石墨烯太阳能光伏板最新发电效率

2021年个人最看好光伏，风电，有色，新能源 汽车 。就光伏产业来说，未来很长时间，必然是一个高速成长的行业。首先是国家对光伏产业的大力扶持。能源保障是一个国家的战略选择，中国政府大力支持《巴黎气候协定》，向国际 社会 承诺碳中和，再加上中国经济正高速发展，人民生活水平的提高，新型产业的发展（新能源车，5G基站）未来对能源的需求将更大，传统以火电为主导的能源，对环境污染大，在国际国内都受到很大限制，所以光伏将会成为中国能源可替代的一个重要选择。其次，中国在光伏产业上处在世界领先水平。通过十多年的发展，中国建立起完整的光伏产业链，并在技术上处于世界领先水平，以前制约光伏发展的瓶颈是光伏发电成本高，靠国家补贴发展，通过十多年的科研攻关，光伏发电成本直线下降，现在完全可以做到和水电上网价等同，甚至更低。最后，中国是光伏生产大国，是世界光伏最大出口国，主要面向欧盟，美国等发达国家，中国光伏光电转换效率高，成本低，几乎可以碾压欧美光伏行业。 中国光伏十大龙头企业

1，隆基股份：净利润约82亿-86亿，同比增长55.3%-62.88%

2，安彩高科：净利润约1.2亿元

3，京运通：净利润3.95亿-4.6亿

4，上机数控：净利润约5.3亿-5.8亿

5，固德威：净利润约2.3亿-2.9亿

6，露笑 科技 ：净利润约1.8亿-1.96亿

7，林洋能源：净利润约9.8亿-11.2亿

8，珈伟新能：净利润约2300万-3300万

9，晶盛机电：净利润约7.9亿-9.5亿

10，中信博：净利润约2.7亿-2.85亿

供给——太阳能电池片产量逐年增加

2011年以来，我国太阳能电池片产量规模稳步提升。据中国光伏协会统计数据显示，2021年中国电池片产量为198GW，较2020年的135GW同比增长46.9%。2022年上半年，国内电池片产量约135.5GW，同比增长46.6%。

供给——光伏组件产量快速增长

单体太阳电池不能直接做电源使用，作电源必须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。太阳能电池组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。

得益于全球光伏需求增长的推动，国内企业在近年来持续加大组件环节的投资和技术革新，近10年来生产成本持续下降，自动化、数字化程度不断提升。据中国光伏协会统计数据显示，2021年，中国组件产量达到182GW，同比增长46.1%，以晶硅组件为主。2022年上半年，国内组件产量达到123.6GW，同比增长54.1%。

需求——中国光伏新增装机量波动扩大

据国家能源局统计数据显示，2017年，我国光伏发电新增装机容量为53.06GW，创历史新高。2018年，受光伏531新政影响，各地光伏发电新增项目有所下滑，全年新增装机容量为44.26GW，同比下降17%。受国家光伏行业补贴、金融扶持等政策影响，2020年及2021年光伏装机量大幅回升。2020年，中国光伏新增装机48.20GW，同比增长59%。2021年，中国光伏新增装机再创新高，达到54.88GW，同比增长14%。2022年1-9月，我国光伏累计新增装机52.60GW，同比增长106%。

需求——光伏累计并网容量达3.36亿千瓦

截至2022年第三季度，中国光伏发电累计并网容量达到3.58亿千瓦，其中集中式光伏电站21546.9万千瓦，分布式光伏14245.7万千瓦。

光伏发电占全社会用电量比重逐年上升

随着城镇化率和城乡居民电气化水平的持续提高，以及新一轮农网改造升级、居民取暖“煤改电”的大力推进，尤其在气温因素的作用下，冬季取暖和夏季降温负荷快速增长，带动了城乡居民生活用电快速增长。而光伏发电作为可再生清洁能源的一种，随着我国用电量的不断提升，发电需求也将不断增长，光伏发电需求量将逐渐扩大。2014-2022年，中国光伏发电量占全社会用电量比例逐年增长，2021年占比达到3.9%，2022年前三季度达到5.1%。未来，光伏发电有望成为推动我国实现能源变革的重要引擎之一。

—— 更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国光伏发电行业市场需求与投资战略规划分析报告》

石墨广泛应用于传统领域和战略新兴领域

石墨具有独特的物理结构，优异的物理化学性质，是一种用途广泛的战略性矿产资源，是传统产业和战略新兴产业所必须的基础矿物原料，也是支撑高新技术发展的重要战略资源。

在传统领域，石墨主要应用在冶金、铸造、机械、化学、轻工业等方面。在冶金工业方面，主要应用于冶金、耐火材料等在铸造业方面，用作增碳剂、压膜材料等在机械工业方面，用作坩埚等模具、制动衬片、润滑剂等。在化学工业方面，主要用于制作垫片、各种抗腐蚀设备等。在轻工业中，石墨主要用于制作玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂，同时也可以制造铅笔和人造金刚石等材料。

在战略性新兴领域，石墨主要应用在电气、核工业、航天及国防工业、新能源、新材料等方面。在电气工业方面，主要用于碳素电极，电池等的制造在核工业方面，多用于生产中子减速剂和防护材料等在航天工业及国防工业方面，主要用于火箭的制造、导弹耐热材料以及人造卫星上的导电结构材料等的制造在新能源、新能源汽车方面，多用于生产锂离子电池、动力电池，超级电容，继而服务于电动汽车、风电、光伏发电等在新一代信息技术方面，可用于做计算机芯片，石墨烯锂电池、石墨烯超级电容等在环境保护方面，可用于生产膨胀石墨，它是海上处理油污染的新型材料，同时也是现代建筑或特殊部门的阻燃防火材料之一。

晶质石墨被列入战略性矿产目录

在《全国矿产资源规划(2016-2020年)》中，晶质石墨被列入战略性矿产目录中，作为矿产资源宏观调控和监督管理的重点对象，并在资源配置、财政投入、重大项目、矿业用地等方面加强引导和差别化管理，提高资源安全供应能力和开发利用水平。规划中还明确提出，加强晶质石墨等战略性新兴产业矿产的保护，明确资源开发利用效率准入条件，确保优质优用加强对晶质石墨等战略性矿产重要矿产地的储备，探索采储结合新机制。

《全国矿产资源规划(2016-2020年)》也对石墨的开采和勘察等制定了一系列的要求。强化优质石墨资源保护和合理利用完成全国石墨资源评价，划定一批国家规划矿区，强化石墨资源的合理开发利用与有效保护。加强黑龙江鹤岗与鸡西、内蒙古兴和与阿拉善、四川巴中等优质石墨资源的再评价，打造一批石墨资源基地。鼓励石墨资源高效开发、优质优用，确保上游资源开发与高端新能源负极材料、石墨烯材料、油泄漏环保材料、渗硅石墨、生物医药材料等下游产业协同发展。

中国是全球石墨的主要供给国

从储量看，全球石墨矿产资源分布非常广泛，但储量分布相对集中。全球范围内，很多国家如土耳其、莫桑比克、韩国等地都有石墨资源分布，但其储量分布相对集中。其中，鳞片状石墨集中分布于中国、印度、莫桑比克、巴西等国。隐晶质石墨主要分布在土耳其、中国、墨西哥等国，脉状石墨分布在斯里兰卡。

2016年，由美国地质调查局数据显示，全球石墨储2.5亿吨，其中土耳其、中国、巴西的总储量占世界储量的85%以上，其中土耳其9000万吨，占比36.0%中国5500万吨，占比22.0%巴西7200万吨，占比28.8%莫桑比克1300万吨，占比5.0%印度800万吨，占比3.2%坦桑尼亚510万吨，占比2.04%墨西哥310万吨,占比1.24%等。

从产量看，全球石墨产量波动变化较大。2010年产量为925千吨，2016年达到了历史峰值，1200千吨2017年出现断崖式下降，降至897千吨2018年小幅回升至930千吨。分析原因，一方面是受下游行业影响，石墨的战略新兴地位在全球都受到重视，各国在资源开采上实行了总量控制另一方面原因，也是受环保政策限制，开采受限。

从产量看，2010-2018年我国石墨产量也呈波动性变化，2017-2018年产量出现骤降，也是受环保政策和石墨资源战略性地位两方面的影响。此外，中国在全球石墨行业也占据主要地位，2010-2018年中国占全球石墨总产量比重基本保持在64%-70%之间。

环保痛点待解决

中国既是石墨资源大国，也是生产第一大国和出口第一大国，但却不是石墨强国。与石墨工业发达、技术先进的国家如美国、日本、德国等相比，我国石墨产业发展相对落后，目前仍以原料及初级加工产品生产为主，并且仍存在如采选工艺落后、科技创新能力弱、环境破坏、资源浪费等很多问题。

从环境污染来看，随着经济的发展，社会对资源的需求量只增不减，资源的开发利用过程不可避免地要破坏和改变自然环境。石墨资源在中国多为地表开采，对环境的破坏更为严重。

与此对应，为引导石墨行业健康发展，优化产业结构，遏制低水平重复建设，保护生态环境，提升安全水平，依据《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国清洁生产促进法》等有关法律法规及产业政策，工业和信息化部也发布《石墨行业准入条件》，其中也提出了环保要求。

我国石墨行业探明储量和开采规划

随着现代科学技术和经济的不断进步提高，战略性新兴产业，将会是获取未来竞争新优势的关键领域，并代表了新一轮的科学技术革命、产业变革的方向。石墨凭借其多种优良性能成为21世纪战略性新兴产业发展不可或缺的重要材料石墨资源。石墨在传统产业领域消费增速将放缓，而在战略性新兴产业领域中石墨的消费应用快速增加，石墨的消费正在或将会由传统产业领域向战略新兴产业畛域转变。被称为“黑金”的新材料之王-石墨烯，将会使石墨的用途提升到一个新的高度。

到2020年，石墨等资源基地超过80%2016-2020年，石墨勘查主要指标新增查明资源储量为600矿物万吨2025年远景目标，石墨开发利用与保护主要指标为95矿物万吨。

更多数据及分析请参考前瞻产业研究院《中国石墨及碳素制品行业产销需求与投资预测分析报告》。

什么是“石墨烯”？

石墨烯存在于自然界，是碳的一种存在形式。石墨烯一层层叠起来就是石墨，石墨是一种非常常见的矿物质。石墨烯被称为推动人类第四次工业革命、改变世界格局的材料之王。英国的两位科学家因在石墨烯领域的重大贡献，获得了2010年度诺贝尔物理学奖

石墨烯的特点

石墨烯是已知的强度最高的材料，是钢铁的200倍；石墨烯是超轻薄的材料、是头发直径的100万分之一；石墨烯只接收百分之2的光线，几乎是肉眼看不到的透明度；石墨烯是已知的最好的导热、散热性材料之一，导热性是银的10倍；石墨烯柔韧性可拉伸20%；石墨烯有高蔬水性与高抗菌性。

石墨烯可运用的领域

石墨烯应用于基础研究、传感器、晶体管、柔性显示屏、新能源电池、海水淡化、储氢材料、航空航天、感光元件、复合材料、生物、纺织、建筑、农业等等诸多领域。

石墨烯将如何改变人们的生活？

石墨烯碳基芯片，性能是硅基芯片十倍以上，制造碳基芯片无需光刻机；新能源 汽车 用的石墨烯电池充电10分钟能跑1000公里；手机充电5秒能用一周，且电池寿命长；智能手机可以包裹在手腕上、电脑可以卷起来、电视可以内置在窗户玻璃上、甚至把显示器内置的隐形眼镜中；石墨烯做防弹衣又轻又薄；石墨烯无创治疗肿瘤等等。

相信随着石墨烯技术的成熟，还会有更多可开发的领域，方便和丰富人们的生活。

石墨烯研究现状及进展

目前全球30多个国家和地区都在布局石墨烯产业，我国已成为全球石墨烯研究和应用开发最活跃的国家，中国石墨烯基础研发投入走在世界前列，专利申请数量世界第一。根据境外机构检索的石墨烯专利数量显示，到2018年全球石墨烯相关专利数量达到15182件，中国专利申请量更是达到13092件，我国占比超过80%，全球产能前三位的石墨烯企业都在中国。

相关统计数据显示，目前国内已建成或在建的石墨烯产业园、石墨烯创新中心、石墨烯研究院等已超过30家，全国目前有2000多家企业从事石墨烯原材料和产品的研发，且这一数字还在逐步增长中。就全球技术专利分布看，中国、美国、韩国是全球石墨烯研发产出的前三甲。

石墨烯的运用及最新成果

石墨烯在半导体产业、光伏产业、航天、军工等传统领域及新能源、新材料等新兴领域发挥着日益重要的作用；目前我国石墨烯产品品种20多种，产品牌号272种，产品质量、粒度分级及粉碎加工方法达世界先进水平。同时，由于不断开拓深加工产品，产品结构也发生较大的改善，已能生产代表当代国际先进水平的彩电管石墨乳，GRT节能减磨添加剂、可膨胀石墨、石墨板材、石墨密封件和石墨耐火材料等6大类近1000种深加工产品。

值得注意的是，中科院国产8英寸石墨烯单晶圆实现了小批量生产，芯片或迎来新时代？（现在的芯片是硅基的，石墨烯制造的芯片是碳基芯片，功耗会更低、效率会更高、性能是硅基芯片十倍以上，碳基芯片的制造不需要光刻机）。此外，总部设在深圳的烯旺 科技 发布了石墨烯无创治疗肿瘤成果，这种无创、低副作用、低成本的全新治疗策略，或将成为治愈癌症的一大进步，有望成为未来肿瘤治疗的主流方法之一。

其它国家也有多项突破性的运用或研究成果，暂时停留在论文或实验室成果不在少数。

石墨烯的市场前景

中国石墨矿业目前年产量约占世界产量的一半，居于首位。长期以来，石墨一直是中国非金属优势矿产之一，今后仍将继续稳步发展。中国石墨烯市场将占据一半以上的份额，在全球市场上处于主导地位。业内乐观预计，石墨烯必将引领一个万亿级产业。公开数据显示，目前全球石墨烯年产能已达到百吨级。石墨烯年产能将达到千吨级。2019年中国石墨烯市场规模约达560亿元，2020年将达千亿级别。其中，新能源市场规模将突破534亿元，复合材料市场规模将突破372亿元，电子信息行业市场规模将突破267亿元（最新数据未出），以上三个行业均为近期市场热点。业内预计，石墨烯年均复合增长率约为56.39%，预测在2023年中国石墨烯市场规模将达到3350亿元左右。

石墨烯行业风险

1、我国石墨烯专利质量总体不高，基础核心专利数量较少。2、高纯度石墨烯价格堪比黄金，甚至比黄金贵，售价按“克”计算，一定程度抑制行业发展。3、现在石墨烯还没有进入真正意义上大规模工业化生产的阶段。前面描述的“石墨烯将如何改变我们的生活？”段落内容，目前只是石墨烯技术，而非真实的运用甚至普及，包括中科院国产8英寸石墨烯单晶圆，还不成熟；石石墨烯无创治疗肿瘤新技术，距离实际运用或还有待时日。4、墨烯难以剥离出单层结构，制备石墨烯的新方法层出不穷，表明是逐步成熟过程。5、固态电池的运用。上周末，蔚来发布下一款新车型将采用被视为下一代电池技术的，安全性、能量密度和循环寿命更优的固态电池，导致周一原本强势的锂电池概念股星云股份（300648）、川能动力（000155）、盛新锂能（002240）、雅化集团（002497）、盛屯矿业（600711）、华友钴镍（603799）、国轩高科（002074）、亿纬锂能（300014）跌停或接近跌停，宁德时代（300750）、赣锋锂业（002460）、格林美（002340）、天齐锂业（002466）也不同程度下跌，新能 汽车 （159824）基金下跌超过4%，（周二证实，蔚来的所谓固态电池只是半固态，全固态电池可以不需要石墨烯，业内专家称：固态电池5年内不可能商用）。

操作建议

目前，A股市场石墨烯概念整体低迷，个别分化，暂以观望为主，待出现板块整体走强并多次全市场涨幅居前，把握回踩机会介入，以下附图为相关个股。

在“双碳”目标背景下，光伏是一座城市优化能源结构，推动“双碳”建设的重要抓手。

太阳能光伏产业在将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。未来的能源互联网将在现有电网基础上，通过先进的电力电子技术和信息技术，实现能量和信息双向流动的电力互联共享网络。

随着光伏发电等波动性电源比例的提高，要求电源侧具备更大的调节能力，分布式储能将得到普及，主动式配电网也将应运而生。太阳能发电和其他可再生能源、储能互补发电，并与负荷一起形成既可并网、又可孤网运行的微型电网，将是太阳能发电的一种新应用形式，既适用于边远农牧区、海岛供电，也适合联网运行作为电网可控发电单元。

光伏产业的不断深入发展，各行业也借助了光伏的自身优势开展应用，如光伏农业、光伏渔业、光伏水泵、光伏园区、光伏充电桩、光伏智慧路灯等等。

从数字化角度阐述下光伏行业未来发展模式：

实现大型室外光伏发电时运作状态实时监测，电站负荷情况、设备管控等信息的互联互通。数字孪生不同环境场景下的光伏电站。减少室外光伏发电站运维管控的人为操作成本与危害，实现无人值守的室外光伏电站新形势。

通过现场取景、卫星图等方式，进行场景搭建，人工摆放向日镜模型，向日镜从发电塔向外扩散排布，真实还原装机分布效果，场景从上往下看就像一朵巨大的向日葵，场景中心为发电塔，镜子作为反射太阳光的媒介，发电塔相当于一个大型的热量吸收器，一次性接收成百上千个向日镜同时折射出的热量再经过热能交换，推动汽轮发动机发电。通过图扑引擎的渲染功能，真实还原发电塔吸收热量的效果。

光热电站信息监测

通过点击交互场景中的发电塔模型，以二维弹窗形式弹出发电塔相关信息，与后台数据进行联动，接入真实数据，展示发电塔发电情况与发动机运行状态，做到实时监测管理。

光伏电站信息监测

通过对接数据接口可实现监测各方阵内汇流箱（包括母线电压、机箱温度、电流）数据，当出现告警时，可对模型进行染红闪烁显示，方便运维人员快速定位排查问题，足不出户即可实时查看设备相关指标，可结合算法实现数据分析，短时间内若出现数据异常变化的情况，提前进行告警，提醒相关人员及时做出决策。

同时接入了箱变（包括箱变油温、电压和电流）、逆变器（包括今日发电量、总有功功率、总无功功率、总功率因素、逆变器效率）、升压站相关数据，全面监测电站运行状况，由于场景比较大，做了点击设备模型视角拉近处理，可更直观的查看设备相关信息。

以往以节能降碳为主的理念，应该转变为多使用可再生能源。不少太阳能光伏企业已经在发展光储充一体化系统，这和互联网等科技企业的写字楼、车棚、电动汽车的使用等可以有机结合。科技企业还可以参与到与碳中和相关的数字化平台、物联网设备的建设、运营、管理和维护。

加强政策扶持新能源经济战略，国家相关部委推出太阳能屋顶计划。太阳能屋顶就是在房屋顶部装设太阳能发电装置，利用太阳能光电技术在城乡建筑领域进行发电，以达到节能减排目标。

采用轻量化三维建模技术， 1：1 高仿真还原光伏工业园区。3D场景将 BIM 楼宇数据叠加到地图场景中，实现 BIM + GIS 的结合展示。

2D 数据面板数字化展现园区内各区域的运行情况、安全配备、周边动态环境等情况。还支持渲染 3D Tiles 格式的倾斜摄影模型文件。Hightopo实现可交互式的 Web 三维场景，可进行缩放、平移、旋转，场景内各设备可以响应交互事件。

石墨烯电池可以随用随充,由于电池都没有记忆效应,没有具体的充电时间限制,随时都可以充电的啊。

随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破，石墨烯的产业化应用步伐正在加快，基于已有的研究成果，最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航天、新能源电池领域。

消费电子展上可弯曲屏幕备受瞩目，成为未来移动设备显示屏的发展趋势。柔性显示未来市场广阔，作为基础材料的石墨烯前景也被看好。有数据显示2020年全球对手机触摸屏的需求量大概在9.65亿片。到2022年，平板电脑对大尺寸触摸屏的需求也将达到2.3亿片，为石墨烯的应用提供了广阔的市场。韩国三星公司的研究人员也已制造出由多层石墨烯等材料组成的透明可弯曲显示屏，相信大规模商用指日可待。

另一方面，新能源电池也是石墨烯最早商用的一大重要领域。之前美国麻省理工学院已成功研制出表面附有石墨烯纳米图层的柔性光伏电池板，可极大降低制造透明可变形太阳能电池的成本，这种电池有可能在夜视镜、相机等小型数码设备中应用。另外，石墨烯超级电池的成功研发，也解决了新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题，极大加速了新能源电池产业的发展。这一系列的研究成果为石墨烯在新能源电池行业的应用铺就了道路。

由于高导电性、高强度、超轻薄等特性，石墨烯在航天军工领域的应用优势也是极为突出的。前不久美国NASA开发出应用于航天领域的石墨烯传感器，就能很好的对地球高空大气层的微量元素、航天器上的结构性缺陷等进行检测。而石墨烯在超轻型飞机材料等潜在应用上也将发挥更重要的作用。