發(fā)布時(shí)間：2014-06-30 | 來源：投資數(shù)據(jù)庫 | 瀏覽次數(shù)：461
投資要點(diǎn)：
超級(jí)材料石墨烯：?jiǎn)翁荚雍穸荣x予其無以倫比的獨(dú)特性能
石墨烯是由碳原子組成的六角型呈蜂巢晶格材料，只有一個(gè)碳原子厚度。它發(fā)現(xiàn)于2004 年，并獲2010 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。石墨烯的單原子納米結(jié)構(gòu)賦予它許多無以倫比的獨(dú)特性能，它是迄今發(fā)現(xiàn)的厚度最薄、強(qiáng)度卻最高、結(jié)構(gòu)最致密的材料，并擁有電學(xué)、光學(xué)、化學(xué)等卓越性能，激發(fā)了全球范圍內(nèi)的石墨烯研發(fā)熱潮。它或?qū)⒊蔀楦咚倬w管、高靈敏傳感器、激光器、觸摸屏以及生物醫(yī)藥器材等多種器件的核心材料。
石墨烯：改變未來生活的關(guān)鍵材料
近乎完美的性能，廣泛而廉價(jià)的原材料來源，石墨烯勢(shì)必將帶來未來人類智能生活的巨大革新。建議關(guān)注目前開發(fā)石墨烯方向較為清晰明朗的幾大產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
電子材料領(lǐng)域：
（1）柔性屏幕、可穿戴設(shè)備、太陽能充電：作為透明導(dǎo)電材料，石墨烯兼具高導(dǎo)電性和高透明性、高韌性（拉伸20%仍不斷裂），石墨烯能夠用于制作柔性電極，以及生產(chǎn)應(yīng)用于觸摸面板、OLED 面板、太陽能電池的透明導(dǎo)電膜。
（2）作為電極材料，石墨烯是絕佳的負(fù)極材料，其理論比容量是740~780mAh/g，約為傳統(tǒng)石墨材料的2 倍多，將在鋰電池負(fù)極材料和超級(jí)電容 器負(fù)極材料市場(chǎng)占據(jù)重要地位
（3）作為替代硅的芯片材料，由于石墨烯電阻率極低，電子遷移的速度極快（單層石墨烯中的電子與空穴的載流子遷移率有望在室溫下達(dá)到硅的100 倍即20 萬cm2/Vs，這一數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以往被認(rèn)為載流子遷移率最大的7.7 萬cm2/Vs 的銻化銦）因此被期待可用來替代硅，成為更薄、導(dǎo)電速度更快的新一代電子元件或晶體管
散熱材料領(lǐng)域：由于石墨烯的導(dǎo)熱率（5300W/m·k）是常用散熱材料銅的近14倍，石墨的3.5 倍。石墨烯有希望取代石墨，解決智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)的散熱瓶頸，加速其整體性能的提高。
環(huán)保監(jiān)測(cè)領(lǐng)域：功能化的石墨烯以及石墨烯的復(fù)合材料在污染物吸附、過濾等方面展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用前景。
生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)石墨烯在細(xì)胞成像、干細(xì)胞工程、藥物投遞、腫瘤治療等生物納米技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程日新月異，實(shí)力不容小覷。石墨烯從被發(fā)現(xiàn)到獲得諾貝爾獎(jiǎng)只用了短短六年的時(shí)間，由它開啟的研究領(lǐng)域呈現(xiàn)了井噴的勢(shì)頭，幾乎每個(gè)月都有新興的研究方向被開辟出來。2013 年1 月，歐盟委員會(huì)將石墨烯列為“未來新興技術(shù)旗艦項(xiàng)目”之一，十年內(nèi)提供10億歐元資助，將石墨烯研究提升至戰(zhàn)略高度。IBM、蘋果、三星等巨頭都分別成立了石墨烯專題組，將其作為未來產(chǎn)品柔性化、智能化的核心研發(fā)材料。
石墨烯A 股投資標(biāo)的詳解：建議關(guān)注金路集團(tuán)（000510.SZ）、力合股份（000532.SZ）。
風(fēng)險(xiǎn)提示：石墨烯材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不達(dá)預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)，相關(guān)上市公司研究成果不達(dá)預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)。
1、石墨烯：近乎完美的材料
1.1、初識(shí)石墨烯
石墨烯是一種由碳原子組成的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度。石墨烯一直被認(rèn)為是假設(shè)性的結(jié)構(gòu)，無法單獨(dú)穩(wěn)定存在，直至2004 年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地在實(shí)驗(yàn)中從石墨中分離出石墨烯，而證實(shí)它可以單獨(dú)存在，兩人也因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)”為由，共同獲得2010 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)
圖：電子顯微鏡下的石墨烯結(jié)構(gòu)
石墨烯具有卓越而獨(dú)特的電學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、化學(xué)性能，因此在諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出寬廣的應(yīng)用前景。誘人的應(yīng)用前景，使得旨在應(yīng)用石墨烯的研發(fā)機(jī)會(huì)也在全球范圍內(nèi)急劇增加。石墨烯或?qū)⒊蔀榭蓪?shí)現(xiàn)高速晶體管、高靈敏度傳感器、激光器、觸摸面板、蓄電池及高效太陽能電池等多種新一代器件的核心材料。
1.2、無與倫比的優(yōu)點(diǎn)
圖：?jiǎn)卧映叽缳x予“神奇材料”石墨烯無以倫比的性能特點(diǎn)
石墨烯具備各神奇性能，想象空間巨大。因?yàn)樗碾娮杪蕵O低，電子遷移的速度極快，因此被期待可用來發(fā)展出更薄、導(dǎo)電速度更快的新一代電子元件或晶體管。其高透明性和高導(dǎo)電性，使其也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。石墨烯還可耐受1 億~2 億A/cm2 的電流密度，是銅耐受量的100 倍左右，傳熱率與金剛石相當(dāng)，加之其薄片形狀，所以石墨烯作為劃時(shí)代的散熱材料也是備受期待的。
1.3、石墨烯將在未來各個(gè)領(lǐng)域大放異彩
石墨烯應(yīng)用尺寸從原子尺寸擴(kuò)大到宇宙。許多研究機(jī)構(gòu)及廠商已經(jīng)開始以具備多項(xiàng)穿透特性的單層石墨烯為對(duì)象，研發(fā)新一代器件的實(shí)用化。石墨烯用途分為特殊尺寸用途，電子器件用途和構(gòu)造體用途，其部分用途與CNT 重疊。
圖：石墨烯的應(yīng)用領(lǐng)域
圖：石墨烯技術(shù)可適用的領(lǐng)域
石墨烯在多個(gè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。石墨烯應(yīng)用的主要開發(fā)對(duì)象之一是利用石墨烯的高載流子遷移率及高遷移速度制作的THz 頻率的晶體管。理論上估計(jì)其工作頻率可達(dá)到10THz，石墨烯可替代晶硅應(yīng)用在將芯片領(lǐng)域，將芯片速度提高到 THz 級(jí)別。由于其高導(dǎo)電性、高透明性的特質(zhì)，石墨烯在太陽能電池領(lǐng)域也讓科研人員有所期待。
1.4、各國積極布局石墨烯研究
圖：主要國家、地區(qū)石墨烯主要研究進(jìn)展
目前主要國家和地區(qū)將石墨烯研究提升至戰(zhàn)略高度。2011 年英國將石墨烯確定為今后重點(diǎn)發(fā)展的四項(xiàng)新興技術(shù)之一，英國石墨烯國家實(shí)驗(yàn)室將于2015年建成。2013 年，韓國產(chǎn)業(yè)通商資源部宣布，將整合韓國國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)力量推進(jìn)石墨烯商業(yè)化發(fā)展，在國內(nèi)形成石墨烯聯(lián)盟。2013 年1 月，歐盟委員會(huì)將石墨烯列為“未來新興技術(shù)旗艦項(xiàng)目”之一，十年提供10億歐元資助，將石墨烯研究提升至戰(zhàn)略高度。
圖：石墨烯全球?qū)＠暾?qǐng)分布
各國目前都在積極進(jìn)行石墨烯的研究和專利布局。根據(jù)CNIPR 數(shù)據(jù)顯示，目前各國都在積極進(jìn)行石墨烯應(yīng)用的相關(guān)研究和專利布局。從2004 年開始，截止到2012 年6 月，全球范圍內(nèi)，該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)已經(jīng)超過5000 件，其中美國、中國、日本專利申請(qǐng)均接近或超過1000 件，美國更是超過2000 件。中國相關(guān)專利申請(qǐng)僅次于的美國，但與其他國家差距并不是很明顯。
2、石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景
圖：石墨烯材料按應(yīng)用形式分類
可在產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用的石墨烯材料主要分為兩類，一類是石墨烯薄膜，另一類是石墨烯微片。石墨烯薄膜是由單層或多層石墨烯構(gòu)成的薄膜，又細(xì)分為單晶薄膜和多晶薄膜。其中，單晶薄膜可用于制造集成電路，但距離產(chǎn)業(yè)化的距離還很遙遠(yuǎn)。多晶薄膜則有望在5~10 年內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，可替代ITO 玻璃用于制造觸摸屏（特別是柔性電子產(chǎn)品）和其他需要透明導(dǎo)電材料的應(yīng)用領(lǐng)域。石墨烯的另一個(gè)類別——石墨烯微片是由多層石墨烯（10 層以下）構(gòu)成的微片，也可以細(xì)分為兩類，一類是功能化的石墨烯微片，由于擁有含氧基團(tuán)，可以應(yīng)用在藥物、檢測(cè)和催化劑等特殊領(lǐng)域。另一類是較為純粹的石墨烯微片，可用于導(dǎo)電和導(dǎo)熱等多個(gè)領(lǐng)域。
2.1、電子材料領(lǐng)域
2.1.1、透明導(dǎo)電材料：實(shí)現(xiàn)柔性電極、可穿戴設(shè)備、高效太陽能電池等技術(shù)的關(guān)鍵
石墨烯的高導(dǎo)電性、高透明性、高韌性，使其能夠用于制作柔性電極，以及用作觸摸面板、電子紙、OLED面板以及太陽能電池等的透明導(dǎo)電膜。
圖：石墨烯性質(zhì)優(yōu)于ITO
高導(dǎo)電性、高透明性讓其可取代ITO。石墨烯具備較高的載流子遷移率且厚度較薄。一般來說，高透明性與高導(dǎo)電性是互為相反的性質(zhì)。從這一點(diǎn)來看，ITO 正好處在透明性與導(dǎo)電性微妙的此消彼長(zhǎng)關(guān)系的邊緣線上（圖7）。這也是超越 ITO 的替代材料遲遲沒有出現(xiàn)的原因。
高韌性讓其超越ITO。除了高導(dǎo)電性和透明之外，石墨烯的另一個(gè)特性是具有高韌性，能夠拉伸20%而不斷裂。而且石墨烯觸摸屏合成對(duì)環(huán)境無害，需要資源少，并且隨著生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，生產(chǎn)成本有望大大低于傳統(tǒng)ITO 觸摸屏。
圖三星公司展示的石墨烯柔性屏幕圖可穿戴設(shè)備：讓隱形眼鏡能做Google 眼鏡可以做的事
目前諾基亞、三星、LG 均在進(jìn)行該領(lǐng)域的研發(fā)，希望在極具前景的柔性手機(jī)領(lǐng)域占據(jù)先機(jī)。此外，韓國科學(xué)家利用石墨烯的這些特點(diǎn)，用石墨烯銀納米導(dǎo)線成功地在普通的軟性隱形眼鏡表層加入一個(gè)發(fā)光二極管(LED)，使隱形眼鏡可以顯示圖像，那么其他傳感器都可以放臵到隱形眼鏡上，可以讓薄薄的隱形眼鏡發(fā)揮最大的潛力。由此可見，石墨烯讓電影小說里的種種科幻片變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)了。
石墨烯油墨打印高導(dǎo)電柔性電極，能應(yīng)用于包括智能電話、平板電腦、平板顯示器和太陽能電池。2013 年美國西北大學(xué)科學(xué)家使用含有微小石墨烯薄片油墨，以噴墨打印模式，打印出導(dǎo)電性能提高250 倍、折疊時(shí)電導(dǎo)率僅有輕微下降的柔性電極。因?yàn)樗械碾娮釉O(shè)備和電路需要高導(dǎo)電性和高解析度的電子接點(diǎn)和互連， 所以石墨烯油墨在未來可被用于電子設(shè)備和電路的組裝之中，生產(chǎn)折疊式電子設(shè)備。
圖：電子轉(zhuǎn)移途徑在剝離的石墨烯/鋅酞菁類混合體中的情形
石墨烯太陽能電池前景可期。石墨烯具有對(duì)所有紅外線的高透明性。美國科學(xué)家通過對(duì)石墨烯材料進(jìn)行摻雜處理，獲得了具有能量轉(zhuǎn)化率高（8.6%）的摻雜石墨烯太陽能電池，研究人員表示如果石墨烯太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化率達(dá)到10%，且保持生產(chǎn)成本足夠低，那么它們將成為市場(chǎng)上有力的競(jìng)爭(zhēng)者。
圖：石墨烯觸摸屏的工作原理示意圖
圖：組裝好的石墨烯觸摸屏面板
石墨烯觸摸屏的工作原理。觸摸屏由上下兩層粘在PET 薄膜上的石墨烯構(gòu)成， 沒有接觸的情況下，兩層石墨烯被下層上放臵的絕緣點(diǎn)陣阻隔而互不接觸。當(dāng)外界壓力存在的時(shí)候，PET 薄膜和石墨烯在壓力下發(fā)生形變，這樣上下兩層石墨烯就發(fā)生接觸，電路聯(lián)通。接觸的位臵不同，器件邊緣電極收集到的電信號(hào)也不一樣，通過對(duì)電信號(hào)的分析，就可以確定是觸摸屏上的哪個(gè)位臵發(fā)生了接觸。
圖：2010~2017全球平板電腦出貨量預(yù)測(cè)
圖：2010~2016 中國平板電腦出貨量預(yù)測(cè)
平板電腦需求的增加給石墨烯觸摸屏的應(yīng)用提供了廣闊的空間。IDC 的報(bào)告表明，平板電腦全球市場(chǎng)增長(zhǎng)速度快于預(yù)期，消費(fèi)者正日益傾向使用平板電腦來滿足基本的計(jì)算需求，如瀏覽網(wǎng)頁、查閱電子郵件、觀看視頻。IDC 預(yù)測(cè)2017 年全球平板電腦出貨量將達(dá)到4.1 億臺(tái)。就中國市場(chǎng)來看，2011 年平板電腦出貨量已經(jīng)位居世界第二位，市場(chǎng)份額達(dá)到8%，但是相比PC 傳統(tǒng)產(chǎn)品約10%的全球市場(chǎng)份額，仍舊具有潛在的增長(zhǎng)空間。在經(jīng)歷了近年的市場(chǎng)導(dǎo)入期之后，增長(zhǎng)率會(huì)有所降低。2016 年中國平板電腦出貨量將達(dá)到1.5 千萬臺(tái)。
圖：2009~2012 全球智能手機(jī)出貨量預(yù)測(cè) 圖：20010~2012 中國智能手機(jī)出貨量
除了平板電腦，智能手機(jī)的普及也促使觸摸屏的需求大增。根據(jù)IDC 統(tǒng)計(jì)，2012 年全球智能手機(jī)出貨量達(dá)到了7.2 億臺(tái)，而來自工信部的統(tǒng)計(jì)，2011 年我國移動(dòng)智能終端出貨量超過1.1 億部，超過2011 年之前我國歷年移動(dòng)智能終端出貨量的總和，實(shí)現(xiàn)了歷史的跨越，在2012 年出貨量達(dá)到了2.58 億部。
2.1.2、電極材料
鋰電池負(fù)極材料：助力提升其整體續(xù)航力
鋰離子電池正、負(fù)極電位差產(chǎn)生的電能，使得鋰離子可逆性嵌入或脫嵌負(fù)極材料從而實(shí)現(xiàn)充放電。
圖：全球鋰電池負(fù)極材料占比
石墨碳占97%的鋰電負(fù)極材料市場(chǎng)。目前鋰電池使用的負(fù)極材料主要是石墨碳， 按材料特性可分為三類，即天然石墨、人造石墨及中間相碳微球，總計(jì)約占97% 的負(fù)極材料市場(chǎng)。
表：石墨烯優(yōu)異的比容量
目前作為主要鋰電池負(fù)極材料的石墨碳的理論比容量?jī)H為372mAh/g。石墨具有結(jié)晶的層狀結(jié)構(gòu)，易于鋰離子在其中的嵌入/脫嵌，形成層間化合物L(fēng)iC6，是一種性能穩(wěn)定的負(fù)極材料。但石墨負(fù)極理論比容量?jī)H為372mAh/g，因此要實(shí)現(xiàn)鋰離子電池高比能量化，必須研發(fā)高容量的負(fù)極材料。
石墨烯大的比表面積和良好的電學(xué)性能決定了其在鋰離子電池領(lǐng)域的巨大潛力。因?yàn)槭┯蓡螌犹荚优帕卸?，所以鋰離子不僅可以存儲(chǔ)在石墨烯片層的兩側(cè)，還可以在石墨烯片層的邊緣和空穴中存儲(chǔ)，其理論容量為740~780mAh/g， 約為傳統(tǒng)石墨材料的2 倍多。此外，采用石墨烯作為鋰離子電池負(fù)極材料，鋰離子在石墨烯材料中的擴(kuò)散路徑比較短，且電導(dǎo)率較高，可以大幅提高其倍率性能。
各國對(duì)新能源汽車的大力推廣，勢(shì)必會(huì)使得未來對(duì)于鋰離子電池的需求量保持持續(xù)增長(zhǎng)?？萍疾俊秶摇笆濉笨茖W(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》和工信部的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2011～2020)》都提出了要大力發(fā)展新能源汽車。節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)已被列入國家重點(diǎn)支持的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，未來十年推廣應(yīng)用純電動(dòng)汽車500 萬輛的戰(zhàn)略目標(biāo)和階段目標(biāo)也已出臺(tái)。
圖：2000~2012 全球鋰電負(fù)極材料供給量
圖：2000~2011中國鋰電負(fù)極材料供給量
鋰電負(fù)極材料需求將繼續(xù)增長(zhǎng)。
根據(jù)IIT 的數(shù)據(jù)，2011 年中國負(fù)極材料供應(yīng)量達(dá)9450 噸，2011 年全球負(fù)極材料供應(yīng)量達(dá)28430噸，2012 年達(dá)到32027 噸，并預(yù)測(cè)到2015年全球負(fù)極材料供應(yīng)量將達(dá)到35000 噸。
超級(jí)電容器負(fù)極材料：良好的功率特性和超快充放電速度
圖：普通電容器和超級(jí)電容器結(jié)構(gòu)對(duì)比
超級(jí)電容器是靠極化電解液來存儲(chǔ)電能的新型電化學(xué)裝臵。超級(jí)電容器在電動(dòng)汽車、混合燃料汽車、特殊載重汽車、電力、鐵路、通信、國防、消費(fèi)性電子產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)潛力，已被世界各國所廣泛關(guān)注。
表：超級(jí)電容器與電池相關(guān)指標(biāo)比較（不包含實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)）
超級(jí)電容器突出的特點(diǎn)使其可在許多領(lǐng)域包括新能源車中廣泛使用。超級(jí)電容器具有以下主要特點(diǎn)：很高的功率密度；極長(zhǎng)的充放電循環(huán)壽命，可達(dá)10 萬次以上；非常短的充電時(shí)間；貯存壽命極長(zhǎng)，幾乎是無限的；可靠性高，維護(hù)工作極少；適用溫度范圍寬，可在－40~70 ℃使用，滿足車輛動(dòng)力系統(tǒng)在低溫環(huán)境下的啟動(dòng)，安全性高。
圖：石墨烯電極材料示意圖
碳質(zhì)材料是目前研究和應(yīng)用很廣泛的超級(jí)電容器電極材料。用于超級(jí)電容器的碳質(zhì)材料目前主要集中在活性炭、活性炭纖維、炭氣凝膠、碳納米管和模板炭等。而自從石墨烯被成功制備以來，人們開始探索這種碳質(zhì)材料在超級(jí)電容器中的應(yīng)用。
石墨烯基的超級(jí)電容器具有良好的功率特性。由于石墨烯具有極高的理論比表面積，結(jié)構(gòu)上屬于獨(dú)立存在的單層石墨晶體材料，故石墨烯片層的兩邊均可以負(fù)極電荷形成雙電層。且石墨烯片層所特有的褶皺以及疊加效果，可以形成的納米孔道和納米空穴，有利于電解液的擴(kuò)散。
圖：用DVD刻錄機(jī)制成的微型超級(jí)電容
2013年3月加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員發(fā)明了一種以石墨烯為基礎(chǔ)的微型超級(jí)電容器，令人稱奇的是，該電容器不僅外型小巧，而且可以在數(shù)秒內(nèi)為手機(jī)甚至汽車充電。這種電容器用僅有一個(gè)原子厚度的碳層制成，其充電和放電的速度比標(biāo)準(zhǔn)電池快100 倍甚至1000 倍。
目前超級(jí)電容器在新能源汽車領(lǐng)域充當(dāng)輔助角色。當(dāng)前的混合動(dòng)力汽車、插電式混合動(dòng)力汽車以及燃料電池汽車都配備了用來儲(chǔ)存能量的電池，因此，超級(jí)電容技術(shù)想介入新能源汽車領(lǐng)域，還需要一段很長(zhǎng)的發(fā)展過程。從目前來看，超級(jí)電容器可扮演輔助主動(dòng)力電池的角色，既可起到緩沖作用，又可延長(zhǎng)主動(dòng)力電池的壽命，同時(shí)還可增強(qiáng)充放電效果。
圖：全球超級(jí)電容器用于運(yùn)輸行業(yè)和能量存儲(chǔ)的銷售額
超級(jí)電容器在未來十年將是運(yùn)輸行業(yè)和自然能源采集的重要組成部分。其中，用于裝配在啟停系統(tǒng)車輛的超級(jí)電容器，將成為其在未來的主要銷售渠道，預(yù)計(jì)在2016 年的全球市場(chǎng)將達(dá)到2.7 億美元，2020 年將超過3.5億美元。
2.1.3、芯片材料：硅的替代者
石墨烯的電阻率極低，電子遷移的速度極快，因此被期待可用來替代硅，成為更薄、導(dǎo)電速度更快的新一代電子元件或晶體管。
表：石墨烯優(yōu)良的載流子遷移率
單層石墨烯中的電子與空穴的載流子遷移率有望在室溫下達(dá)到硅的100 倍即20萬cm2/Vs，這一數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以往被認(rèn)為載流子遷移率最大的7.7 萬cm2/Vs 的銻化銦。
MIT 開發(fā)太赫茲級(jí)石墨烯芯片，為光信號(hào)傳輸處理開辟新領(lǐng)域。受美國國家科學(xué)基金會(huì)(NSF)和空軍科學(xué)研究局資助的MIT 研究人員們透過在兩層鐵電材料間夾進(jìn)高遷移率的石墨烯薄膜，從而實(shí)現(xiàn)可直接在光信號(hào)上操作的太赫茲(THz)級(jí)頻率芯片。這種新材料堆?？赏麕肀犬?dāng)今密度更高10 倍的內(nèi)存，并打造出能直接在光信號(hào)上操作的電子組件。
圖：石墨烯與輝鉬礦（MoS2）結(jié)合制成的新型閃存
在缺電情況下仍然可用的新型閃存。瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院通過將石墨烯和MoS2 兩種具有優(yōu)越電性能的材料結(jié)合，制成了能在缺乏電力的情況下仍然保持?jǐn)?shù)據(jù)正常儲(chǔ)存的新型閃存。這對(duì)于照相機(jī)、手機(jī)、筆記本電腦和打印機(jī)等電子設(shè)備而言很有吸引力。這種晶體管也將為制成更具柔性的納米電子器件提供幫助。
圖：2005~2050 年全球多晶硅需求量預(yù)測(cè) 圖：2005~2050 年中國多晶硅需求量
據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)硅業(yè)分會(huì)預(yù)測(cè)，2015 年，2020 年，2050 年全球多晶硅的需求量會(huì)達(dá)到24 萬噸、50 萬噸和400萬噸，其中中國多晶硅需求量分別為17 萬噸、30 萬噸和250 萬噸。
能否替代硅的關(guān)鍵——能帶隙問題已獲解決
由于石墨烯極高的電子遷移率，很有可能替代硅，用于切換速度更快的新一代電子元件。石墨烯本身是零能隙的，直接做場(chǎng)效應(yīng)管室溫開關(guān)比不超過10，遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際器件的需要。打開石墨烯的能隙同時(shí)維持高的載流子遷移率成為石墨烯研究領(lǐng)域最為重要的問題之一。
圖：石墨烯能帶構(gòu)造因形狀和層數(shù)而異
單層石墨烯的能帶構(gòu)造是價(jià)電子帶與傳輸帶通過一個(gè)“Dirac 點(diǎn)”相接的特殊構(gòu)造。因此沒有帶隙。而且，能量與運(yùn)動(dòng)量成正比。這種構(gòu)造使其產(chǎn)生了普通物質(zhì)所不具備的特殊性質(zhì)，包括有效質(zhì)量為零，極高的載流子遷移率以及克萊因穿隧特性等。
石墨烯和硅的混合電路可以互相補(bǔ)充，提升性能。三星高級(jí)技術(shù)協(xié)會(huì)（SAIT） 在石墨烯-硅之間嵌入肖特基管實(shí)現(xiàn)了on、off 轉(zhuǎn)換，芯片頻率可以輕易提升上百倍。而最近奧地利、德國和俄羅斯的科學(xué)家們合作研發(fā)出一種新方法，構(gòu)建出一種新奇且高質(zhì)量的處于一層石墨烯保護(hù)和覆蓋下的金屬硅化物結(jié)構(gòu)，可以很好地讓“神奇材料”石墨烯同現(xiàn)有占主流的硅基技術(shù)“聯(lián)姻”，制造出在半導(dǎo)體設(shè)備等領(lǐng)域廣泛運(yùn)用的石墨烯-硅化物。
能帶調(diào)控取得進(jìn)展。近期，北京大學(xué)物理學(xué)院呂勁、高政祥課題組在能帶調(diào)控研究上取得重要進(jìn)展，他們發(fā)現(xiàn)把石墨烯夾在平面的六角BN 片之間，足可以打開石墨烯0.16 eV 的能隙。對(duì)該三明治結(jié)構(gòu)加上垂直電場(chǎng)，能隙可以進(jìn)一步提高到0.34 eV?？紤]多體效應(yīng)作GW 修正后，能隙增加50%以上，可以滿足實(shí)際邏輯器件的需要。由于結(jié)構(gòu)完整性得到保持，石墨烯的高遷移率在能隙打開后仍然可以維持。
2.2、散熱材料領(lǐng)域
表：石墨烯與其他散熱材料性能比較
石墨散熱性能優(yōu)異，而石墨烯是更優(yōu)于石墨的材料。石墨散熱片，是一種全新的導(dǎo)熱散熱材料，具有獨(dú)特的晶粒取向，沿兩個(gè)方向均勻?qū)?，片層狀結(jié)構(gòu)可很好地適應(yīng)任何表面，屏蔽熱源與組件的同時(shí)改進(jìn)消費(fèi)類電子產(chǎn)品的性能。
表：2009~2012 全球智能手機(jī)出貨量預(yù)測(cè) 表：2010~2012 中國智能手機(jī)出貨量
石墨散熱材料應(yīng)用在智能手機(jī)、平板電腦和LED 照明燈具等，主要受益于多核智能手機(jī)需求增長(zhǎng)。隨著智能手機(jī)對(duì)于處理速度需求增加，四核處理器在智能手機(jī)的滲透率迅速增加。處理器核數(shù)的增加容易導(dǎo)致芯片溫度過高，因此需要具備更高散熱性能的散熱裝臵。國產(chǎn)智能手機(jī)使用的CPU 一般都會(huì)使用到的石墨散熱片，三星、蘋果、華為、聯(lián)想等廠商均有手機(jī)使用了石墨散熱膜。預(yù)計(jì)未來隨著四核智能手機(jī)出貨量的提升石墨散熱膜需求將會(huì)大幅提升。
圖：2012~2016 全球LED照明需求 圖：2012~2016 中國LED 照明需求
LED 照明需求趨勢(shì)散熱材料需求增加。據(jù)NPD Displaysearch 報(bào)告，聚光燈、LED 燈具、路燈、LED 燈泡和熒光燈管等所有LED 照明產(chǎn)品的需求將于2016 年達(dá)到9 千萬個(gè)。2012 年到2016 年間，由于政府補(bǔ)貼、“十二五”規(guī)劃，驅(qū)動(dòng)了LED 路燈需求，所以LED 照明在中國市場(chǎng)的成長(zhǎng)力度將高于其他地區(qū)。
2.3、環(huán)保監(jiān)測(cè)領(lǐng)域
對(duì)石墨烯進(jìn)行氧化處理，使其成為優(yōu)異的核清理劑。美國、俄國科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)原子厚度的氧化石墨烯薄片能快速地吸附在天然和人造的放射性核素上，并凝結(jié)成固體。氧化石墨烯的較大表面積決定了其吸附毒素的能力很強(qiáng)，而且吸收速度非常快。低成本和可生物降解的特質(zhì)也使氧化石墨烯成為了滲透性反應(yīng)墻技術(shù)的合適之選，這對(duì)于原位地下水的修復(fù)而言具有相當(dāng)?shù)囊饬x。
對(duì)石墨烯進(jìn)行磺酸基功能化處理，使其成為優(yōu)異的有機(jī)物吸附劑。進(jìn)行石墨烯與有機(jī)污染物之間可以產(chǎn)生非常強(qiáng)的絡(luò)合反應(yīng),從而對(duì)有機(jī)污染物有很強(qiáng)的吸附能力。但在溶液中,石墨烯易于團(tuán)聚,從而會(huì)降低自身的吸附能力。中科院科學(xué)家在石墨烯表面進(jìn)行磺酸基功能化處理,不但可以提高石墨烯的分散性,而且可以提高石墨烯的吸附能力。研究結(jié)果顯示,這種功能化石墨烯對(duì)萘和萘酚的吸附能力達(dá)到了每克2.4 毫摩爾,是目前吸附能力最高的材料。
史上最輕固體物質(zhì)“碳海綿”有望在環(huán)保領(lǐng)域大放異彩。浙江大學(xué)科學(xué)家以石墨烯為墻壁，碳納米管為支架制成的碳海綿對(duì)有機(jī)溶劑有超快、超高的吸附力，是已知的吸油力最強(qiáng)的材料，可用來處理海上原油泄漏事件——把“碳海綿”撒在海面上，就能把漏油迅速吸進(jìn)來，因?yàn)橛袕椥裕M(jìn)的油又?jǐn)D出來回收，碳海綿也可以重新使用。碳海綿有望用在吸油、環(huán)保、航天、軍工等方面，還可能成為理想的相變儲(chǔ)能保溫材料、催化載體、吸音材料以及高效復(fù)合材料。
成本低、產(chǎn)量大的石墨烯脫鹽技術(shù)。
美國現(xiàn)有洛克希德馬丁公司和MIT 的兩組工程師在嘗試用石墨烯來淡化海水。相比脫鹽工廠目前使用的“反滲透”的聚合膜， 人工打孔的石墨烯膜的好處在于空隙大小可以優(yōu)化設(shè)計(jì)并且完全一致，而且孔隙是筆直的，可以加速水分子通過的速度。使得淡化海水所需的壓力比聚合物脫鹽系統(tǒng)小得多，所以成本會(huì)降低15~20%，而產(chǎn)量會(huì)大得多。洛克希德馬丁公司預(yù)計(jì)在今年年底研制出原型薄膜，并在一家逆滲透海水淡化廠進(jìn)行測(cè)試，公司預(yù)計(jì)可在明年或后年大量生產(chǎn)新薄膜。如果進(jìn)展順利，這種石墨烯膜并可應(yīng)用于污水處理和家用凈水器，給社會(huì)帶來便捷。
2.4、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
石墨烯可用于快速、低成本的高精度基因電子測(cè)序以及生物傳感器。由于導(dǎo)電石墨烯的厚度小于DNA鏈中相鄰堿基之間的距離以及DNA四種堿基之間存在電子指紋，因此，石墨烯有望實(shí)現(xiàn)直接的，快速的，低成本的基因電子測(cè)序技術(shù)。
早在2010年，研究發(fā)現(xiàn)，石墨烯表面可以很好地吸附DNA 上的苯環(huán)狀結(jié)構(gòu)，石墨烯-金復(fù)合體與DNA 分子相互作用的復(fù)合體可以有效地吸附單鏈DNA 分子， 破壞ssDNA的螺旋結(jié)構(gòu)，使它平鋪在石墨烯表面，其中的堿基與石墨烯表面直接接觸，從而顯著降低STM 測(cè)量中DNA螺旋結(jié)構(gòu)帶來的噪聲。將石墨烯-金復(fù)合體為STM基底，對(duì)DNA 進(jìn)行掃描，能夠清晰的分辨出DNA 中的四種不同類型的堿基。此研究成果在生物納米術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，例如生物器件、生物傳感器，以及高精度DNA 測(cè)序等等。
石墨烯助力開發(fā)“綠色”抗生素。隨著研究的深入，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)石墨烯在藥物投遞、腫瘤治療等生物納米技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。最新研究表明，當(dāng)石墨烯接觸到細(xì)菌的細(xì)胞膜后，能誘導(dǎo)細(xì)菌細(xì)胞膜上的磷脂分子脫離細(xì)胞膜并“攀爬”上石墨烯表面。分析指出石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)使其可以與細(xì)菌細(xì)胞膜上的磷脂分子發(fā)生很強(qiáng)的色散相互作用，從而實(shí)現(xiàn)石墨烯對(duì)細(xì)胞膜上磷脂分子的大規(guī)模直接抽取。這樣，石墨烯通過物理作用殺死細(xì)菌，為開發(fā)新型抗耐藥的“綠色”抗生素提供了可能。目前，研究人員已經(jīng)開始測(cè)試“石墨烯創(chuàng)可貼”的想法，并成功制備了耐清洗和具有長(zhǎng)時(shí)間抗菌能力的石墨烯棉布。
石墨烯對(duì)神經(jīng)突起發(fā)生和生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用。中科院科學(xué)家發(fā)現(xiàn)石墨烯不僅對(duì)神經(jīng)細(xì)胞具有良好的生物相容性，且對(duì)神經(jīng)突起發(fā)生和生長(zhǎng)具有顯著促進(jìn)作用。近期，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)制得的三維石墨烯支架不僅能促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的增殖，還能夠一定程度上誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞定向分化為功能神經(jīng)元。這一發(fā)現(xiàn)將在神經(jīng)組織工程及神經(jīng)干細(xì)胞移植治療等領(lǐng)域得到應(yīng)用。
3、CVD法是最具產(chǎn)業(yè)化條件的石墨烯制備路徑
2004 年，英國曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家使用機(jī)械剝離法首次制備并觀察到單層石墨烯。開啟了石墨烯材料的研究熱潮，新的石墨烯制備方法層出不窮，比如化學(xué)剝離法、化學(xué)刻蝕法、離子體刻蝕法、電化學(xué)法、電弧法、溶劑熱法等。然而，低成本、大面積、高質(zhì)量的石墨烯宏量制備技術(shù)仍是當(dāng)前此領(lǐng)域所面臨的的主要困難和挑戰(zhàn)。目前主要制備方法有四種：機(jī)械剝離法、化學(xué)氣相沉積法、外延生長(zhǎng)法、氧化還原法。
其中，最有可能率先突破產(chǎn)業(yè)化瓶頸的是化學(xué)氣相沉積法。該法簡(jiǎn)單易行，可操作性強(qiáng)，且能制備大面積石墨烯膜，與柔性屏幕、可穿戴設(shè)備等產(chǎn)業(yè)方向的要求較為一致。
圖：石墨烯的制備方法比較：CVD 法最符合石墨烯產(chǎn)業(yè)化要求
機(jī)械剝離法
微機(jī)械剝離法可以制備出高質(zhì)量石墨烯，但不能滿足工業(yè)化、規(guī)?；纳a(chǎn)要求。兩位英國科學(xué)家從石墨中剝離出石墨片，然后將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開膠帶，就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作，于是薄片越來越薄，最后，他們得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片，這就是石墨烯。因此，兩人在2010 年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。該方法目前只能用于實(shí)驗(yàn)室制備。
化學(xué)氣相沉積法（CVD 法）
是指反應(yīng)物質(zhì)在氣態(tài)條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成固態(tài)物質(zhì)沉積在加熱的固態(tài)基體表面，進(jìn)而制得固體材料的工藝技術(shù)。具體方法是先在基底表面形成一層過渡金屬薄膜，以此金屬膜為催化劑，以CH4 為碳源，經(jīng)氣相解離后在過渡金屬膜表面形成石墨烯片層，最后通過酸液腐蝕金屬膜得到石墨烯。常用的過渡金屬有Cu，Co，Pt，Ir，Ru 及Ni 等。
外延生長(zhǎng)法
SiC 外延法可得到單層或少數(shù)層較為理想的石墨烯, 但是成本較高。且SiC 本身就是一種性能優(yōu)異的半導(dǎo)體材料，與目前的Si 基半導(dǎo)體工藝相兼容( 不需要轉(zhuǎn)移),因此這種方法生長(zhǎng)的石墨烯是最有可能實(shí)現(xiàn)C 基集成電路的有效途徑之一。但是單晶SiC 的價(jià)格昂貴，石墨烯的制作成本非常高，而且生長(zhǎng)條件也很苛刻，目前還難以實(shí)現(xiàn)大面積制備，不利于后續(xù)石墨烯的轉(zhuǎn)移( 需要轉(zhuǎn)移的時(shí)候, 很難做到只腐蝕基底SiC而不破壞石墨烯結(jié)構(gòu))，所以主要用于以 SiC 為襯底的石墨烯器件。
氧化還原法
氧化還原法成本低廉，但是可能降低石墨烯屬性，還會(huì)造成環(huán)境污染。是指將天然石墨與強(qiáng)酸和強(qiáng)氧化性物質(zhì)反應(yīng)生成氧化石墨(GO)，經(jīng)過超聲分散制備成氧化石墨烯(單層氧化石墨)，加入還原劑去除氧化石墨表面的含氧基團(tuán)，如羧基、環(huán)氧基和羥基，得到石墨烯。氧化還原法制備成本低廉且容易實(shí)現(xiàn)，成為制備石墨烯的最佳方法。但是在氧化還原過程中，非常容易發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的團(tuán)聚現(xiàn)象，而且石墨烯的電子結(jié)構(gòu)以及晶體的完整性容易受到強(qiáng)氧化劑的破壞，進(jìn)而影響石墨烯的屬性。
4、石墨烯國內(nèi)外企業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展
4.1、國外產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展
IBM
IBM 公司是在通道層采用石墨烯的高速晶體管開發(fā)方面最積極的企業(yè)之一。該公司曾于2008 年開發(fā)出了第一個(gè)石墨烯晶體管，并在 2010 年12 月的國際學(xué)會(huì)“IEDM2010”上發(fā)布了柵長(zhǎng) 240nm、截止頻率為 230GHz 的石墨烯FET。2011 年，研制出了首款由石墨烯圓片制成的集成電路，向開發(fā)石墨烯計(jì)算機(jī)芯片前進(jìn)了一步。2012 年9 月,在OLED 技術(shù)研討會(huì)上，IBM 的研究人員宣布，已制作出采用碳材料——單層石墨烯作為透明電極的OLED 元件，并獲得了與采用ITO 時(shí)幾乎相同的發(fā)光特性。
圖：IBM 近年石墨烯研究進(jìn)展
三星
產(chǎn)品化的競(jìng)爭(zhēng)方面：三星處于領(lǐng)先地位。三星日前宣布他們已經(jīng)能夠打造含有石墨烯材料的晶體管，這可以讓他們進(jìn)一步制造“靈活顯示設(shè)備、可穿戴設(shè)備以及其他下一代電子產(chǎn)品”。
圖：三星近年石墨烯研究進(jìn)展
三星擁有有關(guān)石墨烯晶體管的工作方式和結(jié)構(gòu)等9 項(xiàng)核心專利。2010 年6 月，韓國成均館大學(xué)（SungkyunkwanUniversity）與日本名城大學(xué)教授飯島澄男合作， 用石墨烯制作出了30 英寸的柔性透明電極薄膜。韓國三星尖端技術(shù)研究所（SAIT） 在IEDM2010 會(huì)議上發(fā)布了通道層使用石墨烯的高速動(dòng)作型RF 電路用 FET（電場(chǎng)效應(yīng)晶體管）。2012 年三星電子綜合技術(shù)院研發(fā)出了不改變石墨烯本身也可隔離電流的器件，將其命名為“GrapheneBarristor”。
東芝
實(shí)現(xiàn)石墨烯與銀納米線復(fù)合透明電極的大面積化。近日，東芝研究員利用銀納米線的高導(dǎo)電性和石墨烯的出色阻隔性能，制作出了此次的透明導(dǎo)電膜（薄膜電阻值為4.9Ω/□，光透射率在75％以上（波長(zhǎng)為550nm 時(shí)），薄膜的尺寸為250px見方），同時(shí)實(shí)現(xiàn)透明導(dǎo)電膜的高性能和高耐久性。解決了制作透明導(dǎo)電膜時(shí)，銀納米線和石墨烯膜各自的缺陷（銀納米線的光透射率與導(dǎo)電性相互矛盾；石墨烯：導(dǎo)電性比較低）。
諾基亞
諾基亞力挺石墨烯作為未來超級(jí)材料。諾基亞從2006 年開始對(duì)石墨烯進(jìn)行研究， 于2011 年5 月參與了歐洲石墨烯旗艦項(xiàng)目，并于2013 年2 月獲得該項(xiàng)目資助撥款13.5 億美元。
圖：諾基亞傳感器示意圖（俯視） 圖：諾基亞傳感器示意圖（截面）
諾基亞著力研發(fā)石墨烯光傳感器。諾基亞2012 年8 月獲得了采用了石墨烯的光傳感器專利，該傳感器在光吸收層和前臵放大器用FET 通道層采用兩層石墨烯。該傳感器構(gòu)造簡(jiǎn)單，材料成本低，能夠檢測(cè)紫外線、可見光和紅外線燈大范圍波長(zhǎng)的光，可也檢測(cè)只有1~2 個(gè)光子的微弱光線。 2013 年6月11 日諾基亞獲得了關(guān)于采用石墨烯層打造攝像頭傳感器作用于照片傳感的專利。石墨烯對(duì)光線很敏感，所以用石墨烯做攝像頭將會(huì)把是普通攝像頭高1000 倍。
4.2、國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展
國內(nèi)首片15 英寸單層石墨烯在渝問世
目前中科院重慶研究院已經(jīng)成功制備出國內(nèi)首片15 英寸的單層石墨烯,這樣的大尺寸,達(dá)到了國內(nèi)最高水平。
研究員在銅箔襯底上生長(zhǎng)出15 英寸的均勻單層石墨烯,并成功將其完整地轉(zhuǎn)移到柔性PET 襯底上和其他基底表面,并且通過進(jìn)一步應(yīng)用,還制備出了7 英寸的石墨烯觸摸屏。
中國首個(gè)純石墨烯粉末產(chǎn)品發(fā)布
貴州新碳高科有限責(zé)任公司于2013 年4 月宣布成功研制生產(chǎn)出柔性石墨烯散熱薄膜，能幫助現(xiàn)有筆記本電腦、智能手機(jī)、ＬＥＤ顯示屏等大大提高散熱性能。這一產(chǎn)品也被認(rèn)為是中國首個(gè)純石墨烯粉末產(chǎn)品，為石墨烯應(yīng)用實(shí)現(xiàn)規(guī)?；逃锰峁┛赡?。
全球首條石墨烯生產(chǎn)線項(xiàng)目在寧波投產(chǎn)
寧波墨西科技有限公司是2012 年由上海南江（集團(tuán)）有限公司、皙哲投資有限公司與中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所共同發(fā)起，計(jì)劃建成全球第一條石墨烯生產(chǎn)線，第一期年產(chǎn)300 噸，第二期年產(chǎn)1000 噸。 中科院寧波材料所劉兆平研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過三年多的努力，終于在石墨烯規(guī)模化制備技術(shù)方面取得了突破性進(jìn)展，發(fā)展了一種全新剝離技術(shù)路線，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的低成本規(guī)?；苽?，將石墨烯的制造成本從每克5000 元降至每克3 元。該技術(shù)擁有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，突破了石墨烯的低成本規(guī)模化制備技術(shù)并經(jīng)中試驗(yàn)證。且生產(chǎn)出的石墨烯產(chǎn)品質(zhì)量高、導(dǎo)電性優(yōu)異，成本低廉，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
5、石墨烯A 股投資標(biāo)詳解
國內(nèi)多家上市公司早已關(guān)注到石墨烯材料獨(dú)特的優(yōu)異性能，看好其未來在各領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景，因此已著手進(jìn)行前期的研究開發(fā)和相關(guān)的產(chǎn)業(yè)布局。
金路集團(tuán)（000510.SZ）
2011年與中國社科院金屬所達(dá)成協(xié)議，出資1500 萬用于石墨烯及產(chǎn)業(yè)化的研發(fā)，主要方向是石墨烯基透明導(dǎo)電薄膜、三維網(wǎng)絡(luò)散熱材料和動(dòng)力電池用電極材料三個(gè)方面。從2014 年起，公司與金屬所的該合作項(xiàng)目產(chǎn)生的研究成果和知識(shí)產(chǎn)權(quán)， 由德陽旌華資產(chǎn)投資經(jīng)營有限公司代表高新區(qū)管委會(huì)享有該合作成果總權(quán)益的10%；高新區(qū)管委會(huì)每年給予公司500 萬元資金支持石墨烯研究開發(fā)和應(yīng)用，時(shí)間為5 年（從2014 年到2018 年）。
（1）公司與中科院金屬研究所聯(lián)合開發(fā)電池級(jí)石墨烯技術(shù)已于2012 年11 月11 日對(duì)共同完成的“石墨烯材料的規(guī)?；苽浼夹g(shù)”通過了成果鑒定；（2）公司與中科院金屬研究所石墨烯基動(dòng)力電池項(xiàng)目，是利用導(dǎo)電性，有望在動(dòng)力電池方面有所突破；（3）公司與中科院金屬研究所石墨烯基三位網(wǎng)絡(luò)散熱材料項(xiàng)目，是利方用導(dǎo)熱性，在散熱材料方面，如LED 的散熱板方面，有望突破；（4）公司與中科院金屬研究所在研石墨烯透明導(dǎo)電膜：可用于石墨烯手機(jī)觸摸屏。（5）公司與中科院金屬研究所生產(chǎn)的其它石墨烯材料可用于涂料腐蝕等方面的用途。
力合股份（000532.SZ）
公司間接持股1.679%的常州二維碳素于2013 年7月宣布年產(chǎn)3 萬平方米石墨烯透明導(dǎo)電薄膜生產(chǎn)線投產(chǎn)。
圖：力合股份間接持有常州二維碳素股份
江蘇常州二維碳素科技有限公司，年產(chǎn)3 萬平方米石墨烯透明導(dǎo)電薄膜生產(chǎn)線將投產(chǎn)，這是公開報(bào)道中已知的全球最大規(guī)模生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線將可供應(yīng)500 萬部4 英寸手機(jī)。
烯碳新材（000511.SZ）
以石墨礦資源為基礎(chǔ)，整合烯碳產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)平臺(tái)：石墨碳、耐火碳、活性炭、活性炭肥料、助燃劑、超高純石墨等碳新材料產(chǎn)品。主業(yè)為石墨產(chǎn)品、碳素制品、納米碳及石墨烯、稀土碳、耐火材料等的技術(shù)轉(zhuǎn)讓。應(yīng)用是醫(yī)用食品、環(huán)保凈化、輻射防護(hù)、電子工藝、脫硫助燃及液品催化劑等。通過資產(chǎn)臵換100%控股了鑫宇密封材料的投資子公司東奧烯碳石墨投資公司。
中國寶安（000009.SZ）
中國寶安控股子公司貝特瑞是國內(nèi)最大的鋰電池負(fù)極材料生產(chǎn)商，負(fù)極材料價(jià)值鏈構(gòu)成完整。它研制的石墨烯產(chǎn)品目前已小量試產(chǎn)，若能大量應(yīng)用到負(fù)極材料中，將極大提升其性能，對(duì)其主營業(yè)務(wù)也有極大的促進(jìn)。其已經(jīng)提交的4 項(xiàng)關(guān)于石墨烯的專利中，已獲得2 項(xiàng)關(guān)于石墨烯制備的專利證書。
貝特瑞的控股子公司雞西長(zhǎng)源礦業(yè)有限公司(簡(jiǎn)稱長(zhǎng)源公司)建設(shè)工作已基本完工， 目前正在進(jìn)行設(shè)備調(diào)試，計(jì)劃于2013 年6 月底試生產(chǎn)。長(zhǎng)源公司主要從事石墨采、選礦和石墨制品加工等，其石墨原礦年處理量為60 萬噸。
華麗家族（600503.SH）
其控股股東南江集團(tuán)旗下還控股了寧波墨西科技有限公司，運(yùn)作石墨烯項(xiàng)目，該公司于2012 年4 月組建，引進(jìn)中科院寧波材料研究所石墨烯量產(chǎn)技術(shù)，在寧波慈溪已啟動(dòng)建設(shè)年產(chǎn)300 噸的石墨烯生產(chǎn)線，今年1 月6 日稱，公司年產(chǎn)200 萬平米石墨烯涂層鋁箔生產(chǎn)線已經(jīng)正式投產(chǎn)
華麗家族第一大股東南江集團(tuán)將與中科院重慶研究院共同推進(jìn)“大面積單層石墨烯產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”，前期投資達(dá)2.67 億元。日前，石墨烯產(chǎn)業(yè)基地已成功落戶重慶高新區(qū)，將力爭(zhēng)在一年內(nèi)建成首期生產(chǎn)線并投產(chǎn)，形成1000 萬片石墨烯產(chǎn)能。
樂通股份（002319.SZ）
出資2400 萬（占80%股份）與寧波墨西科技（擁有首條年產(chǎn)300 噸石墨烯生產(chǎn)線）簽訂合作協(xié)議，設(shè)立合資公司共同開發(fā)石墨烯功能化油墨產(chǎn)品，可用于打印可折疊設(shè)備的高導(dǎo)電柔性電極。
中鋼吉炭（000928.SZ）
主事炭素和石墨制品的研產(chǎn)銷，其控股30%的江城碳纖維有500 噸/年的生產(chǎn)線。在碳納米管、碳纖維等納米級(jí)石墨材料相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力強(qiáng)大，有望在石墨烯產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)中獲得先機(jī)。
中泰化學(xué)（002092.SZ）
2013 年9月增資1413 萬元于廈門凱納石墨烯，持股35%。
6、風(fēng)險(xiǎn)提示
石墨烯材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不達(dá)預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)
石墨烯整體產(chǎn)業(yè)鏈尚處建設(shè)期，全球范圍的大規(guī)模生產(chǎn)仍在日益加速的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中，或有不達(dá)預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)。
相關(guān)上市公司研究成果不達(dá)預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)
石墨烯材料及其產(chǎn)業(yè)的研究在全球范圍內(nèi)尚屬新興產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)A 股上市公司的相關(guān)研發(fā)仍具備探索性質(zhì)，研究成果仍存在一定不達(dá)預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)。
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