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谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 1 1证券研究报告 行业 研究 /深度研究 2015 年 05 月 19日 黑色金属 增持 （维持） 钢铁 增持 （维持） 陈雳 执业证书编号： S0570512070041 研究员 010-63211166 chenli8305htsc 1钢铁 /黑色金属 :央行再降息，关注新材料新能源产业链 2015.05 2钢铁 /黑色金属 : “互联网 +”系未来钢铁行业主题投资看点 2015.05 3钢铁 /黑色金属 :关注京津冀对钢铁行业的投资拉动 2015.05 0%20%40%60%80%100%1405 1408 1411 1502黑色金属 钢铁 沪深300石墨烯 产业化进程提速 ，大有可为 新 材料系列深度报告之一 再谈 石墨烯 投资要点： 石墨烯是一种碳原子单层平面晶体新材料，它独特的碳单层结构一度被认为无法稳定存在。 2004 年两位英国物理学家成功从石墨中分离得到石墨烯，并因此荣获 2010年诺贝尔物理学奖。 作为材料界的新星，石墨烯是目前已知室温下最好的导电和导热材料，是人类已知强度最高的物质，具备极高的透光性和极大的比表面积。石墨烯优异的性能使得它在多个领域具备变革潜力，已经有所建树的领域包括 散热材料、 柔性触摸面板、微型传感器、 二次电池 、芯片材料等等。 在国家战略指引下，我国石墨烯 研发和 专利 持有 已 在 全球 占据一席之地 。 国家在“十二五”规划中间明确将新材料列为重要的战略新兴产业；国家自然科学基金委员会已经陆续拨款超过 3 亿元资助石墨烯相关项目；国家引导石墨烯产业成立了中国石墨烯产业技术创新战略联盟，联盟成员已达 53 家， 6 位联盟常务理事单位分别对石墨烯技术路线、标准战略、专利布局、国际合作和产业促进进行 支持和 合理引导。 民间资本 向石墨烯产业流动 ，产学研 用 构架基本形成 。 在产业园和创业基金等的积极引导下， 一些创业者以技术为资本成立公司，一些上 市公司以资金为优势 介入石墨烯领域。上市公司通过引进 石墨烯技术、与科研机构签订合作协议、设立产业技术投资基金或从战略角度构建产业链 等方式参与石墨烯 研发生产 。目前部分石墨烯公司具备生产石墨烯粉体、浆液、 导热膜、 功能 涂料、 导电油墨和 触控屏的能力，但在产品质量 提升和 下游市场开发 方面仍存在巨大的提升空间。 在石墨烯概念热度不断攀升的今天，我们的报告纵览全球石墨烯领域的科研成果和前沿 应用 ，对国内的石墨烯产业现状及未来发展进行详细剖析。从 宏观 政策 的角度我们认为石墨烯产业受益于国家 鼎力 支持，具备 雄厚的资金实力和 极大的发展潜 力 。从 科研 应用 角度我们认为 石墨烯 已经具备在多个领域的革新潜力，但技术尚处培植期，下游产品 和市场 开发 不 足 。我国 石墨烯专利 申请 数量 全球 领先 ，但专利主要涉及制备和初级应用 ，在 传感器、晶体管、芯片材料等高附加值领域 研发实力不足 。 从 产业发展 的角度我们认为 国内 产学研 用 一体的发展氛围已经形成 ，并在全球范围内率先踏入初步产业化阶段。 受制于技术 因素 ， 目前 石墨烯产品主要为少层或多层石墨烯 混合产品 ， 高品质的单层 石墨烯 膜制备 生产 及研发应用 不足 ， 石墨烯产业发展 需要 进一步的 资金和技术支持以避免后期 乏力。 总体来讲 石墨烯产业 在 未来一段时期内仍会处于发展初期，研发成本较高且研发周期存在不确定 性。 石墨烯在制备技术和转移技术上的瓶颈是客观存在且短期内难以逾越的。 鉴于石墨烯巨大的应用前景，我们建议关注储备有石墨烯技术的相关上市公司以及石墨烯产业化逐步推进所带来的主题性投资机会。 相关公司： 方大炭素、 华 丽家族、 中国宝安、中超电缆、悦达投资、正泰电器、烯碳新材、中泰化学 、康得新、东旭光电 等 （本文为要点简介，非个股覆盖推荐报告） 。 风险提示： 石墨烯产业化处在发展初期，发展存在不确定性。 行业走势图 相关研究 行业评级： 行业研究 /深度研究 | 2015 年 05 月 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 2 2正文目录 一、认识石墨烯 材料之王 .8 1石墨烯的定义 .8 2石墨烯的分类 .8 3石墨烯的优异特性 .9 4石墨烯的前世今生 . 13 5石墨烯制备技术 . 15 二、石墨烯研发 多国政府积极布局 . 19 1世界各国的石墨烯研发情况 . 19 2中国的石墨烯产业发展之路 . 19 1）碳材料纳入国家新材料产业规划 . 19 2）科研投入大，成果跻身一流团队 . 20 3）民间联盟在国家支持下 稳步发展 . 20 4）产业园区逐步完善，优惠政策项目落地 . 22 5）石墨烯产品标准的进一步完善 . 25 三、石墨烯应用 广阔天地，大有可为 . 26 1 电子器件领域 . 27 1）应用于散热材料 . 28 2）应用于柔性触控屏 . 29 3）应用于传感器 . 30 4）应用于芯片材料 . 31 2 能源领域 . 32 1）应用于锂电池 . 32 2）应用于太阳能电池 . 35 3）应用于燃料电池 . 36 4）应用于 超级电池 和超级电容器 . 37 3 其他应用领域 . 38 1）作为电缆保护材料 . 39 2）作为功能涂料 . 39 3）作为碳质吸附剂 . 40 4）作为绿色、高效催化剂 . 44 四、石墨烯产业 民间资本顺势而动 . 45 1金融资本积极介入石墨烯领域 . 45 2产品以石墨烯涂料和散热膜为主 . 47 3重点下游市场扩容助力产业发展 . 49 行业研究 /深度研究 | 2015 年 05 月 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 3 31） LED 灯 石墨烯散热膜 . 50 2）便携电子设备 石墨烯电池、导热材料、触控屏、芯片 . 51 3）新能源汽车 石墨烯电池、石墨烯复合材料 . 53 4石墨烯产业链整合拉动上游石墨加工行业 . 54 5上市公司持有的专利以制备技术为主 . 56 6石墨烯专利申请以 初级应用技术为主 . 57 7企业研发能力相对较弱，技术尚处培植期 . 59 8他山之石 跨国公司为应用领域的研发主力 . 60 9石墨烯产业发展方向 . 61 五、石墨烯相关上市公司 . 62 中国宝安：子公司贝特瑞是全球最大 的锂离子电池负极材料供应商 . 62 华丽家族：墨烯集团资产将被注入其中 . 63 南江 B：墨西科技的“远亲” . 64 乐通股份：曾与墨西科技签订合作协议 . 66 中泰化学：与厦门凯纳 共同开发石墨烯生产应用技术 . 66 新纶科技：散热膜示范线小规模生产 . 67 烯碳新材：构建从石墨生产销售链到产业园的全景模式 . 67 中超电缆：拥有石墨烯电缆专利，从事电磁防护应用研究 . 68 方大 炭素：拥有制备技术专利且股东意向合作开发石墨矿 . 68 悦达投资：具备粉体、散热膜和触控屏生产能力 . 68 正泰电器：控股子公司从事电子领域研发应用 . 69 东旭光电：与北理工共同开发石墨烯薄膜产品 . 69 南都电源：从事锂电池应用研究 . 70 康得新：斥资建立子公司研发石 墨烯材料 . 70 图表目录 图 1： 石墨烯碳单层结构 .8 图 2： 石墨烯转化为其他碳素新材料 .8 图 3： 石墨烯层级 结构及其光学显微镜成像 .9 图 4： 石墨烯的优异性能 . 10 图 5： 无散射传输弹道晶体管示意图 . 10 图 6： 常见导体电 导率对比 (/). 11 图 7： 常见半导体载流子迁移率对比 (/ ) . 11 图 8： 纳米填料的增强效果对比 . 11 图 9： 超级纤维示意图 . 11 行业研究 /深度研究 | 2015 年 05 月 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 4 4图 10： 石墨烯 /碳纤维复合汽车 . 11 图 11： 常见散热材料导热系数 (W/mK). 12 图 12： 透明导电薄膜透明性与导电性的关系 . 12 图 13： 石墨烯吸附苯系物 . 13 图 14： 石墨烯的研究历史 . 14 图 15： 世界范围内石墨烯相关专利申请（注： 2015 年数据截至到 2 月） . 15 图 16： 多种方法制备石墨烯成本、质量不同，产品应用于不同领域 . 16 图 17： 计算机模拟单层石墨烯形态 . 16 图 18： 诺沃肖洛 夫团队首次制备石墨烯所用装臵 . 16 图 19： 化学气相沉淀法制备装臵 . 17 图 20： 化学气相沉淀法原理 . 17 图 21： 氧化还原法机理示意图 . 17 图 22： SiC 外延生 长法示意图 . 18 图 23： 金属催化外延生长法示意图 . 18 图 24： 中国石墨烯产业技术创新战略联盟常务理事各有分工 . 21 图 26： 中国石墨烯产业技术创新战略联盟成员 . 22 图 27： 主要石墨烯产业园 . 22 图 28： 常州石墨烯产业园内江南研究院下设多个子方向研究实验室 . 23 图 30： 石墨烯触及广阔的应用领域 . 27 图 31： 不同尺寸 石墨烯的应用 . 27 图 32： 石墨烯在电子器件领域的应用 . 28 图 33： 散热片被广泛应用于各种电子元件上 . 28 图 34： 手机用石墨散热片 . 28 图 35： 石墨烯散热薄膜 . 28 图 36： 石墨烯触摸屏触控 原理 . 29 图 37： 三星展示柔性屏及其概念手机 . 30 图 38： 蓝石科技展示首例石墨烯多点触控柔性屏幕 . 30 图 39： 石墨烯传感器被广泛应用于可穿戴设备中 . 31 图 40： 全球可穿戴式设备市场需求预测 . 31 图 41： IBM 展示制造的 155GHz 石墨烯晶体管 . 32 图 42： IBM 石墨烯晶体管微观结构 . 32 图 43： 石墨烯在能源领域的应用 . 32 图 44： 锂离子电池工作原理 . 33 图 45： 锂离子在石墨烯和活化石墨烯扩散过程示意图 . 34 图 46： 石墨烯 , 磷酸铁锂和碳之间结构示意图 . 34 行业研究 /深度研究 | 2015 年 05 月 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 5 5图 47： 圆柱形锂离子电池 . 35 图 48： 智能手机用锂离子聚合物电池 . 35 图 49： 太阳能电池结构 . 35 图 50： 石墨烯的能带结构示意图 . 35 图 51： 2008-2013年太阳能电池产销量 . 36 图 52： 石墨烯在燃料电池中的应用前景 . 37 图 53： 超级电容器的结构和原理 . 37 图 54： 石墨烯在 其他领域的应用 . 38 图 55： 石墨烯可以用用于电缆的电池屏蔽防护 . 39 图 57： 石墨烯吸附范围 . 41 图 58： 氧化石墨烯对重金属离子的吸附效果 (mg/L) . 41 图 59： 氧化石墨烯对燃料的吸附效果 . 41 图 60： 氧化石墨烯吸附水中放射性废物 . 42 图 61： 石墨烯吸附水中放射性废物 . 42 图 62： 石墨烯海绵的吸附历程 . 43 图 63： 石墨烯海绵对 油类的吸附能力 . 43 图 64： 石墨烯海绵：世界上最轻的材料之一 . 43 图 65： 石墨烯吸附苯及其同系物的过程 . 44 图 66： 石墨烯吸附一氧化碳原理 . 44 图 67： 氧化石墨烯催化机理 . 45 图 69： 重庆墨希科技 -影驰 SETTLER 石墨烯手机 .
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