21世纪被称为“炭世纪”，炭素材料素有“黑金子”的美称。目前已经形成规模应用的炭素新材料主要有各种特种石墨、碳纤维、炭/炭复合材料等，而更高端的石墨烯和炭纳米材料已经处于突破阶段。炭素新材料广泛用于航空航天、核能、风能、硬质材料制造等行业。9月7日，工信部在哈尔滨第一届国际新材料博览会上解读了即将公布的《新材料“十二五”规划》，其中将实现碳纤维、先进储能材料(将带动特种石墨核石墨负极材料)等的产业化、规模化。中国的“黑金子”绽放正当时。 特种石墨国产市场前景广阔
特种石墨主要指高强度、高密度、高纯度石墨制品，在电子、航天、军工、核电、冶金等众多领域都有十分重要的应用。在光伏、模具加工和核电等下游行业快速发展的背景下，“十二五”期间我国特种石墨产量将大幅增长，复合增长率有望达到35%。预计2015年我国各类特种石墨自给率将从目前的20%左右提升至45%。
“黑金子”之王—碳纤维
碳纤维被广泛应用于飞机制造、风力发电叶片、海洋钻探、汽车构件、体育器材、医疗器
械、建筑补强材料等行业，被誉为21世纪的“新材料之王”。碳纤维作为战略性新兴产业中的一种重要产品，正受到越来越多人的关注。2010年PAN基碳纤维的全球需求量约5万吨，预计到2014年将超过7.5万吨，到2018年需求量将达到11万吨。目前国内碳纤维总产能为4000吨/年，而实际产量不足2000吨，自给率不足20%，进口替代市场空间巨大。
重点上市公司
关注炭素行业龙头企业，中钢吉炭(000928)、博云新材(002297)等；其他相关上市公司黑猫股份(002068)、*ST东碳(600691)等。
公司 股本(亿股) 市值(亿元) 2011EPS 2012EPS
中钢吉炭(000928) 2.83 39.61 0.03 0.09
博云新材(002297) 2.14 37.19 0.20 0.31
手动榨油机 1.中国的“炭世纪”在临近
9月7日，工信部在哈尔滨第一届国际新材料博览会上解读了即将公布的《新材料“十二五”
规划》，中国将利用资源优势大力发展新材料产业，至2015年将形成2万亿产值的新材料产业体系，年均增长率超过25%实时监控系统，新材料产品综合保障能力提高到70%，关键新材料保障能力达50%。“十二五”期间还将组织实施十大重点工程，实现碳纤维、先进储能材料(将带动特种石墨、核石墨负极材料)、半导体材料等的产业化、规模化。
(新兴产业对碳纤维需求潜力巨大图)
新材料之炭素行业投资策略
按照有关规划设想，“十二五”期间，我国将以碳碳复合材料为重点，积极开发新型超大规格、特殊结构材料的一体化制备工艺，推进高性能复合材料低成本化、高端品种产业化和应用技术装备自主化。此外，还将提升高性能增强纤维规模化制备水平，积极开展高强、高模等系列碳纤维开发和产业化，加快推广高性能复合材料在航空航天、风电设备、汽车制造、轨道交通等领域的应用。
1.1炭素材料用途广泛
电力网桥炭和石墨材料统称为炭素材料，是以碳元素为主的非金属固体材料。炭素材料的理化性能
和机械性能在很多特殊条件下优于金属材料和高分子材料，具有良好的导电性能、热稳定性、化学稳定性，较高的耐腐蚀性，高温状态下的高强度、自润滑性等。炭素材料及制品广泛应用于冶金、航空航天、电子、能源、环保等领域。
炭素材料的应用领域广泛
石墨制品：电炉炼钢、刚玉冶炼和黄磷生产用石墨电极、石墨电炭材料等。按通载电流能力可分为普通功率、高功率、超高功率石墨电极。 炭制品：炼铁高炉用炭砖、铝电解槽用阴极炭砖、大型矿热炉用内衬材料、炭电极、炭糊类制品等。
特种炭素材料：航空航天、光伏、核能、电子、医疗、建筑、节能环保等领域，以及作为特殊环境下的结构材料、功能材料。包括特种石墨制品、炭纤维、炭/炭复合材料、炭纳米材料等。
炭素材料一般分为石墨制品类、炭制品类和特种炭素材料三大类，前两者统称为传统炭素材料；后者称为炭素新材料，是未来发展的趋势，用途极为广泛，有着广阔的市场前景。
(炭素材料分类图)
新材料之炭素行业投资策略
1.2传统炭素材料产品升级在加快
传统炭素材料主要应用在炼钢和金属冶炼行业中，80%的石墨电极作为电炉炼钢导电材料；炭砖主要用作炼铁高炉炉底、炉缸和冶金矿热炉内衬材料、电解铝用阴极材料等。
我国炭素行业多年的高速发展已经成为全球最大的石墨电极产销国。炭素制品企业已超过400家，但其中工序配套、可以批量规模生产的企业只有50多家，较国外技术仍有一定差距，尤其是大规格石墨电极上仍差距很大，日本已经达到1000mm以上，我国量产的不超过800mm。
传统炭素材料的应用分布：钢铁行业75%，铝、硅、铁合金等冶炼15%，其他10%。
(石墨电极生产工艺流程图)
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随着我国冶金产业结构的优化升级，被列入落后生产装备的小电炉逐步退出，高功率和超高功率电炉迅速发展，普通功率中小规格石墨电极市场需求大大萎缩，产品严重过剩，高功率石墨电极供需基本平衡，超高功率大规格石墨电极需求量逐年递增。
2010年石墨电极产量达61.13万吨，而国内消耗量42万吨，出口19.1万吨。2011年1-7月出口石墨电极达到15万吨，占国内石墨电极产量的38.96%。其中超高功率石墨电极产量为12.65万吨，同比增加18.96%，占总产量的32.85%。高功率石墨电极产量为14.45万吨，同比增加1.22%。普通功率石墨电极11.40万吨，同比增加14.48%。产品升级在加快。
1.3炭素新材料前景广阔
炭素新材料是指用于高技术领域的炭和石墨材料，主要用于航空、航天、核能、风能、硬质材料制造、电子、医疗、建筑、环保等行业。21世纪被称为“炭世纪”，就是基于炭材料的优质性能，目前已经形成规模应用的炭素新材料主要有各种特种石墨、炭纤维、炭/炭复合材料等，而更高端的石墨烯和炭纳米材料已经处于突破阶段。
特种石墨被广泛用于光伏行业中的单晶硅/多晶硅炉的加热系统、也作为电火花加工用电
极材料、航空航天火箭喷嘴内衬材料，以及高温气冷堆用核电堆芯结构材料等。碳纤维是战斗机、大型客机的重要复合材料、是风能发电叶片的重要材料，也是民用体育休闲产品如网球拍、高尔夫球杆、钓鱼竿等的材料。
2.传统炭素产业面临挑战
2.1产能过剩与结构不合理
石墨电极消耗主要随电炉钢、工业硅、磨料、黄磷等产量增加而增加。作为消耗品，石墨电极占特种钢的成本3%-4%，随着炼钢技术的不断进步，吨钢石墨电极的消耗量在逐渐下降，石墨电极的总需求面临严峻考验。而且，电炉炼钢向大型化、超高功率、直流化方向发展，石墨电极的质量也不断提高。
目前美国UCAR、日本东海、昭和电工等石墨电极企业主导产品都为超高功率电极，其中80%左右为500mm以上大规格超高功率电极。而我国超高功率产品占比仅不足30%，与发达国家相比差距较大。使用超高功率和高功率电炉炼钢，要比使用普通功率电炉炼钢节电10%～50%，缩短冶炼时间30%左右，节约单位成本总计10%以上。不过由于我国电炉炼
钢的比例还比较低，仅16%左右，与国外发达国家50%以上的比值还有很大差距，提高电炉炼钢的比重将对石墨电极的需求保持稳定增长。
2.2原料受制于人
生产石墨电极的关键原料是针状焦，采用针状焦制成的超高功率电极炼钢，能有效降低炼钢成本。目前，针状焦生产技术主要被美国、日本等少数国家垄断，我国针状焦产品长期以来依赖进口。针状焦受国外技术垄断，使得其进口价格维持高位。目前针状石油焦等原材料的技术难题已取得了重大突破，但一些关键指标与国外相比还有一定差距。
每年进口的针状焦(包括油系和煤系)约10万吨，占总需求量得近25%。
2.3钢铁行业结构调整带来机遇
发达国家电炉钢比例已超过50%，我国电炉炼钢的比重只有16%。近年来，国内外电炉炼钢厂纷纷新建和改建大容量和大功率电炉，对直径550～700mm的大规格超高功率石墨电极的需求增加。国产大规格超高功率石墨电极不能满足需求，多数厂家以使用进口电极为主。根据《钢铁产业调整和振兴规划》和“控制总量、淘汰
落后”的要求，预计到2011年，我国钢铁行业的电炉钢比将提高至18%～20%之间，电炉钢特别是大吨位电炉钢生产急需大规格超高功率石墨电极。大规格石墨电极的需求将给长期致力于此类产品研制的企业带来发展空间。
3.特种石墨国产化突破在即
3.1特种石墨的分类和应用
(特种石墨的生产工艺流程图)
新材料之炭素行业投资策略
特种石墨主要指高强度、高密度、高纯度石墨制品(简称“三高”石墨)，广泛应用在半导体、太阳能光伏、核电高温气冷堆材料、模具、粉末冶金、真空热处理等领域。
表：特种石墨的分类及其性能
特种石墨品种 主要特性/典型用途制作奖章
直拉单晶硅炉用高纯石墨：纯度高；结构致密、机械强度高；导热系数较高；线膨胀系数较低；耐高温、抗氧化/直拉单晶炉的加热系统
电火花加工用石墨：结构致密、组织均匀；机械强度高；良好的导热和导电性；良好的电加工性/电火花加工用电极材料
人造金刚石用石墨：纯度高；石墨化度较高；晶粒尺寸大且晶形完整；结构致密，具有一定的机械强度/合成人造金刚石的碳源
模具、连铸石墨：适宜的电阻率；优良的耐氧化性和耐高温性；致密的组织结构、较高的机械强度；导热性高美蛙养殖/超硬制品、烧结模具材料、铜、铝、铁及其合金等连铸机用结晶器
光纤用石墨：纯度高；结构致密、机械强度高；导热系数较高；线膨胀系数较低；耐高温、抗氧化/光纤预制棒的制备设备材料、光纤拉丝装置的加热系统
其他特种石墨：核石墨：良好的核性能纯度高；高温机械强度高；热稳定性好。火箭喷嘴内衬材料：耐高温高性好；抗热震性好；高温机械强度高/高温气冷堆用堆芯结构材料、火箭喷嘴内衬材料
按用途分类有电火花加工用特种石墨；铸造模具用特种石墨；钢铁或铜、铝连铸用特种石墨；直拉单晶硅炉用或冶炼贵金属、高纯材料用高纯石墨；合成人造金刚石用石墨；火箭、导弹技术用特种石墨；高温气冷堆用堆芯结构用核石墨。
高纯石墨(光伏)37.31%；机械行业用特种炭材料14.93%；电火花加工用特种石墨阳光天井14.93%；各种精密石墨模具、连铸石墨26.12%；人造金刚石等特种石墨6.72%。
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