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石墨烯是由单层碳原子构成的六角形蜂巢晶格的平面二维材料，结构稳定，各项物理性质优异。石墨烯的发现颠覆了凝聚态物理学界既往的二维材料不能在有限温度下存在的观念。
石墨烯具备众多优异的力学、光学、电学和微观量子性质，是目前最薄也是最坚硬的纳米材料，同时具备透光性好、导热系数高、电子迁移率高、电阻率低、机械强度高等众多普通材料不具备的性能，未来有望在电极、电池、晶体管、触摸屏、太阳能、传感器、超轻材料、医疗、海水淡化等众多领域应用，是最有前景的先进材料之一。
石墨烯材料分为两类，一类是由单层或多层石墨烯构成的薄膜，另一种是由多层石墨烯构成的微片。石墨烯薄膜又分为单晶薄膜和多晶薄膜。其中单晶薄膜可以用于集成电路等电子领域，但是产业化尚待时日。而多晶薄膜有望在5-10年内实现产业化应用，替代ITO玻璃用于制造触摸屏（特别是柔性制造屏）和其他需要透明电极的领域。除了纯石墨烯之外，另外还有很多石墨烯衍生物，未来也会有较为广泛的应用。
总体而言，石墨烯应用领域将主要集中在电子、新能源、生物医疗、高精度制造业、水处理等高精尖技术领域。
传感器方面，纳米传感器尺寸小、精度高。原子级别的传感器与普通传感器相比，具备多种独有的微观性质，显著拓宽了传感器的应用领域。纳米传感器可广泛应用于生物、化学、机械、航空、军事等方面。纳米传感器主要包括纳米磁敏传感器、纳米生物传感器和纳米光纤传感器。纳米传感器尺寸主要取决于探针针头大小，传感器尺寸可显著减小，同时感应时间大大缩短，满足微观高精度测量需要。随着工业生产和环境监测的需要，纳米气敏传感器的研发获得了长足的进展，未来有望率先实现商业化应用。
目前已经有用化学气相沉积法在分散有催化剂的SiO2/Si基片上制得的单个的单壁碳纳米管。此种碳纳米管使得传感器在复杂的气体环境中具有选择性，区分度和灵敏度较之传统的传感器显著提升。
单壁碳纳米管具有优异的电子、机械、力学等性能，但是纳米管制备一直是难点。实现结构和性质可控的制备是单壁碳纳米管应用的基础和关键，同时也成为碳纳米管研究和应用发展的瓶颈。
石墨烯良好的电导性能和透光性能，使其在透明电导电极方面有非常好的应用前景。试验证明，石墨烯比表面积高达2600平方米/克，导电性极高，且储能效率是现有材料的近两倍，是理想的电极材料。石墨烯在取代其他电极材料方面有广阔的应用前景，即便是目前商用超级电容器使用的活性炭等材料，比表面积也不过1000-1800平方米/克，石墨烯的电学综合性能显著超越当前的各种材料。
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传统电极材料多采用ITO（铟锡氧化物）。铟元素价格昂贵，且较为稀有。行业正在寻找一种成本更低的材料以替代ITO。石墨烯以其独有的导电透明性质成为备选材料。采用石墨烯制成的透明电极，不仅具备传统电极的导电特性，同时还可以弯曲折叠，在搭建过程中可与建筑构成一体化，更加经济和实用。透明导电电极不仅应用于太阳能领域，同时还可应用在触摸屏、液晶屏、发光LED和超级电容等多种光电领域。目前全球实验室将石墨烯电极应用至上述多类型产品，包括触摸屏和超级电容。若能成功商业化，未来有望改变电子行业制造格局。
石墨烯受益股解析
方大炭素：石墨资源稀缺带动龙头领涨，看好公司高端石墨突破
研究机构：信达证券分析师：范海波，吴漪撰写日期：2014-06-18
事件：2014年6月17日报道，“中国石墨资源或成下个稀土20年内将耗尽”，受此影响，相关石墨烯概念股纷纷拉升，其中方大炭素早盘封涨停。
点评：
中国以全球42%的石墨储量供应全球68%的产量。据USGS数据，2013年探明的全球天然石墨储量约为1.3亿吨，储量前三位的国家为巴西、中国和印度，其中中国储量约为5500万吨，占全球储量的42%.2013年全球天然石墨产量为119万吨，其中中国生产81万吨，占全球产量的68%.在全球石墨供应格局中，墨西哥和越南主要供应微晶石墨（由土状石墨矿石经加工而得的产品），中国、加拿大、马达加斯加主要供应鳞片石墨（由晶质石墨矿石经加工而得的产品）。以USGS数据估算，中国石墨储量还能开采67年。
粗放经营、低出高进、深加工薄弱。据wind数据，截止2014年4月中国有127家石墨和滑石开采企业，919家石墨和炭素制品企业。中国经济周刊报道，近千家石墨企业中，石墨资源滥采乱掘、粗放经营的现象比较普遍，开采和加工呈现无序化状态。我国石墨初级产品出口价格长期保持在每吨3000~4000元人民币之间，但经国外加工提纯再进口至中国的深加工产品价格暴涨。例如，我国核电站使用的“各向同性石墨”几乎全部来自日本的东洋碳素，每吨价格约45万元，而成本不过5万元。由于先进石墨加工技术被美日欧盟等少数国家垄断，导致我国石墨资源“低出高进”状态长期存在。
石墨或成下一个稀土？经济周刊报道，业内人士表示应该借鉴稀土资源管控模式，从全国范围内调控石墨产能。我们认为，由于中国在全球石墨资源格局中并不像稀土那样占据绝对地位，并且中国限制稀土出口已经在WTO败诉，管控模式在当前的国际贸易格局下作用有限。然而中国的石墨产业确实需要资源整合和产业升级，以实现从粗放向精细经营的转变，我们看好行业龙头在其中的作用。
方大炭素是石墨和碳纤维行业龙头。方大集团(000055,股吧)拥有良好的并购整合经验，其从收购抚顺炭素起步，连续收购成都蓉光炭素、合肥炭素，并于2006年成功拍得以炭素为主业濒临退市的*ST海龙51.62%股份，其后更名方大炭素。经过多年的发展，方大炭素将方大集团旗下三家炭素企业整合进上市公司，发展成为亚洲第一大炭素企业。2013年方大炭素开始在碳纤维行业布局。2013年初方大炭素收购了方大集团持有的抚顺方泰精密碳材料有限公司99.17%股权，后者承担年产3100吨碳纤维项目建设。2013年9月方大炭素作为70%股权唯一受让方收购中钢江城碳纤维公司后，已成为石墨和碳纤维行业的龙头，形成了规模优势，有利于在行业低迷时期进行产业整合和布局。
