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1. 下游应用多点开花，石墨烯将迎来产业化浪潮 2. 下一代轻量化材料-碳纤维 石墨烯的制备和应用是最为关键的两个环节 化学气相沉积和液相剥离法是最为成熟的制备方法 石墨烯层数越少，性能越独特，相应的制备难度也越大，成本越高。 目前成熟的制备方法有液相剥离法、氧化还原法和化学气相沉淀法（CVD）。 · 化学气相沉积（CVD）是制备单层石墨烯薄膜的最优方法 · 液相剥离法是一个纯物理过程，工艺十分简单，制取成本低 海外CVD法制备薄膜进展显著 2011年至今石墨烯粉体成本已下降90% 石墨烯应用场景众多，复合材料、储能、柔性触控有望率先产业化 · 不同应用技术门槛差别较大，产业化步伐互相不一致。 · 结合目前市场进展以及技术难度考虑，我们判断石墨烯在复合材料、锂离子正极材料以及电子触摸屏领域将最有希望率先实现产业化。 应用场景一：聚酯基复合材料 石墨烯作为树脂基复合材料添加剂，具有比强度高、比模量大、抗疲劳性能及减震性能好等优点，市场前景十分广阔。 · 预计到2020年，全球复合材料市场空间将达到190亿美元，其中聚酯基占比66%，年需求量高达750万吨 · 假设石墨烯渗在聚酯基复合材料中的渗透率为1%，单位复合材料添加石墨烯量2%，则对应石墨烯年需求量1500吨 应用场景二：导电油墨 导电油墨最初用于防静电、电磁屏蔽材料，后来在电子标签、印刷电路、电池、电容器等领域也有广泛运用，未来的智能穿戴也有望直接印刷。将石墨烯应用在油墨的优势主要有两点：一是兼容性强，石墨烯油墨可在塑料薄膜、纸张及金属箔片等多种基材上实现印刷；二是性价比高，导电性能优于碳基材料，成本低于纳米金属(如纳米银粉、纳米铜粉等)导电油墨，石墨烯导电油墨成本较纳米银可降低30%以上。市场容量方面，仅RFID就高达700亿美元，可穿戴设备市场容量更高。 应用场景三：散热材料 石墨烯具有极高的热导率和热辐射系数， 单层石墨烯的导热系数可达5300W/mK，烯作为辅助散热的导热塑料或者膜片具有巨大的应用前景。目前已经有厂家开发出了成型的导热塑料及导热膜片并进入市场。
应用场景四：锂电池 石墨烯在锂离子电池中的应用比较多元化，目前已经实现商业化的是用在正极材料中作为导电添加剂，来改善电极材料的导电性能，提高倍率性能和循环寿命，如表7所示，添加2%以上的石墨烯，即可将磷酸铁锂极片的电阻率降低到1Ωcm，远远超过添加同等质量比例的碳纳米管或者导电碳黑的效果。 石墨烯在负极材料方面也有很好的应用前景。硅作为锂离子负极材料，其理论比容量高达4200mAh/g，但其在充放电过程中体积变化大，造成循环稳定性较差，而用石墨烯包覆硅材料（石墨烯改性硅基材料）能一定程度上缓冲它巨大的体积变化，是理想的锂离子负极材料。
应用场景五：柔性显示 石墨烯在显示领域更大的看点在于柔性触控领域，实验证明，石墨烯薄膜弯折10000次后，其导电率仍然保持良好。随着市场对柔性显示需求增加，石墨烯薄膜也将迎来重大发展机会。据有关市场调研机构预测，2014年全球触摸屏的市场需求为4000万平米，2019年会超过8000万平米，2024年超过1亿平米。乐观估计，2015年石墨烯薄膜潜在市场空间为21.6亿。二维碳素生产的石墨烯触摸屏在腕表、车载后视镜屏幕等领域已经得到批量应用。
未来5年石墨烯市场规模将保持100%以上复合增速，复合材料和触摸屏需求为主要驱动力 我们保守估计，石墨烯市场规模将从2014年的2900万增长到2020年的15.67亿，年均复合增长率高达95%。复合材料领域以及触摸屏显示领域将是成长最快的细分市场。
碳纤维 成长空间：在成本下降、技术进步以及政策支持三大动力的驱动下，2013-2018年全球碳纤维市场将保持17%的年均复合增速；从产业链角度来看，外资垄断碳纤维市场且相对国内企业的优势是全方位的，短期内这种格局很难被颠覆。国内企业必须全产业链发展，实现突围；发展趋势：低成本化制造技术是当前碳纤维产业发展最重要的趋势，同时这也将促进碳纤维在成本敏感性行业的推广应用。成本下行依赖于两种途径：一是降低原材料碳纤维的成本；二是降低复合材料成型的制造成本，而后者作用更为显著。 国内碳纤维基本依赖进口，发展潜力巨大，看好国内复合材料公司或者具有垂直一体化产能的公司。重点推荐楚江新材、中航高科、康得新。
相比铝合金，碳纤维密度要低上30%，但强度却是其十倍。过去5年，航空航天和风机叶片是拉动碳纤维需求增长的主要动力。 全球碳纤维需求将继续保持15% 增速 成型技术的进步以及成本的下降使得碳纤维应用范围日益扩大。我们分别对碳纤维下游需求的各个领域进行了测算，据此得出2013年至2020年总体碳纤维的需求年均复合增速将达到17%。
航空航天：新一代商用飞机碳纤维质量占比超过一半 单架飞机需求量在逐渐提升：早在上世纪80年代，Toray的T300碳纤维就成功应用于B777上，主要作为次级结构件使用，一架B777使用的碳纤维复合材料也仅有1.5吨。目前高性能的碳纤维复合材料（T800等级）在B787、A350等新一代航空飞机上得到了更广泛的应用，比如一架B787对碳纤维复合材料需求量就达到35吨。根据波音的预测，未来二十 年全球将新增36770架客机，每年需求超过1800架！
风能：大型化是风机叶片发展的必然趋势 全球风机大型化趋势日益明显：大风机每千瓦电量的总生产成本，普遍会随着风机的增大而降低。而在备受瞩目的海上风电市场，也要使用功率更大的风机和更长的叶片，用来降低成本、提高效率。
汽车：轻量化大背景下碳纤维极具发展潜力 碳纤维的密度仅为铝合金的2/3，强度是铝合金的数十倍，是下一代汽车轻量化的理想材料。碳纤维相比铝合金仍不具备成本优势，但其质量轻、强度大的特点还是受到了众多汽车厂商的青睐。宝马就已经付诸行动，在其电动汽车i3和i8上大量采用碳纤维材料。自13年10月登陆市场以来，i3和i8累计销量超过30000辆。
碳纤维成本有望下降至每公斤10美元以内 从PAN基原丝到碳纤维存在一个固定的转化比（2:1），原丝的成本占据总成本的51%，其次则是设备费用（18%）。碳纤维复合材料的成本下行依赖于两种途径：一是降低原材料碳纤维的成本；二是降低复合材料成型的制造成本，而后者作用更为显著（制造成本占据碳纤维复合材料成本的80%）。
碳纤维复合材料原先主要用于航空航天市场和高端工业市场，成型方法以热压罐成型为主，生产周期较长（一个小时以上）。而以SMC、LFT等新兴成型技术的兴起使得低成本规模化生产CFRP成为可能。中长期来看，碳纤维的价格有望下降至每千克10美元以内（目前大丝束碳纤维最低价格每千克13美元,14年平均价格37美元/千克）。 我们对碳纤维在汽车上应用的经济性进行简单测算发现，如果碳纤维的价格能下降至10美元/kg（目前行业龙头Toray的T700级别碳纤维价格为22美元/Kg），其全寿命周期的经济性将与铝合金不相上下。
碳纤维回收利用的兴起将进一步降低碳纤维使用成本 根据Boeing的研究，回收碳纤维的材料成本最低仅为回收碳纤维的30%，制造过程的能源消耗要低上98%。而两者的性能基本相当。目前CF及CFRP废弃物主要来源于两方面，一是从使用寿命到期的产品上回收碳纤维，这部分主要是退役的商用飞机；二是CF和CFRP生产过程中产生的废料，这部分主要是废弃预浸料，占比达到50%以上。2009年调查资料显示全球废弃CFRP总量美国1800吨/年，欧洲500吨/年，日本10-20吨/年。
碳纤维复合材料全产业链四大环节缺一不可，越到下游产品附加值越高 总结CFRP的整个生产过程，可以简单地划分为4个环节：原丝生产、氧化碳化、中间材料、树脂复合。碳纤维产业链中，越到后端其产品价值增值幅度越大。2013年全球碳纤维复合材料市场空间接近150亿美元，而同期碳纤维的市场空间仅有17亿美元，从CF到CFRP价值增加接近9倍！
产业链一体化模式发展将成主流 碳纤维生产技术壁垒高，是整个产业链的核心环节，不具备自主生产能力很容易“受制于人”。碳纤维复合材料市场空间更为广阔（13年全球碳纤维市场空间17亿美元，碳纤维复合材料市场空间接近150亿美元），同时下游应用的高度分散性也决定了龙头企业垄断的可能性大大降低（13年Toray在碳纤维复合材料市场市占率不到8%。
全球碳纤维市场外资垄断 国产碳纤维产能利用率仅两成，进口替代市场空间广阔 战略性新材料，十三五有望迎来更大政策利好 来源：材料＋ |
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