9月16日，東旭光電（000413）在與投資者交流互動(dòng)時(shí)透露，公司生產(chǎn)正極材料的原料為磷酸鐵鋰石墨烯復(fù)合物，和目前其他采用石墨烯作為導(dǎo)電劑的廠商完全不同。正極材料顆粒內(nèi)部電阻是無(wú)法改變的，但外阻是可以改變的。石墨烯包覆正極材料顆粒后，可以在顆粒之間形成三維結(jié)構(gòu)，降低外阻，增加電池倍率。
東旭光電介紹說(shuō)，叉車分為內(nèi)燃和電動(dòng)兩種，2018年電動(dòng)叉車銷量突破17萬(wàn)臺(tái)，市場(chǎng)占比47%，預(yù)計(jì)2021年電動(dòng)叉車將達(dá)到30萬(wàn)臺(tái)。2021年叉車鋰離子電池銷量可以達(dá)到21萬(wàn)塊，大約2.4萬(wàn)元/塊，2021年市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到50億元。另外，叉車租賃市場(chǎng)有望從目前的10.56萬(wàn)臺(tái)增長(zhǎng)到2021年的23.5萬(wàn)臺(tái)。與此同時(shí)，叉車技術(shù)也在進(jìn)步，從內(nèi)燃式到電動(dòng)式到未來(lái)智能AGV等。電動(dòng)式和智能AGV替代內(nèi)燃式叉車，鋰離子電池替代鉛酸電池的趨勢(shì)正在延續(xù)。
在價(jià)格方面，叉車通常兩班倒運(yùn)行，需要配備2到3塊鉛酸電池，目前網(wǎng)上國(guó)產(chǎn)鉛酸電瓶的價(jià)格約600～800元/千瓦時(shí)，進(jìn)口的鉛酸電池價(jià)格約900～1300元/千瓦時(shí)。石墨烯基鋰離子電池的售價(jià)（包括BMS）只要低于1800元/千瓦時(shí)，企業(yè)就有動(dòng)力換用石墨烯基鋰離子電池。
目前普通磷酸鐵鋰電池的電芯價(jià)格已經(jīng)接近600元/千瓦時(shí)，石墨烯作為增強(qiáng)項(xiàng)在整體復(fù)合材料中占比不高，石墨烯基鋰離子電池成本不會(huì)比普通磷酸鐵鋰電池高很多，預(yù)計(jì)會(huì)有較好的毛利。2020年有望是磷酸鐵鋰全面替代鉛酸之年，當(dāng)磷酸鐵鋰電芯價(jià)格跌破600元/千瓦時(shí)，初期購(gòu)置成本有可能低于進(jìn)口鉛酸電池。公司的石墨烯基鋰離子電池在叉車上應(yīng)用已經(jīng)試跑了8個(gè)月，叉車領(lǐng)域有望成為石墨烯基鋰離子電池放量的最重要環(huán)節(jié)，如果叉車電池可以順利切換為石墨烯鋰離子電池，能夠?yàn)楣臼┗囯x子電池銷售打開良好的市場(chǎng)空間。
以下為詳細(xì)交流情況：
1、問(wèn)：目前石墨烯的發(fā)展是否存在困局？
答：石墨烯本身是一個(gè)泛用性的改性材料，可應(yīng)用的傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域比較廣泛，會(huì)與原有供應(yīng)鏈上的材料形成競(jìng)爭(zhēng)。因此，只有在石墨烯綜合應(yīng)用成本低于原有材料時(shí)，即石墨烯材料的性價(jià)比足夠高時(shí)，其下游應(yīng)用市場(chǎng)才會(huì)打開。
石墨烯的成本與生產(chǎn)工藝相關(guān)，其中物理法成本較低，可以生產(chǎn)多層石墨烯（不定層數(shù)），目前已經(jīng)在導(dǎo)電劑領(lǐng)域大規(guī)模使用。氧化還原法可以制造功能化和符合最終復(fù)合材料的定制化石墨烯，通過(guò)調(diào)整其化學(xué)過(guò)程從而控制石墨烯的化學(xué)特性和結(jié)構(gòu)組成，更好的形成石墨烯在基體材料的分布，進(jìn)而充分發(fā)揮納米材料的優(yōu)異性能，應(yīng)用領(lǐng)域眾多。CVD氣相沉積法可以制造較大面積的單層石墨烯，但轉(zhuǎn)移步驟是工業(yè)化的難點(diǎn)，生產(chǎn)成本雖在大幅下降但依然沒(méi)有找到合適的應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)消化其產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的性價(jià)比。懸浮石墨烯是在CVD法的基礎(chǔ)上通過(guò)優(yōu)化其轉(zhuǎn)移步驟和創(chuàng)造性地改變單層碳原子最終的分布結(jié)構(gòu)進(jìn)而提升性價(jià)比的創(chuàng)新方法，這種方法單位面積性價(jià)比極高，從應(yīng)用場(chǎng)景的角度有效實(shí)現(xiàn)了CVD單層石墨烯的成功應(yīng)用。
2、問(wèn)：東旭光電如何解決困局？
答：公司的石墨烯原材料制備遵循納米材料發(fā)展規(guī)則，即從應(yīng)用場(chǎng)景出發(fā)充分發(fā)揮原材料的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，真正做到“料有所用”。例如氧化還原法，公司在Hummers法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，可以根據(jù)最終的應(yīng)用產(chǎn)品的物理和化學(xué)特性在含氧量以及層數(shù)上進(jìn)行精準(zhǔn)控制，從而生產(chǎn)出具備工業(yè)化可行性和較高性價(jià)比的石墨烯以及石墨烯衍生物，公司目前在該方法上的成本約每公斤千元以下，未來(lái)有望通過(guò)擴(kuò)大產(chǎn)能把成本降低到百元以下。再如硅晶圓懸浮石墨烯傳感芯片的制備和生產(chǎn)，也是通過(guò)分析在傳感器領(lǐng)域的材料需求特點(diǎn)，比如微型化和陣列化，從而反向倒逼和挖掘CVD石墨烯在結(jié)構(gòu)上的可能和相應(yīng)解決方案，形成了目前具有鮮明石墨烯特色的懸浮石墨烯傳感芯片技術(shù)。因此，公司針對(duì)石墨烯粉體+薄膜兩大石墨烯形態(tài)的本身性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，已經(jīng)找到了適合石墨烯產(chǎn)品批量化生產(chǎn)和應(yīng)用的賽道，有望突破石墨烯發(fā)展的瓶頸。
合同能源管理（EMC）將石墨烯LED燈的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮到最佳
公司2018年實(shí)現(xiàn)石墨烯銷售1.8億元，主要來(lái)自石墨烯LED照明產(chǎn)品。LED燈與傳統(tǒng)的燈具相比散熱問(wèn)題比較突出，但LED燈特別是LED路燈又屬于市場(chǎng)發(fā)展的大趨勢(shì)。公司在原散熱器上涂敷一層石墨烯，同樣大小的散熱器功率可提升一倍。公司石墨烯LED路燈可以降低路燈體積四分之三，減重三分之二。在北京、杭州等試點(diǎn)地區(qū)使用的石墨烯散熱的LED路燈替代納燈，節(jié)能效果都在70%以上，比傳統(tǒng)LED燈節(jié)能20%左右，同時(shí)比傳統(tǒng)的LED燈成本高10%左右。在全生命周期中，成本低于傳統(tǒng)LED燈，但購(gòu)置成本高可能成為制約產(chǎn)品放量的問(wèn)題。因此針對(duì)購(gòu)置成本高的問(wèn)題，公司采用合同能源管理（EMC）的方式與政府簽訂協(xié)議。在鈉燈改造路段，產(chǎn)品初期購(gòu)置成本由公司承擔(dān)，后期根據(jù)協(xié)議與政府分享節(jié)能電費(fèi)，這樣不僅解決購(gòu)置成本高的問(wèn)題，而且還促進(jìn)了LED產(chǎn)品的銷售，全生命周期節(jié)能的效果也會(huì)逐步體現(xiàn)在利潤(rùn)中。目前公司這部分訂單量已經(jīng)超過(guò)5億元，因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)合同能源管理（EMC）的方式做的，收入需分周期確認(rèn)。
叉車電池應(yīng)用將石墨烯基鋰離子電池引入動(dòng)力電池新軌道
公司生產(chǎn)正極材料的原料為磷酸鐵鋰石墨烯復(fù)合物，和目前其他采用石墨烯作為導(dǎo)電劑的廠商完全不同。正極材料顆粒內(nèi)部電阻是無(wú)法改變的，但外阻是可以改變的。石墨烯包覆正極材料顆粒后，可以在顆粒之間形成三維結(jié)構(gòu)，降低外阻，增加電池倍率。根據(jù)熱量公式Q=0.24I^2RT，在同等條件下，電阻越低產(chǎn)生的熱量越少，安全性也就更好。在充放電過(guò)程中電池材料顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，中間有一部分是熱引起的，通過(guò)石墨烯包覆降低電阻后，循環(huán)壽命可以增加，所以石墨烯電池的功率密度高，倍率性能好，充放電時(shí)間短，但成本也會(huì)略高于普通磷酸鐵鋰電池。正是基于上述特性，公司找到了新的切入點(diǎn)——電動(dòng)叉車用鋰離子電池。
叉車有望帶來(lái)超過(guò)50億的叉車鋰離子電池市場(chǎng)
叉車市場(chǎng)趨勢(shì)：全球叉車銷量從過(guò)去9年的74萬(wàn)臺(tái)增長(zhǎng)到153萬(wàn)臺(tái)，增長(zhǎng)率達(dá)到9.5%；中國(guó)從19萬(wàn)臺(tái)到43萬(wàn)臺(tái)占全球28%，增長(zhǎng)率為10.5%。叉車分為內(nèi)燃和電動(dòng)兩種，2018年電動(dòng)叉車銷量突破17萬(wàn)臺(tái)，市場(chǎng)占比47%，預(yù)計(jì)2021年電動(dòng)叉車將達(dá)到30萬(wàn)臺(tái)。2021年叉車鋰離子電池銷量可以達(dá)到21萬(wàn)塊，大約2.4萬(wàn)元/塊，2021年市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到50億元。另外，叉車租賃市場(chǎng)有望從目前的10.56萬(wàn)臺(tái)增長(zhǎng)到2021年的23.5萬(wàn)臺(tái)。與此同時(shí)，叉車技術(shù)也在進(jìn)步，從內(nèi)燃式到電動(dòng)式到未來(lái)智能AGV等。電動(dòng)式和智能AGV替代內(nèi)燃式叉車，鋰離子電池替代鉛酸電池的趨勢(shì)正在延續(xù)。燃油叉車一天的工作需要使用柴油約50升，柴油7元/升，一天需要燃油費(fèi)350元。改用電動(dòng)叉車后，電的成本不到30元。一年下來(lái)可以節(jié)省9萬(wàn)元以上。如果采用鉛酸電池，叉車通常兩班倒運(yùn)行，需要配備2到3塊鉛酸電池，目前網(wǎng)上國(guó)產(chǎn)鉛酸電瓶的價(jià)格約600～800元/千瓦時(shí)，進(jìn)口的鉛酸電池價(jià)格約900～1300元/千瓦時(shí)。石墨烯基鋰離子電池的售價(jià)（包括BMS）只要低于1800元/千瓦時(shí)，企業(yè)就有動(dòng)力換用石墨烯基鋰離子電池。
目前普通磷酸鐵鋰電池的電芯價(jià)格已經(jīng)接近600元/千瓦時(shí)，石墨烯作為增強(qiáng)項(xiàng)在整體復(fù)合材料中占比不高，石墨烯基鋰離子電池成本不會(huì)比普通磷酸鐵鋰電池高很多，預(yù)計(jì)會(huì)有較好的毛利。2020年有望是磷酸鐵鋰全面替代鉛酸之年，當(dāng)磷酸鐵鋰電芯價(jià)格跌破600元/千瓦時(shí)，初期購(gòu)置成本有可能低于進(jìn)口鉛酸電池。公司的石墨烯基鋰離子電池在叉車上應(yīng)用已經(jīng)試跑了8個(gè)月，叉車領(lǐng)域有望成為石墨烯基鋰離子電池放量的最重要環(huán)節(jié)，如果叉車電池可以順利切換為石墨烯鋰離子電池，能夠?yàn)楣臼┗囯x子電池銷售打開良好的市場(chǎng)空間。也能促使石墨烯的制備正式進(jìn)入工業(yè)化階段，降低石墨烯的制備成本，為石墨烯其他應(yīng)用場(chǎng)景打開大門。
3、問(wèn)：公司為什么做石墨烯基叉車鋰離子電池？
答：公司做石墨烯基叉車鋰離子電池主要是從市場(chǎng)需求角度出發(fā)，解決客戶痛點(diǎn)。公司生產(chǎn)的正極材料以通用磷酸鐵鋰為原材料，采用石墨烯包覆處理，然后生產(chǎn)制作成石墨烯基鋰離子電池。電池的功率密度高，倍率性能好，能量密度沒(méi)有顯著提升。叉車一般來(lái)說(shuō)一個(gè)班8小時(shí)，其中平均開車時(shí)間5小時(shí)，休息3小時(shí)，在抬升，載重時(shí)需要功率大。因此，需要大功率、充電快的電池作為其動(dòng)力電池，但對(duì)電池能量密度要求不高，恰與石墨烯作為導(dǎo)電劑的磷酸鐵鋰電池特性完美匹配。
4、問(wèn)：叉車鋰離子電池市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)如何，是否會(huì)與比亞迪形成競(jìng)爭(zhēng)？
答：叉車鋰離子電池市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)前面我們已經(jīng)談到了市場(chǎng)空間很大。叉車技術(shù)在進(jìn)步，從電動(dòng)式和智能AGV替代內(nèi)燃式，鋰離子電池替代鉛酸電池的趨勢(shì)還在延續(xù)。比亞迪已經(jīng)開始大舉進(jìn)入叉車市場(chǎng)，其自己生產(chǎn)叉車鋰電池，但不外供。今后我們作為一家獨(dú)立的叉車鋰電池供應(yīng)商，會(huì)跟其他的電動(dòng)叉車主機(jī)廠合作，配套提供電池，供他們生產(chǎn)出鋰電池叉車。目前來(lái)看，我們不會(huì)與比亞迪產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。
5、問(wèn)：叉車鋰離子電池的應(yīng)用有哪些障礙，公司如何應(yīng)對(duì)？
答：目前叉車鋰電池行業(yè)存在幾個(gè)問(wèn)題：1）電芯專業(yè)化；2）BMS專業(yè)化；3）智能管理專業(yè)化。叉車的電池要求和普通汽車電池要求不一樣，叉車的電池電壓比普通汽車電池電壓低，電流大，能量密度需求低，倍率性能高，啟停頻率高，峰值電流對(duì)電池沖擊大。此外，工況惡劣，需要堆疊，經(jīng)常拆換，供應(yīng)鏈不全，沒(méi)有專業(yè)的BMS機(jī)構(gòu)等。
我們的叉車鋰離子電池可以有效應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題。我們自己生產(chǎn)電池支架和電池殼，支架可以自由組合，滿足不同的叉車企業(yè)，同時(shí)根據(jù)模組大小并入不同的電芯。組合式支架設(shè)計(jì)，上部壓力通過(guò)電芯鋁殼向下傳遞，有效保護(hù)極耳，安全性好。模組可以通過(guò)螺母懸掛。石墨烯叉車鋰離子電池采用集成智能電池管理系統(tǒng)BMS，專門針對(duì)叉車工況進(jìn)行優(yōu)化。
6、問(wèn)：公司的石墨烯其他應(yīng)用有哪些？
答：東旭光電與曼徹斯特大學(xué)合資成立RIPTRON，制造、發(fā)展和銷售懸浮石墨烯傳感芯片和相關(guān)傳感器。懸浮石墨烯結(jié)構(gòu)相比非懸浮石墨烯結(jié)構(gòu)，其電子遷移率提升在10倍以上，為傳感器的核心性能提升帶來(lái)了新的機(jī)遇，同時(shí)通過(guò)轉(zhuǎn)移而實(shí)現(xiàn)的陣列化結(jié)構(gòu)，為物聯(lián)網(wǎng)傳感和電子鼻應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。另外，石墨烯的高度化學(xué)可修飾性，可以在同一傳感器上進(jìn)行多種氣體傳感的定向設(shè)計(jì)和制造，為基于該技術(shù)的傳感應(yīng)用創(chuàng)造了豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，比如生物、健康、安防等等。未來(lái)，可進(jìn)一步集成聲、光、電、熱等傳感功能。懸浮石墨烯技術(shù)的石墨烯傳感器體積遠(yuǎn)小于普通傳感器，可以放進(jìn)手機(jī)中使用，實(shí)現(xiàn)懸浮石墨烯傳感芯片的大傳感集成應(yīng)用。此外，公司石墨烯電暖器正在推廣，目前大多取決于政府的推廣和選用。2018年公司旗下北京旭碳新材料已經(jīng)在全國(guó)安裝了3萬(wàn)8千多臺(tái)石墨烯新型采暖設(shè)備，涉及1萬(wàn)1千多民戶。
7、問(wèn)：薄膜石墨烯在傳感器方面有何應(yīng)用？
答：懸浮石墨烯晶圓的方式做薄膜石墨烯，靈敏度比CVD高10倍以上。電子遷移率高，對(duì)各種傳感需求都能滿足，靈敏度高，石墨烯的可修飾性高，可以在同一傳感器上進(jìn)行多種傳感，如聲、光、電、熱、氣體等，未來(lái)可做集成大傳感器。
8、問(wèn)：公司叉車電池和充電寶電芯有何區(qū)別？
答：叉車用電芯是在充電寶用的電芯基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，主要匹配動(dòng)力電池對(duì)電芯的需求，例如叉車用石墨烯基鋰離子電芯是方形鋁殼電芯，單體容量大，這樣在開發(fā)大容量電池系統(tǒng)時(shí)，串并的電芯數(shù)量顯著降低，提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。而充電寶電芯采用了主流的18650電芯。但他們都具備充放電倍率快，循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，這些全部是源于石墨烯包覆電池材料的優(yōu)良性能。
9、問(wèn)：公司未來(lái)在石墨烯產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面的推廣如何？
答：石墨烯未來(lái)具有廣闊的推廣應(yīng)用前景，作為一種新材料，在短短幾年的時(shí)間取得了較快的發(fā)展。公司未來(lái)將以內(nèi)生外延并合的方式加強(qiáng)石墨烯產(chǎn)品的研發(fā)、應(yīng)用與推廣。公司將結(jié)合已有的高工藝智能制造和集成營(yíng)銷的優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)石墨烯業(yè)務(wù)與其他業(yè)務(wù)形成產(chǎn)業(yè)協(xié)同。事實(shí)上，公司已經(jīng)明確了“電燈熱芯”高附加值產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用發(fā)展的實(shí)現(xiàn)路徑。“電燈熱芯”分別對(duì)應(yīng)石墨烯基鋰離子電池、石墨烯節(jié)能照明、石墨烯熱管理和懸浮石墨烯傳感芯片四個(gè)重要產(chǎn)業(yè)方向，而懸浮石墨烯傳感芯片正是東旭光電與曼徹斯特大學(xué)合作的新“結(jié)晶”。
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