石墨烯薄膜 头豹词条报告系列

石墨烯薄膜行业分类 石墨烯薄膜行业最主流的分类标准是制备方法。根据制备方法的不同，石墨烯薄膜行业可以分为化学气相沉 积（CVD）法和液相剥离法。 按石墨烯薄膜制备方式分类 化学气相沉积法是制备石墨烯薄膜最常用的方法之一。 该方法是将含碳气体（如甲烷、乙烯等）在高温高压下通过催化剂的作用，分解成碳原子，并在基底表面沉积成石墨烯薄膜。CVD法制备的石墨烯薄膜具有面积大、质量高等优点，是制备大面积石墨烯薄膜的首选方法。 化学气相沉积（CVD）法 此外，CVD法制备的石墨烯薄膜具有较高的导电性能和机械强度。 石墨烯薄膜分类 液相剥离法是将天然石墨与溶剂、表面活性剂等混合，通过超声波或球磨等方式剥离石墨片层，得到石墨烯分散液。其次，再通过旋转涂布、喷涂等方法将石墨烯分散液均匀涂布到基底上，得到石墨烯薄膜。液相剥离法制备的石墨烯薄膜具有成本低、产量高等优点，是制备小面积石墨烯薄膜的有效方法。此外，液相剥离法制备的石墨烯薄膜则具有较高的渗透性和柔韧性。 液相剥离法 [2] 1：思泉新材 [3] 石墨烯薄膜行业特征 中国石墨烯薄膜行业呈现出产业分布呈集聚态势，应用领域广泛，行业缺少统一的判定标准的三大特征。 产业分布呈集聚态势 产业主要集中在中国东部地区，其他地区相对分散 长三角地区是石墨烯产业最早发展的地区之一，其产业链相对完整。江苏作为中国石墨烯产业的发源地，具有代表性的园区包括南京石墨烯创新中心暨产业园、常州石墨烯科技园区和无锡石墨烯产业园区。2022 应用领域广泛 优越的物理性能助力扩展众多应用领域 石墨烯是由碳原子以sp²杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格结构的二维碳纳米材料。由于石墨烯只有一个碳原子的厚度，该材料成为目前发现的厚度最薄、强度最高、结构最致密的材料。石墨烯薄膜已覆盖触摸 屏、柔性器件、复合材料、可穿戴设备、医疗健康、热管理等诸多领域。 行业缺少统一的判定标准 行业缺少统一的判定标准 目前，国家还未对石墨烯薄膜的优劣性给出准确的判定标准，而市场上仅有中国科学院山西煤炭化学研究 所提出以燃烧法测量石墨烯基材料灰分含量作为国际标准。其次，市场缺少对石墨烯薄膜企业产品的监管，造成产品性能参差不齐，并且还存在一定灰色地带。 [3] 1：中国知网 [4] 石墨烯薄膜发展历程 石墨烯薄膜行业可以分为四个阶段，萌芽期（2004-2013年），英国物理学家首次制备出石墨烯，由此石 墨烯相关行业诞生；启动期（2013-2015年），中国以技术研究加快对石墨烯产业化发展；高速发展期（2015-2018年），在政策和需求的驱动下，石墨烯薄膜行业发展迅速；震荡期（2018-2023年），中国石墨烯薄膜行 业受宏观因素影响发展放缓，位于调整阶段。 萌芽期 2004~2013 -2004年，英国曼彻斯特大学的两位物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫首次制备出石墨烯。 -2010年，英国曼彻斯特大学的两位物理学家获得诺贝尔物理学奖。自此，石墨烯材料被全世界关注，石墨烯产品的研究不断深入。 石墨烯首次被英国科学家制备所得，被全球各个国家关注。石墨烯薄膜行业伴随石墨烯的诞生而产生。 启动期 -2014年，中国国际石墨烯创新大会是全球首次以推动石墨烯产业化发展为宗旨而举办的国际性会 议。会议的分会场根据石墨烯产业化发展的需求进行设置，涵盖石墨烯在各个应用领域的立足点。 -2014年，中国有关石墨烯专利申请数量处于世界首位，申请专利数量达5,442件。 中国石墨烯薄膜位于早期产业化阶段，此时市场规模小。中国以研究石墨烯的制备为主，专利数量多但技术尚不成熟。 高速发展期 2015~2018 -2016年，石墨烯被归为“十三五”国家战略性新兴产业发展规划中。 -2017年，石墨烯薄膜的专利申请增量达到166个，为历史最高点。 -2018年，华为发布第一款采用石墨烯薄膜的手机Mate 20x。 中国大力发展石墨烯行业，同时在电子产品的需求推动下，石墨烯薄膜行业发展迅速。 震荡期 2018~2023 -2019年，石墨烯薄膜行业的专利申请增量首次出现负值，其数量减少14个。 -2022年，中国石墨烯薄膜市场规模达450亿元。 石墨烯膜薄行业遇到经济下行冲击，并且中国石墨烯薄膜行业缺少国家判定标准化。行业整体增速放缓，但整体发展向好。 [4] 1：中国知网 [5] 石墨烯薄膜产业链分析 石墨烯薄膜行业的上游环节为原材料供应商，包括PI膜、胶带、塑料、天然石墨和人造石墨等原材料，代表企业有贝特瑞新材料集团股份有限公司和上海永冠众诚新材料科技（集团）股份有限公司；中游环节为石墨烯薄 膜生产商，代表企业有辽宁信德新材料科技（集团）股份有限公司和深圳市飞荣达科技股份有限公司；下游环节为应用领域，包括消费电子、数字基建、智能交通、清洁能源等不同领域，代表企业有华为投资控股有限公司和 广州小鹏汽车科技有限公司。其中，中游石墨烯薄膜生产作为产业链的核心环节，生产技术是决定性因素。以中 石科技为例，2022年石墨烯薄膜产品营业收入为15.5亿元，占营业收入93.1%。 产业链上游 生产制造端 原材料供应商 上游厂商 产业链中游说明 1.石墨烯薄膜生产商具有较强的客户粘性。首先，石墨烯薄膜的生产商认证周期较长，如大型消费电 子品牌商的认证周期大于6个月。其次，在供应商认证合格后，生产商根据客户提出的产品需求进行设计、测试再进行量产，因此客户等待产品研发到量产的周期较长。以飞荣达为例，飞荣达的主要客 户有华为、诺基亚、三星等，2022年公司的石墨烯导热材料销售额为14.1亿元。可见，石墨烯薄膜行业的下游客户不会轻易更换生产商。 2.石墨烯薄膜厂商客户类别单一，面临客户集中风险。目前石墨烯薄膜主要应用于电子产品散热领 域，所以石墨烯薄膜厂商的主要客户群体为手机制造商。2020-2022年，全球经济下行导致智能手机 行业市场表现低迷。因此，手机制造商对石墨烯薄膜的订单减少导致生产商营业收入减少。以碳元科技为例，2022年碳元科技的石墨烯薄膜销量为39.2万平方米，同比下降71.9%，同年石墨烯薄膜的营 业收入为5,642.7万元，同比下降78%。 产业链下游 渠道端及终端客户 应用领域 渠道端 华为投资控股有限公司 三盛智慧教育科技股份有限公司 小米科技有限责任公司 中国石墨烯薄膜行业市场规模由2018年的127.4亿元降低至2022年的32.3亿元，预测至2027年市场规模将 达到102.6亿元，2023-2027年年复合增长率为26%。 1.中国石墨烯薄膜行业市场规模在2018-2020年呈现缓步下降的趋势，原因在于：石墨烯薄膜的产品销量减少导致行业规模减少。2018-2020年，由于石墨烯薄膜首次应用在智能手机领域，行业处于技术调整阶段。企业 为应对生产成本增加，提高产品的销售单价，但同时导致产品销量下降。以碳元科技为例，2019年碳元科技的石墨烯薄膜制造成本为6,521.4万元，同比增长17.3%。同年，碳元科技的石墨烯薄膜销售单价上涨至190.5元/ 平方米，同比增长13.1%，而石墨烯薄膜销售量为274.5万平方米，同比下降7%。2.中国石墨烯薄膜行业市场规模在2020-2022年呈现加速下降的趋势，原因在于：消费者的手机购买能力降低，导致配备石墨烯薄膜的智能 手机需求量下降。2020-2022年全球经济下行且局势震荡，消费者对智能手机整体的购买力持续降低。自2021年，中国5G智能手机出货量占比最高的价格区间由2,000-3,000元调整至1,000-2,000元，其中1,000-2,000元价 格区间的智能手机份额达39.1%，同比增长22.9%。以华为和OPPO为例，Mate 20X和Find X5 Pro天玑版作为配备石墨烯薄膜的智能手机，其售价分别为5,099元和5,799元，并远超出消费者的预算范围。可见，石墨烯薄膜 的使用量大幅度减少。 未来，中国石墨烯薄膜行业市场规模将呈现稳定增长的趋势，原因在于：1.中国储能锂电池需求增加驱动石 墨烯薄膜行业发展。根据《“十四五”新型储能发展实施方案》发布的内容，到2025年，中国新型储能行业初步进入规模化发展，并具备大规模商业化应用条件。2022年，中国已投运的新型储能项目装机规模达870万千 瓦，平均储能时长约2.1小时，同比增长超过110%。由于石墨烯具有高导电性和高比表面积，石墨烯薄膜被用作 储能锂电池材料。在中国新型储能装机中，锂电池储能占比为94.5%，仍处于主导地位。可见，未来石墨烯薄膜的使用量将大幅度上升，进而扩大市场规模。2.中国航天市场需求带动石墨烯薄膜行业规模增长。2022年，中国 完成64次航天发射，其中包括长征系列运载火箭53次成功发射。在未来五年内，中国将继续实施载人航天工程，并发射“问天”实验舱、“梦天”实验舱、“巡天”空间望远镜以及“神舟”载人飞船和“天舟”货运飞 船。其次，中国星网公司于2020年向ITU申请“GW星座计划”，并计划在14年内共发射12,992颗低空卫星。由于石墨烯薄膜具有优异的力学性能和耐高温性能，被涂抹在航空器械的外壳和卫星太阳能板上。因此，未来石墨 烯薄膜的使用量将增加。 中国石墨烯薄膜行业规模 石墨烯薄膜行业规模 石墨烯薄膜政策梳理 该政策指出石墨烯作为核心新材料技术之一，作为国家战略产业，深度推进该行业的技术创新，拓宽应用 政策解读 领域。同时，全面优化石墨烯产品供给结构。 政策性质 指导性政策 政策名称 颁布主体 生效日期 影响 《基础电子元器件产业发展行动计 中华人民共和国工业和信息化部 2021 划（2021-2023年）》 该计划完善电子元器件行业的整体发展，目标在2023年电子元器件销售总额达到21,000亿元，满足信息技 政策内容 术市场规模需求。 中国石墨烯薄膜的市场集中度高。中国石墨烯薄膜行业呈现以下梯队情况：第一梯队公司为上海璞泰来新能 源科技股份有限公司、广东道氏技术股份有限公司；第二梯队公司为深圳市飞荣达科技股份有限公司、东旭光电 科技股份有限公司；第三梯队公司为北京中石伟业科技股份有限公司、宝泰隆新材料股份有限公司。 中国石墨烯薄膜行业竞争格局形成的主要原因在于： 1.部分中小型企业营业收入骤降，失去经营能力面临清出风险。由于石墨烯薄膜行业处于震荡下行阶段， 2020-2022年，中国石墨烯薄膜行业市场规模从115.1亿元下降至32.3亿元，年均复合增长率为-88.8%。以碳元科技为例，碳元科技位于行业中等梯队，2022年企业的营业收入仅为1.1亿元，同比下降66.9%。截止2022年年 底，中国仅有2,101家涉及生产石墨烯薄膜的企业。可见，部分营业亏损企业被淘汰提高市场集中度。2.较早进入石墨烯行业的头部企业已打造完整产业体系，具有生产石墨烯薄膜规模优势。以璞泰来为例，璞泰来成立于 2012年，并且拥有生产石墨烯薄膜的石墨烯全工序生产和基膜涂覆一体化产业链。2022年，璞泰来已拥有15万 吨以上的石墨材料的有效产能，以及4亿㎡的基膜涂覆一体化项目。中国石墨烯薄膜行业发展较晚，由于普通企 业缺少行业经验和技术积累，难以在短时间内实现技术和产品的突破，因此该类企业市场份额占比较小。 未来石墨烯薄膜市场集中度将提高，行业技术门槛提高。主要原因在于，1.石墨烯薄膜厂商加快布局电磁干扰屏蔽材料行业抢占市场份额，未来行业竞争格局趋于集中。由于石墨烯具有优异的导电性和透光性，石墨烯薄 膜用于飞机外壳可保证机内的电子设备不受外部电磁干扰的影响。未来，中国航空市场规模将扩大带动石墨烯薄膜的使用量。在未来20年内，中国航空市场将接收9,084架新机，价值约1.4万亿美元，预计到2040年，中国的 机队规模将达到9,957架。可见，率先布局电磁干扰领域的石墨烯薄膜生产商在未来可获得更多的市场份