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云泽资本杨强:石墨烯行业投资分析

来源:云泽投资管理(上海)有限公司时间:2017-11-29作者:云泽

石墨烯材料有着较高导电性、导热性,比功率大,柔性好等诸多优点,素有“黑金”和“新材料之王”的美誉,广泛应用于储能、防腐涂料、柔性触控、压力传感等领域,是《中国制造2025》及“十三五规划”重点发展的战略新兴材料。国内目前在石墨烯研发领域已处于世界领先地位,而考虑到市场的不明朗,能够规模化生产的企业不多,实现盈利的则更少,但随着国家政策的持续有效的落实、企业研发实力及科研转化力进一步增强、市场更加明朗,国内石墨烯将会迎来更大的发展机遇,为此,云泽资本首席研究官杨强(美国田纳西大学博士后、中科院博士)就石墨烯的性能、应用、市场空间及未来投资机遇进行分析。


【性能优异、应用广泛】

石墨烯是由不多于 10 层的单层石墨烯周期性紧密堆积构成,而石墨烯材料泛指与石墨烯相关的、不多于 10 个碳原子层的二维碳材料。与其他材料相比,石墨烯具有极高的导电性,其载流子迁移率是锑化铟的 2 倍,超过商用硅片10倍;导热系数达 5300W/m·K,导热性高于碳纳米管和金刚石比功率为10Kw/Kg,是锂电的30倍柔性较高,弯折不影响其优异的性能;层比表面积是碳材料中最高的;单层石墨烯仅吸收 2.3%的可见光和红外光,可替代 ITO,透光性很高石墨烯如此优异的性能,业界将其称为“黑金”“新材料之王”,科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”


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石墨烯优异的性能使其得到了广泛的应用,整体来看,石墨烯的应用可分为两大类:粉体和薄膜。粉体的应用可分为储能材料(超级电容、锂电池)和防腐涂料,薄膜的应用又可分为柔性触控屏、压力传感器、导热膜。

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储能材料的应用可细分为超级电容和锂电池。石墨烯高能量密度的特性可将其制作成储能量大、充电快的石墨烯超级电池和超级电容器而被应用于电动汽车领域;石墨烯较高的导电性可以减少锂电池的界面电阻,便于锂离子在电池的正负两极间传导而被应用于锂电池的正极材料中。

防腐涂料中的应用主要是在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,同时,石墨烯涂层能在金属表而与活性介质之间形成物理阻隔层,对基底材料起到良好的防护作用。

柔性触控屏的材料需要有良好的导电性、透光率和弯曲性,目前主流材料是氧化铟锡(ITO)膜,该膜缺乏上述特性,因此,被替代不可避免,而石墨烯的性能正好满足,未来可替代空间非常大。

压力传感器的超高灵敏性是智能手机及可穿戴设备上的标配,石墨烯压力应变感应传感器具备超高灵敏性,感应度可覆盖 10 毫克到 5 公斤的按压强度,是公认的未来发展趋势。

导热膜的应用主要基于石墨烯的高导热性,目前智能手机、平板电脑、大功率节能 LED 照明等都采用石墨导热膜,而石墨烯导热性高于石墨,是理想的替代材料。


【政策强力支持、市场空间可期】

石墨烯优异的性能和广泛的应用引起了各国研究机构和企业的高度关注,为了在这一领域率先取得主动权,各国均制定了大量的发展计划,就专利数量来看,中美韩三国位居前列,2016年底中国石墨烯专利全球占比58%,专利数量全球第一,而在全球前十大专利申请机构中,浙大、清华等五所高校入围(数据来源:中国石墨烯产业联盟),中国石墨烯研发水平已处于国际领先地位。国内石墨烯的研发水平快速提升自然离不开政策的强力支持,就近两年来看,国家出台了《中国制造2025》、《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》、《“十三五”国家科技创新规划》、《“十三五”材料领域科技创新专项规划》等政策,为石墨烯的产业化发展指明了道路和方向。

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石墨烯粉体和薄膜均有多种制备方法,粉体制备常用氧化还原法,技术相对成熟、工艺简单、原料廉价、对设备要求低、性价比高,产业化应用障碍小;而薄膜制备则常用气相沉积法将碳源在高温低真空等特殊物理条件下使碳原子在基片上重新排列制得,可满足规模化制备高质量、大面积石墨烯薄膜的要求,但反应需要精确的温度、物质参数、反应时间等、技术难度大、性价比低,产业化应用障碍较大。石墨烯的应用阶段可分为早期、中期和远期,早期主要用于超级电容电极材料、散热材料、透明导电膜等;中期主要是工业化大规模制备石墨烯及下游的应用;远期则趋向于石墨烯的多功能、更高效、低成本方向发展。目前,国外石墨烯产业正在向中期应用转变,国内主要是下游的应用,与美韩等领先国家发展同步,但能规模化量产的公司不多,大多数企业因为市场不明朗,还未完全盈利,因此,国内石墨烯的产业化应用还需要一定时间,但按照《中国制造2025》规划,2020年我国石墨烯产业规模突破百亿,2025年更是要突破千亿,占世界市场规模50%以上, 成为全球最大的石墨烯消费国,我国未来石墨烯产业空间巨大

 

【投资机遇】

第六元素(831190)

公司主要从事石墨烯粉体研发、生产和销售,是国内产能规模最大的石墨烯粉体生产企业之一,已报批立项年产量10吨石墨烯项目,已获准备案年产 100 吨石墨烯、300 吨氧化石墨项目。2015年,公司100%收购无锡格菲电子薄膜科技有限公司,成为国内极少数能规模化制备石墨烯粉体和薄膜的公司,并掌握了氧化还原制粉体、气相沉积法法制薄膜的方法。公司研发实力突出,截止2016年,公司获得42项专利,其中发明专利35项,此外,公司与四川大学、江南石墨烯研究院、中国科学技术大学等多家科研院所建立了长期稳定的应用技术研发合作关系。公司产品线丰富,截止目前,公司已成功研发并生产出六大系列石墨烯粉体产品,即氧化石墨烯、储能型石墨烯、防腐型石墨烯、导电型石墨烯、导热型石墨烯和增强型石墨烯,与此同时,公司还在积极拓展下游的应用。2016年公司营收3781万,同比增长64.7%,净利润-885万,亏损缺口大幅度收窄,随着未来市场的进一步打开,公司未来业绩值得期待。

二维碳素(833608)

公司主要从事大面积石墨烯薄膜及石墨烯触控模组的研发、制造和销售,是国内最早实现石墨烯薄膜批量生产的企业。公司于2012年发布世界首款石墨烯电容式触摸屏,2013年建成世界首条年产3万平米石墨烯薄膜生产线,2014年石墨烯薄膜的生产能力达到20万平米,2015年石墨烯触控产品在智能穿戴、车载触控、工业控制、家电等领域已实现千万元规模的主营业务收入,2015年11月发布了世界首款石墨烯压力触控传感器。公司研发实力雄厚,截止2016年,公司获得74项专利,其中发明专利14项。2016年公司营收1283万,同比增长35.67%,净利润-939万,亏损缺口收窄,2017年公司业绩将会继续好转。

华高墨烯(835672)

公司主要从事石墨烯技术和产品在“海洋”和“军工”领域的复合材料、安全防护、环境工程等方向上的应用。公司自主研发了单层石墨烯粉体及分散液、石墨烯量子点、大片单层石墨烯、石墨烯导电纸、氧化石墨烯气凝胶、氧化石墨烯水溶液、石墨烯功能复合塑料、球磨石墨烯粉末等 12 大系列高品质石墨烯产品,更成功研发了世界上首条石墨烯导静电轮胎等下游应用产品。公司目前正在申请军工资质,所开发的石墨烯防弹材料利用改性的石墨烯粉体的增强效果,拉伸强度可提升 25%,抗冲击能力提高 40%,且有效降低成。此外,公司开发的石墨烯海水淡化材料目前已完成小试阶段。公司有一定的研发实力,截止2016年,公司有专利8项,且都是发明专利。2016年公司营收301万,同比增长27.19%,净利润-315万,亏损缺口大幅收窄,公司未来业绩还有待于进一步提升。