，产品尚未成熟，行业利润率较低，但市场增速快。目前我国已经形成京津冀鲁、长江三角洲和珠江三角洲的三大聚合区，多地分布式发展的石墨烯产业格局。中国石墨烯龙头企业发展显著，现已有上市公司10余家，主要研究领域集中于石墨烯导电剂、柔性显示、导热材料等方面，已初步具备大规模生产石墨烯薄膜和粉体的能力。  风险提示 下游应用领域技术发展不及预期；石墨烯大规模制备技术发展缓慢；成本降低幅度不及预期。 相关研究报告： 《新材料专题系列报告（二）：碳纤维：轻量化应用前景广阔的特种纤维》 ——2020-08-10 《新材料专题系列报告（一）：碳纳米管：优秀的新型导电材料》 ——2020-07-31 《新能源汽车全产业链基础系列研究报告之四：湿法隔膜扩产潮，百舸争流快者先》 ——2017-11-02 证券分析师：龚诚 电话： 010-88005306 E-MAIL： gongcheng@guosen.com.cn 证券投资咨询执业资格证书编码：S0980519040001 证券分析师：商艾华 电话： E-MAIL： shangaihua@guosen.com.cn 证券投资咨询执业资格证书编码：S0980519090001 联系人：万里明 电话： 010-88005329 E-MAIL： wanliming@guosen.com.cn 独立性声明： 作者保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于本人的职业理解，通过合理判断并得出结论，力求客观、公正，其结论不受其它任何第三方的授意、影响，特此声明 0.61.11.62.1A/19O/19D/19F/20A/20J/20上证综指化学新材料II 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 2 投资摘要 关键结论与投资建议 随着石墨烯大规模制备方法的逐渐成熟，行业有望迎来黄金发展期。从2004年研制出至今，石墨烯的热度有增无减，被誉为“新材料之王”，下游需求覆盖散热材料、新能源电池、柔性显示和复合材料等热门领域。当前化工新材料行业正处于高速发展机遇期，国产替代下需求加速催化，比如在5G通讯设备和新能源领域，传统材料将逐渐不能满足需求，而石墨烯材料由于其本身优异的特性未来将完成对ITO和传统电容、锂电池材料的全面替代，行业正处于技术突破需求爆发前夜，中长期看行业高增速确定性较强。 全球石墨烯行业市场规模呈稳步增长态势，保持20%以上的增长率，预计到2020年末，全球和国内石墨烯行业市场规模分别为95亿美元和200亿元。中国成为全球最大的石墨烯消费国家，国内石墨烯下游新能源领域占据四分之三的需求。政策、技术和需求市场催化下，石墨烯行业有望迎来黄金发展期。 核心假设或逻辑 第一、全球石墨烯材料市场规模近年来稳定增长，由于其本身优异的特性将成为新能源、锂电池、复合材料等领域的重要材料。2020年超级电容、锂电池材料、防腐材料、传感器等市场规模进一步扩张，且石墨烯材料成本下降，有望实现石墨烯下游应用领域的大规模增长。 第二、目前石墨烯生产力主要集中于欧美中韩四个地区，国外石墨烯行业起步较早，专利技术和产业链布局较为成熟。我国虽然起步较晚，但现已占到世界石墨烯总产能的58%，是第一大生产国，现已经有第六元素、东旭光电和道氏技术等上市公司从事石墨烯材料的研发生产应用并具备一定规模，在石墨烯市场规模进一步扩展的大背景下，相关上市企业业绩有望稳步提升。 第三、在新材料大规模发展前提下，石墨烯作为重要一员需要持续提高制备技术及研发应用。随着技术进步，可穿戴设备、复合材料、新能源、锂电池等领域需要更强大的材料提高属性，石墨烯的材料特性能得到很好的发挥，因此可以预见石墨烯应用在各个方面是必然的趋势。 核心假设或逻辑的主要风险 第一、下游应用领域技术发展不及预期； 第二、石墨烯大规模制备技术发展缓慢； 第三、成本降低幅度不及预期。 uYxX9UsPsOpO6M9R6MtRoOmOoOjMnNxPeRnPnNaQtRmNvPoMzRuOnMwO 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 3 内容目录 石墨烯：性能强大的新材料之王 .................................................................................. 5 石墨烯简介：性能出色的二维碳纳米材料 ............................................................ 5 石墨烯特点：具有优异的力学和光电热性能 ........................................................ 5 石墨烯产业链趋于完善，下游需求领域不断拓展 ......................................................... 7 石墨烯产业链结构完善，下游应用领域广泛但仍需探索 ...................................... 7 原材料石墨储量居世界前列，需求有所下降 ........................................................ 7 石墨烯制备方法多样，大规模量产难度较大 ........................................................ 8 下游需求：应用领域不断拓展，市场规模持续增长 ................................................... 10 超级电容器：解决充电时间长续航短瓶颈 ...........................................................11 防腐涂料：热稳定和抗菌性能优势显著 ............................................................. 14 锂电池导电剂：需求支撑&成本下降行业高增速 ................................................ 15 柔性显示屏：可穿戴设备是市场主要驱动力 ...................................................... 17 传感器：石墨烯化学敏感性强，在医学等领域前景广阔 .................................... 18 国内外行业处于起步阶段，静待下游大规模应用 ....................................................... 19 全球产业化处于起步阶段，未来发展空间广阔 ................................................... 19 国内产业链初步成型，国内以新能源领域为主 ................................................... 20 相关上市公司盘点： .................................................................................................. 21 风险提示： ................................................................................................................ 22 分析师承诺 ................................................................................................................ 23 风险提示 .................................................................................................................... 23 证券投资咨询业务的说明 ........................................................................................... 23 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 4 图表目录 图1：典型的石墨烯结构图 .......................................................................................... 5 图2：单层石墨烯是其他碳材料的基本元素 ................................................................. 5 图3：石墨烯透光性与层数之间的线性关系 ................................................................. 6 图4：石墨烯薄膜导热性能测试结构示意图 ................................................................. 6 图5：石墨烯产业链 .....................................................