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投资要点：
层排列的二维原子晶体结构，是已知最薄、强度最大、导电和导热性
优越、透明且致密的材料，这赋予了石墨烯广泛的应用潜力，从微电
子器件、光学器件、储能、复合材料、航空航天到生物医药等领域都
可以发挥革命性的作用
国对石墨烯高重视，大量投入资金推动石墨烯的研究和产业化进程，
近年来复合材料和柔性触控屏等方面的应用初露产业化曙光，而在超
级电容器、传感器、芯片等领域也显示出巨大的发展潜力
国在这一前沿材料领域的研究走在世界前列，《中国制造2025》将石
墨烯列为重点发展的战略性新材料。在各地政府支持下，多个政产学
研联合的产业区已经建立，其中以江苏省的聚集度最高。目前国内石
墨烯企业已超过100家，资本对这一产业青睐有加，数十家上市公司
通过合作或并购方式投身其中
业规模，但作为一种真正获得发展不到十年的新材料而言，不但需要
解决大规模制备的工艺难题、还需要降低居高不下的成本，找到合理
性价比的应用方向。从国内来看，研发与应用脱节、行业标准缺失、
过度竞争和短期行为盛行等问题对行业产生了不利影响，精研技术、
拓展应用、规范行业环境是目前首要解决的问题
面临的主要风险：
推荐关注：
新三板共有4家以石墨烯为主业的挂牌公司，其中已形成粉体和薄膜
规模化生产能力的第六元素和二维碳素值得关注
6大系列粉体产品线，在涂料、复合材料等应用领域已取得阶段性成
果，而其积极通过与下游战略合作拓宽产业化路径也已取得明显成效，
收入规模突破2,000万元
其自主研发的石墨烯透明导电薄膜已规模化应用于触控领域，在便携
式智能终端、可穿戴电子产品等领域中是国内第一家销售石墨烯触控
产品的企业，具有较高的技术含量和附加值。公司高度重视研发投入，
积极开发新产品，是石墨烯薄膜生产及应用的领军者
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2016年8月1日 新三板石墨烯专题报告 2
目录
有望掀起革命风暴的新材料之王 ....... 3
全球共同关注，石墨烯产业热潮席卷7
上下求索，产业化发展初露曙光 ....... 9
专利大国，我国走在产业战略布局前列 ....... 17
前景广阔，希望的远方与沿路的荆棘并存 ... 22
新三板石墨烯企业概览 ....... 25
2016年8月1日 新三板石墨烯专题报告 3
有望掀起革命风暴的新材料之王
石墨烯的源起
碳具有多样的电子轨道特性，完全以碳元素构成的碳材料具有各种各样特异
的性质，在材料的历史发展中碳材料（如木炭、炭黑、石墨等）是基础的一
环。1990年之后，碳材料翻开了新的篇章，新兴碳纳米材料具有更特殊更卓
越的性质，其囊括的材料中既有世界上最软的材料，也有最硬的材料，既有
绝缘体，也有半导体甚至超导体，既有绝热材料也有热导材料，将碳材料的
应用领域扩展的更为广泛，其中又以富勒烯、碳纳米管、纳米金刚石和石墨
烯为典型代表
石墨烯（Graphene）是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体，在透射
电子显微镜下可以看到石墨烯片层上存在大量纹波结构，振幅约为1nm，如图
1所示。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖
洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同
获得2010年诺贝尔物理学奖
图表1. 石墨烯的结构图表2. 石墨烯的产生与分离
资料来源：报告《石墨烯的故事》（张远波）、中银证券资料来源：报告《石墨烯的故事》（张远波）、中银证券
石墨烯的制备
石墨烯的主要的制备路径分为两种：一种是Top-Down途径，即以石墨为原料
来制备石墨烯微片，包括剥离法和氧化还原法；另一种是Bottom-Up方法，包
括外延生长法、化学气相沉积法、生物质转化法
2016年8月1日 新三板石墨烯专题报告 4
图表3. 石墨烯的主要制备方法
制备方法 制备流程 产品尺寸 产品质量 制造成本 产业化
机械剥离法
在高取向热解石墨的表面蚀刻出一个槽面，然后压
制在SiO2/Si基底上，极低尚附有光致抗蚀剂，然后
用透明胶带进行剥离
中小尺寸 分子结构较完整 较低 费时费力，难以量产
液相/气相剥离法
把石墨加在某有机溶剂或水中，借助超声波、加热
或气流的作用制备一定浓度的单层或多层石墨烯
溶液
较大尺寸 质量较好；单层产率不高，有片层团聚 较低 可以量产
氧化还原法
先将石墨进行氧化得到石墨氧化物，使石墨层间距
离从0.34nm增加至0.78nm，再利用超声剥离得到单
层石墨烯氧化物，还原之后即为石墨烯
小尺寸 分子结构遭到破坏，尺寸形状有随机性 较低 可以大规模生产
外延生长法
在高温下加热大面积单晶6H-SiC表面，在超高真空
条件下加热脱除Si留下C，制备的石墨烯片的厚度
主要为1-2层
大尺寸 薄片不易与基层分离 较高 适合小批量生产
化学气相沉积法 利用高温可分解的前躯体和平面基体的反应，通过高温退火使碳原子沉积得到石墨烯片 大尺寸
结构完整、质量较好；
但单层均一性生产难
度大
较高 可以大规模生产
生物质转化法 以玉米秸秆等生物质原料合成多孔类石墨烯材料 中小尺寸 杂质较多，难以生成薄层石墨烯 较低 较难量产
资料来源：百度文库、中银证券
石墨烯的优异特性
作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强、透明且致密的新型纳
米材料，石墨烯被人们安上了“新材料之王”、“未来材料”、“奇迹材料”
等各种美誉，科学家甚至预言石墨烯可能“彻底改变21世纪”，掀起一场席
卷全球的颠覆性新技术新产业革命。在新兴材料层出不穷的今天，石墨烯能
受到如此大的关注，原因即在于它的种种优异特性：
导电性能非常突出，室温下的电子迁移率约为15000cm2/（Vs）
热材料金刚石高出1倍以上
烯光透射率高，往往可以作为透明导体
耐腐蚀性
130GPa，是钢的100多倍，刚度和柔韧性也都非常突出，杨式模量为
1.0TPa。石墨烯各个碳原子之间的连接非常柔韧，施加外部机械力时，碳
原子面就弯曲变形，碳原子就不需要重新排列，保持了稳定的结构，且
又坚硬又可以拉伸
性质非常特殊，且在不同的条件下会有不同的表现
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