新材料石墨烯，及其相关股票

一、石墨烯基本情况及应用前景简介

　　1.石墨烯简介

　　石墨烯不仅是已知材料中最薄的一种，还非常牢固坚硬；作为单质，它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。

　　石墨烯是一种二维晶体，最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯中的电子，或更准确地，应称为“载荷子”(electric charge carrier)，的性质和相对论性的中微子非常相似。人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的，石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后，这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。

　　2.石墨烯特性

　　石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的碳单质，结构非常稳定。其完美的晶格结构，常被误认为很僵硬，但事实并非如此。石墨烯各个碳原子间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形。这样，碳原子就不需要重新排列来适应外力，这也就保证了石墨烯结构的稳定，使得石墨烯比金刚石还坚硬，同时可以像拉橡胶一样进行拉伸。这种稳定的晶格结构还使石墨烯具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于其原子间作用力非常强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯中的电子受到的干扰也非常小。

　　石墨烯被证实是世界上已经发现的最薄、最坚硬的物质。美国哥伦比亚大学James Hone等人最近发现，铅笔石墨中一种叫做石墨烯的二维碳原子晶体，竟然比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上１００倍。这种物质为“太空电梯” 超韧缆线的制造打开了一扇“阿里巴巴”之门，让科学家梦寐以求的２.３万英里长（约合３７０００千米）太空电梯可能成为现实。其厚度只有0.335纳米，把2000片薄膜叠加到一起，也只有一根头发丝那么厚。单层石墨烯几乎透明，其分子排列紧密，即使原子尺寸最小的氦也不能通过。美国机械工程师杰弗雷·基萨教授用一种形象的方法解释了石墨烯的强度：如果将一张和食品保鲜膜一样薄的石墨烯薄片覆盖在一只杯子上，然后试图用一支铅笔戳穿它，那么需要一头大象站在铅笔上，才能戳穿只有保鲜膜厚度的石墨烯薄层。

　　石墨烯的另一特性是，其导电电子不仅能在晶格中无障碍地移动，而且速度极快，远远超过了电子在金属导体或半导体中的移动速度。还有，其导热性超过现有一切已知物质。石墨烯的上述特性非常有利于超薄柔性OLED显示器的开发。据了解，韩国三星公司的研究人员已经制造出由多层石墨烯等材料组成的透明可弯曲显示屏。

　　3.应用领域介绍

　　1）可做“太空电梯”缆线

　　据科学家称，地球上很容易找到石墨原料，而石墨烯堪称是人类已知的强度最高的物质，它将拥有众多令人神往的发展前景。它不仅可以开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、可以制造出超坚韧的防弹衣，甚至还为“太空电梯”缆线的制造打开了一扇“阿里巴巴”之门。美国研究人员称，“太空电梯”的最大障碍之一，就是如何制造出一根从地面连向太空卫星、长达23000英里并且足够强韧的缆线，美国科学家证实，地球上强度最高的物质“石墨烯”完全适合用来制造太空电梯缆线！

　　人类通过“太空电梯”进入太空，所花的成本将比通过火箭升入太空便宜很多。为了激励科学家发明出制造太空电梯缆线的坚韧材料，美国NASA此前还发出了400万美元的悬赏。

　　2）代替硅生产超级计算机

　　科学家发现，石墨烯还是目前已知导电性能最出色的材料。石墨烯的这种特性尤其适合于高频电路。高频电路是现代电子工业的领头羊，一些电子设备，例如手机，由于工程师们正在设法将越来越多的信息填充在信号中，它们被要求使用越来越高的频率，然而手机的工作频率越高，热量也越高，于是，高频的提升便受到很大的限制。由于石墨烯的出现，高频提升的发展前景似乎变得无限广阔了。这使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。研究人员甚至将石墨烯看作是硅的替代品，能用来生产未来的超级计算机。

　　3）光子传感器

　　石墨烯还可以以光子传感器的面貌出现在更大的市场上，这种传感器是用于检测光纤中携带的信息的，现在，这个角色还在由硅担当，但硅的时代似乎就要结束。去年10月，IBM的一个研究小组首次披露了他们研制的石墨烯光电探测器，接下来人们要期待的就是基于石墨烯的太阳能电池和液晶显示屏了。因为石墨烯是透明的，用它制造的电板比其他材料具有更优良的透光性。

　　4）其它应用

　　石墨烯还可以应用于晶体管、触摸屏、基因测序等领域，同时有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破。中国科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长,而人类细胞却不会受损。利用这一点石墨烯可以用来做绷带,食品包装甚至抗菌T恤；用石墨烯做的光电化学电池可以取代基于金属的有机发光二极管,因石墨烯还可以取代灯具的传统金属石墨电极,使之更易于回收。这种物质不仅可以用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、制造出超坚韧的防弹衣，甚至能让科学家梦寐以求的2.3万英里长太空电梯成为现实。

二、部分概念公司一览

　1.方大炭素：一季度盈利能力创金融危机以来新高
　　2011年1季度,公司实现营业收入9.03亿元,同比增长50.79%;营业利润2.16亿元,同比增长294.54%;归属于母公司的净利润1.72亿元,同比增长257.21%。实现每股收益0.135元。符合我们的预期。
　　收入大增源于多业务共振。我们认为公司一季度收入大幅增长的主要原因是:1、随着钢铁行业复苏,及对炭素厂的限电影响,公司石墨电极和碳砖销售回暖, 虽然价格的变化并不明显,但销量尤其是出口量有明显恢复;2、公司莱河矿业在去年7月份完成扩产,铁精粉产能由60万吨,增至100万吨,一季度铁精粉的量价齐升也是一个原因。我们预计今年产量可达85万吨,同比增长27%;3、公司在2010年7月收购生产等静压石墨的成都炭素,今年是产销放量的一年, 对一季度收入增长也起了一定的作用。

　　2.中钢吉炭：净利润主要来自投资收益
　　2010年公司实现营业收入15.68亿元,同比增长12.68%;利润总额557.95万元,同比增长76.30%;归属于母公司所有者净利润490.89万元,同比增长122.95%;基本每股收益0.02元。
　　净利润主要来自投资收益。2010年公司生产炭素制品9.3万吨,同比增长2.47%,主营业务收入及利润同比增长了12.68%和58.49%,但公司高达17.67%的期间费用侵蚀了利润收入,公司净利润主要来自投资收益。其中出售东北证券股权获得投资收益3039万元,是投资收益的主要来源。
　　产品结构持续改善。公司主要产品为石墨电极,包括普通功率、高功率和超高功率三种类型,2010年公司三种石墨电极产量占比分别为15.23%、 53.39%和31.38%,其中高附加值的高功率和超高功率占比同比提升了5.58和1.55个百分点,产品结构持续改善。同时公司还拥有炭块、碳纤维及其他新型炭素制品等高附加值产品,随着公司产品结构的不断改善,炭素产品盈利能力有望不断提升。
　　民用碳纤维项目进展低于预期,但仍是后期关注重点。

　　3.豫金刚石：高成长性确定,金刚石切割线是未来看点
　　2011年1-3月,公司实现营业收入8,372万元,同比增长45.97%;营业利润3,174万元,同比增长52.40%;归属母公司所有者净利润2,709万元,同比增长52.79%;实现摊薄后每股收益0.09元。
　　业绩增速稳定,综合毛利率同比提升。2011年一季度,公司产能逐渐扩大,销售收入同比增长45.97%,同时,综合毛利率同比提升1.14个百分点,达到45.75%。公司两个新建项目将分别于今年6月底和9月底建成,届时,公司将新增6.4亿克拉的产能,达到10.6亿克拉。产能的大幅扩张,将使公司迎来业绩的全面爆发,未来三年复合增长率有望超过40%。
　　同时,公司通过改进工艺技术、不断降低成本,综合毛利率也将维持在较高水平。
　　我国人造金刚石行业增长迅速,公司迎来最好的发展机遇。

　　4.龙星化工：牵手中国化工橡胶总公司
　　龙星化工是国内炭黑生产的龙头公司之一
　　公司专注于炭黑的生产和研发,该产品主要用在橡胶轮胎领域。公司炭黑产量位居全国第三,产能位居全国第五,市场占有率是6.46%,是仅次于黑猫股份的炭黑龙头公司。2010年公司产能22万吨,募投项目8万吨预计2011年10月底投产,届时将达到30万吨的产能。
　　搭档中国化工橡胶总公司,签订供销战略协议
　　根据公司公告,公司与中国化工橡胶总公司签署《炭黑类别采购战略合作协议》。在市场原则下,龙星优先供应总公司炭黑产品;旗下风神轮胎优先采购龙星化工产品。风神轮胎在河南省焦作市的新工厂全面投产后,将形成12万吨/年的新增炭黑采购量,主要由龙星供应。
　　公司设立焦作龙星子公司,供应风神轮胎
　　公司拟出资1.2亿元设立控股子公司焦作龙星,占出资比例60%。焦作龙星投资项目包括四条年产3.5万吨炭黑生产线(14万吨)及相应15万吨炭黑油加工项目和配套的以调峰为目的的15MW发电机组,主要用来供应风神轮胎的新增需求,预计将于2012年贡献7万吨的产能。

　　5.双龙股份：毛利率回升,新项目加快推进
　　一季度毛利率稳步回升:一季度实现营业收入2666万元,同比增加16%,在新建产能未能达产的情况下,主要原因是公司产品2010年底提了价;净利润545万元,折合EPS0.08元,同比增加13%。一季度毛利率46%,2010年三季度单季度毛利率40%,2010年四季度单季度毛利率43%, 公司毛利率逐步回升,走出低谷。
　　产能瓶颈推动新项目加快建设:受制于产能瓶颈,公司当前产品严重供不应求,只能优先满足一些大客户的产品需求。与江西万载辉明化工合作建设3万吨项目的控股权由此前公告的80%调整为100%全资控股,辉明化工退出该项目;通化本部2万吨项目与江西3万吨项目将在今年8月份初投料开车,8月底完全达产。达产后公司产能将由目前的1.6万吨增加3倍多至6.6万吨。

（责任编辑：张晓轩）