本文主要研究对象为石墨烯散热材料行业，本文首先介绍了石墨烯行业知识，介绍其主要应用领域，随后对石墨烯散热材料行业进行重点分析，尤其是石墨烯导热膜和多层/3D石墨烯膜，同时梳理了行业内主要上市公司，为该行业的投资提供了建议。本文共计6619字，预计完成阅读17分钟。
一、石墨烯散热材料行业概述
（一）石墨烯行业简介
1、石墨烯是什么
石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯从前被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系数高达5,300 W/(m·K)，高于奈米碳管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15,000 cm2/(V·s)，又比纳米碳管或硅晶体（monocrystalline silicon）高，而电阻率只约10-6 Ω·cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。由于它的电阻率极低，电子的移动速度极快，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。一句话总结，石墨烯是已知的世界上最坚硬的纳米材料，是世界上导电性最好、导热最好、最薄最轻的材料。
石墨烯的上游主要是石墨烯研发、石墨烯设备、石墨烯原料：石墨烯研发主要是来源于高校、研究所以及公司研发部门，石墨烯设备主要包括氧化设备、CVD 气相沉积系统、石墨烯清洗线以及周边设备，石墨烯原料为石墨、浓硫酸和高锰酸钾（氧化石墨烯）以及甲烷（薄膜石墨烯）。中游是石墨烯制备，包括氧化石墨烯以及石墨烯薄膜，氧化石墨烯层数比较多，石墨烯薄膜在 10 层以下，石墨烯面积以及质量决定下游石墨烯用途。下游主要是石墨烯用途，包括在能源、电子、复材、环保等领域都有非常大的潜在商业价值。
2、石墨烯的主要应用领域
目前，石墨烯可作为储能材料、防腐涂料、电子材料、复合材料以及环保材料广泛应用于各大领域之中。
（1）储能材料
石墨烯由于非常高的导电率，高比表面积以及优异的电子传导性，使其成为储能材料的重要选择之一，目前石墨烯作为储能材料主要用于锂电池、超级电容中，石墨烯在锂离子电池中的应用包括作为负极材料、集流体涂层、导电添加剂或与正极材料复合，以提高电池的整体性能；石墨烯也可直接用作超级电容器的活性材料，或与其他高容量氧化材料复合，以提升导电性和循环稳定性，石墨烯的添加能提高超级电容器的循环稳定性；除此之外，石墨烯作为储能材料，有助于提高智能电网、可再生能源系统和能源互联网中储能技术的性能。
（2）防腐材料
添加石墨烯后的涂层可在金属表面形成组隔层，减缓活性介质对金属的腐蚀，采用石墨烯添加到防腐涂料当中，一份石墨烯可以代替一千份锌，并且可以形成大量的隔离层，可阻止外界对基体材料的侵蚀，大大提高重防腐涂料的防腐性能。
（3）电子材料
石墨烯在电子材料领域的应用，主要有集成电路、光电器件、传感器、柔性电子以及量子计算等方面，比如石墨烯因其出色的导电和导热性能，被研究用于集成电路中，以解决传统硅基集成电路面临的一些限制，如散热问题和电路串扰等；其光学透明性和导电性使其在光电器件中有潜在应用，例如作为有机发光二极管的透明电极，可以替代铟锡氧化物；其高灵敏度和快速响应特性让其在传感器领域有应用前景，尤其是在柔性电子和可穿戴设备中；其柔韧性和机械强度使其适合用于柔性电子设备，如柔性显示屏和电子皮肤等；其独特电子结构使其在量子计算和量子通信等前沿技术领域具有潜在应用。本文主要研究的石墨烯散热材料，也是因为石墨烯本身热导率高，高比表面积，能够增大涂层散热面积，因此采用石墨烯高散热涂料能够将散热涂料的导热系数提高到普通散热涂料10倍以上。
（4）复合材料
石墨烯可以添加到传统材料当中，比如金属、陶瓷以及其他聚合物，进而形成性能增强型复合材料，尤其是石墨烯对聚合物的增强作用较为明显。
（5）环保材料
石墨烯由于表面积大，对于污染源的吸附能力强，研究显示石墨烯可以吸附氦原子气体，因此石墨烯也可用于水、大气等污染治理领域。
（6）其他
除上述使用领域之外，石墨稀量子点的生物相容性良好，并且具有良好的光学性质，还可以广泛用于细胞成像、纳米药物运输系统、生物检测、 生物成像、肿瘤治疗、生物传感器等生物医学领域的研究。
3、石墨烯行业的发展
这块不过多分析，可以回过头来看看前几年发布的中国制造2025的目标，进展迅速。
（二）石墨烯散热材料行业概述
1、行业整体情况
热管理是电子行业发展过程中面临的重要问题，散热性能的高低直接决定了电子产品运行的稳定性及可靠性，在电子设备主要的失效方式中，有 55%的失效是温度过高引起，散热是将发热器件产生的热量发散至空气中，其技术原理包括热传导、热对流与热辐射三种。
散热材料是指用于散热设计的导热率较高的材料，广义上包括一些常用的金属材料，无机非金属材料、高分子材料和复合材料。金属材料和一些无机非金属材料的导热系数较高，高分子材料的导热系数较低，通常需要制成复合材料使用。金属材料由于其较高的导热性应用的最为广泛，新兴的碳材料（石墨、碳纳米管、石墨烯）、复合材料因为超高的导热性也越来越多的应用到高散热的设计中。其中石墨烯是近年来新兴的导热散热材料，具有良好的机械强度、较高的电子迁移率、高比表面积等特点，其理论热导率高达 5300W/(m·K)，被认为是一类极具竞争力的散热材料。根据散热原理的不同，散热产品分为主动散热与被动散热两大类，其中主动散热器件采用热对流原理，对发热器件进行强制散热，比如风扇、液冷中的水泵、相变制冷中的压缩机；被动散热是没有动力元件的散热方式，采用热传导原理，通过导热界面材料从产热器件中将热量传导至散热器中，将热量传递至外部环境，最终降低电子产品温度，手机终端、平板电脑等轻薄型消费电子受内部空间结构限制的影响，多采用被动散热方案。
石墨烯材料凭借其优异的导热性能，无论作为自支撑导热膜，还是作为导热界面材料，都将在下一代电子元件散热应用中继续发挥重要价值，在电子器件、信息技术、国防军工、新能源汽车等领域具有良好的应用前景。
2、行业应用简况
随着电子器件的高频、高速以及集成电路的密集和小型化，电子器件的总功率密度大幅增长而物理尺寸越来越小，热流密度也随之增加，仅依靠传统金属材料实现热传导散热已难以满足现有要求。以石墨烯导热膜、人工石墨散热膜、热管、均热板等为代表的新型散热材料方案，在散热效果、散热面积、占用空间、质量体积等方面较传统材料更优，逐渐应用到消费电子等多种领域，比如智能手机、平板电脑等消费电子产品常用的散热材料方案见下图：
手机典型的散热系统主要分为导热界面传热、均热板传热（VC） 和石墨膜散热（石墨烯导热膜/人工石墨散热膜）三个部分。具体的散热方案为：热界面材料用于填充芯片和 VC 之间的空隙，便于降低接触热阻，芯片的热量经导热界面材料传输到均热板蒸发段，均热板通过相变以高通量将点热源上的热量扩散到面上或者传输到设备的冷区，并进一步将热量传输到面积较大的石墨散热膜上，并利用石墨散热膜快速均温的特点将热量最终传递至手机外部。
3、石墨烯导热膜/人工石墨散热膜
石墨烯导热膜与人工石墨散热膜在散热方案中的原理和用途类似，石墨烯导热膜具有导热系数高、质量轻、柔韧性好、厚度可定制等特点，其综合性能相比人工石墨散热膜具有明显的优势，是人工石墨散热膜的升级迭代产品，在中高端智能手机领域的渗透率有望持续提升。
石墨烯导热膜具备高热导率、轻量化、柔韧性好等特性，已在中高端智能手机、平板电脑等消费类电子产品散热领域实现了大规模的商业化应用，尤其已经成为折叠屏智能手机、智能可穿戴设备等细分领域的主流散热方案。目前学术界和产业界针对高性能石墨烯导热膜产业化的研究，主要沿着三个方向：（a）提高石墨烯导热膜的面内方向热导率；（b）提高石墨烯导热膜的厚 度，扩大导热通量，同时保持良好的热传导性能；（c）有效成本控制下的宏量 制备；针对高性能石墨烯导热膜产业化而言，主要需要克服两大关键技术障碍，即“高定向组装石墨烯导热膜的规模化制备技术”和“石墨烯导热膜的结构修复与热导率提升技术”。
石墨烯导热膜的主要原材料为氧化石墨烯前驱体、石墨件、涂布基材、离型膜、保护膜、胶带等，其中氧化石墨烯前驱体是一种专门用于制备氧化石墨烯而 定制化生产的氧化石墨，需具备氧化石墨烯或氧化石墨稳定生产能力的企业方能供应，国内氧化石墨烯的关键生产 技术和供货能力集中于少数厂商，其价格的变动直接影响下游石墨烯导热膜生产企业。目前，石墨烯导热膜领域主要生产商有常州富烯科技、贝特瑞、墨睿科技、宝泰隆、道明光学和锦富技术等，人工石墨散热膜领域主要公司有中石科技、苏州天脉、思泉新材、深圳垒石、碳元科技等。
4、多层/3D石墨烯膜
多层/3D石墨烯膜是一种采用多层石墨烯堆叠而成的高定向散热膜，相较于单层石墨烯膜，它在散热性能上有一定的提升。这种材料具有机械性能好、导热系数高、质量轻、材料薄以及柔韧性好等特点 。多层/3D石墨烯膜的散热效果随着堆叠层数的增加而提高，因此在散热性能上具有更高的价值量，这使得它们在消费电子特别是高性能设备中具有潜在的应用优势 。
多层/3D石墨烯膜的制备技术路径从单层石墨烯片开始，经过堆叠形成多层石墨烯膜，最终形成多层/3D石墨烯膜。随着层数的增加，其散热性能和价值量也随之增加。目前，石墨烯散热在3C产品中的渗透率还不足3%，显示出该材料在行业中具有巨大的提升空间和应用潜力 。
二、行业内公司一览
（一）重点公司介绍
1、道明光学
公司成立于2007年，2011年在深交所上市，初期经营反光材料，主营各规格、各等级的反光膜、反光布及以反光膜和反光布为原材料制造的反光制品，2020年成立道明超导科技专注于石墨烯导热膜的研发和生产，重视消费电子对散热需求及电子产品日趋轻量化、轻薄化、柔性化的特性，推出性能优良的石墨烯导热膜，进一步深耕消费电子领域。目前，公司功能薄膜材料主要产品有铝塑膜、PC/PMMA 复合板材、石墨烯散热膜等，是国内领先的石墨烯导热膜生产企业，现建设有年产100万平方米石墨烯膜生产线，公司穿轴石墨烯目前已在oppo折叠屏手机中应用，。2023年公司经营情况如下：
财务方面，公司2023年实现主营业务收入13.23亿元，同比+2.81%；实现归母净利润1.57亿元，同比-50.08%。2024年上半年实现主营业务收入6.67亿元，同比+6.43%；实现归母净利润0.94亿元，同比+18.04%。
2、锦富技术
公司成立于2004年，2010年在创业板上市，公司主导产品和服务包括液晶显示模组（LCM 和 BLU）及整机、消费电子元器件、检测治具及自动化设备、锂电池部件、汽车零部件、石油树脂产品、电力设备维护及安装工程等。公司的石墨烯散热膜产业化项目是其在热管理材料领域布局的重要环节，项目产品“高性能石墨烯散热膜”具有机械性能好、导热系数高、质量轻、柔韧性好等特点，可广泛应用于消费电子、通信及新能源车载等领域。2023年经营简况如下：
财务方面，公司2023年实现主营业务收入17.43亿元，同比+24.32%；实现归母净利润-2.24亿元，同比+0.72%。2024年上半年实现主营业务收入8.05亿元，同比+24.52%；实现归母净利润-1.15亿元，同比-141.49%。
3、中石科技
公司成立于1997年，主要从事电子设备功能性材料及组件的研发、设计、生产、销售与技术服务，公司行业地位领先，是人工合成高导热石墨的全球龙头公司，在导热界面材料领域成为全球通信行业、消费类电子主流导热界面材料供应商，多项产品属于业内首创，主要产品包括高导热石墨产品（人工合成石墨、天然石墨、石墨烯高导热膜等）、导热界面及灌封材料、热管、均热板、热模组、EMI 屏蔽材料、胶黏剂材料及密封材料等。
2023年经营简况如下：
财务方面，23 年公司实现营收12.6亿元，同比-21%，归母净利润0.74亿元，同比-62%,下滑幅度较大主要由于毛利率受到单价下滑影响，23 年公司毛利率25.1%，同比-3.1pct，其中导热材料毛利率23.7%，同比下滑 3.8pct。2024年上半年实现主营业务收入6.44亿元，同比+0.1%；实现归母净利润0.63亿元，同比+80.89%。
4、思泉新材
公司成立于2011年，2023年在创业板上市，公司主要从事研发、生产和销售热管理材料、纳米防护材料等，主要产品为石墨散热片、导热垫片、热管、均温板等热管理材料，可广泛应用于手机、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴设备等消费电子终端，以及服务器、通信、新能源汽车、光伏储能等中高端散热领域，是行业内为数不多的能够提供消费电子产品系统化散热解决方案的提供商，公司深耕散热行业多年，服务的终端品牌有苹果、小米、vivo、三星、谷歌、ABB、伟创力、比亚迪、富士康、华星光电、深天马、闻泰通讯、华勤通讯、龙旗电子等。
2023年，公司经营简况如下：
财务方面，公司2023年实现主营业务收入4.34亿元，同比+2.47%；实现归母净利润0.55亿元，同比-6.6%。2024年上半年实现主营业务收入2.16亿元，同比+11.48%；实现归母净利润0.23亿元，同比-4.04%。
5、飞荣达
公司成立于1993年，2017年在创业板上市，是一家电磁屏蔽提供商和导热材料及服务供应商，从事电磁屏蔽材料及器件、导热材料及器件、基站天线及相关器件、防护功能器件的研发设计、生产与销售，并能够为客户提供相关领域的整体解决方案的高新技术企业，公司产品广泛应用于手机终端、通讯设备、计算机、汽车电子、家用电器和其它终端领域。石墨方面，公司具有导电和氧化稳定性涂层的石墨片研发技术、高效导热的石墨片的研发技术、多层超高导石墨烯产品加工及应用。
公司2023年经营简况如下：
财务方面，2023年公司实现营收 43.46 亿元，同比+5.37%；归母净利润 1.03 亿元，同比+7.31%；扣非后归母净利润 8127 万元，同比+979%。2024上半年，公司实现收入21.69亿元，同比+22.0%；归母净利润0.57亿元，同比增长1307.13%。
（二）估值分析
三、投资建议
近期石墨烯散热话题比较热，主要在于市场纷纷预期，iPhone16可能会首次引入石墨烯散热，至于是否真的引入了石墨烯散热需要等正式上市才能揭开面纱，不过我们可以从行业角度挖掘投资逻辑，寻找投资机会，需要说明的是，本文的分析不是荐股，而是从行业角度提供投资逻辑支撑，股价并不是只由基本面决定，弱市情绪面和资金面的影响更大，投资需谨慎。
（一）从石墨烯散热材料的技术来看，从石墨烯片→石墨烯膜→多层/3D石墨烯膜，技术难度递增，同时堆叠越多，散热性能越高，价值量倍增。当前最主流的散热方式，比如苹果，采用的是石墨散热方案（iPhone 14和15Pro加入了部分石墨烯薄膜），其他国产厂商的部分高端产品采用的是石墨+VC均热板，多层/3D石墨烯膜仅少部分3C产品中使用。
（二）从石墨烯散热材料的使用前景来看，未来随着人工智能的进一步发展，越来越多的产品将会标配AI芯片，AI服务器、AI手机、AI电脑、AI眼镜、AI智能家居和人形机器人会充斥着我们的周边，而这些配有AI芯片的产品均需要提升散热能力，上文分析过，散热最好的方案就是石墨散热材料，需要薄和轻便的使用石墨烯导热膜，还需要机械性能高、柔韧性更好的也可以采用多层/3D石墨烯膜，总之，当前全部3C产品中的石墨烯散热渗透率还不高，未来仍有巨大的想象空间。
（三）当然，AI时代仅靠当前的石墨烯技术远远不够，需要攻克的技术难关很多，还有材料配方，产品结构、生产工艺等等方面，石墨烯散热是方向，但是行业迭代每时每刻都在进行，至于投资，短期看事件催化，长期还是看技术，看散热方案的选择，方案内技术的成熟度，商业化能力等等。
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