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2019年中国新材料产业市场现状及存在问题分析(图)仙流

2019年中国新材料产业市场现状及存在问题分析(图)

中商情报网讯:新材料产业作为我国七大战略性新兴产业和“中国制造2025”重点发展的十大领域之一,新材料产业被认为是21世纪最具发展潜力并对未来发展有着巨大影响的高技术产业。经过几十年奋斗,我国新材料产业从无到有,不断发展壮大,在体系建设、产业规模、技术进步等方面取得明显成就,为国民经济和国防建设做出了重大贡献,具备了良好发展基础。随着科技的发展,新材料的应用领域与日俱增,除了广泛应用于航空航天等高技术领域,还可用在文体用品、纺织机械、医疗器械、生物工程、建筑材料、化工机械、运输车辆等方面。未来,随着新能源等行业的快速发展,中国新材料需求将呈现持续增长的趋势发展,到2025年其产值将突破10万亿元,发展前景十分广阔!一、新材料的分类按材料的性质分,新材料可分为结构新材料(以软科学性能为主要性能的材料)和功能新材料(以物理性能为主要性能的材料)两大类。按基本组成分,新材料主要可分为新型金属材料、新型无机非金属材料、新型高分子材料和先进复合材料四大类。根据用途分,新材料又可分为能源新材料、信息新材料、磁性新材料、航航天新材料、生物医用新材料、化工新材料、超硬难熔材料、保温材料、纳米料、高温超导材料、新型建筑材料、新型有色金属合金材料、新型照明材料、新型生态材料等等。二、新材料产业现状目前,我国新材料产业逐渐形成集群式发展模式,形成以环渤海、长三角、珠三角为重点,东北、中西部特色突出的产业集群分布。环渤海、长三角和珠三角地区作为目前国内三大综合性新材料产业聚集区,企业分布密集,高校及科研院所众多,并拥有资金、市场等优势,新材料产业的高端要素向这些区域聚集。作为7大战略新兴产业之一,目前我国新材料产业发展势头良好,新材料开发区数量也呈现逐年增长的趋势。据不完全统计,目前我国新材料开发区逾300多家,其中江苏省开发区数量全国第一,其数量达到了43家。来源: 中商情报网

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2019年中国新材料行业市场现状及发展前景分析未来行业发展机遇与挑战并存

1、2019年全球新材料行业市场规模超过2.8亿美元新材料是指新出现的具有优异性能和特殊功能的材料,或是由于成分或工艺改进而性能明显提高,或具有新功能的传统材料,其研发及工程化应用依赖于新原理、新方法、新技术、新工艺以及新装备的综合运用。新材料是国际竞争的重点领域之一,也是决定一国高端制造及国防安全的关键因素,目前全球范围内都在积极发展新材料,尤其是发达国家,2019年全球新材料产业规模达到2.82万亿美元,同比增长10%。2016-2019年全球新材料行业市场规模统计情况数据来源:前瞻产业研究院整理全球先进基础材料产值比重占49%,关键战略材料产值比重占43%,受3D打印材料、石墨烯、超导等新兴产业技术不断突破,前沿新材料比重有所上升,达到8%。全球新材料行业产值结构分析情况数据来源:前瞻产业研究院整理2、中国新材料产业总产值增至4.5万亿元2011年我国新材料产业总产值仅仅为0.8万亿元,到2019年我国新材料产业总产值已增长至4.5万亿元,同比增长15.4%,预计到2021年有望突破7万亿元。2011-2019年中国新材料产业总产值统计情况数据来源:前瞻产业研究院整理3、中国新材料行业投资大量涌入由于新材料的战略地位以及对其他产业的支持、推动作用,新材料行业发展不但得到了国家的支持,民间资本也大量涌入。2019年我国新材料行业投资数量为59起,投资规模达到89.87亿元,2020年1月2日,云谷固安获得政府补助3亿元。2011-2019年中国新材料行业投资数量、投资规模统计情况数据来源:前瞻产业研究院整理(备注:2018年投资规模为158.71亿元)4、中国新材料行业未来发展机遇与挑战并存新材料产业是我国七大战略新兴产业之一,是整个制造业转型升级的产业基础。在国家政策和下游市场的双重驱动下,我国新材料产业保持了快速增长的态势。但新材料行业属于知识密集型、技术密集型和资金密集型新兴产业,不是靠简单的规模扩张而是靠独特的优良性能取胜,与新技术密切相关;新材料产品的研发具有投入大、周期长、产业风险放大的特点,具有很高的壁垒和风险,这主要体现在:中国新材料行业未来发展机遇与挑战分析情况资料来源:前瞻产业研究院整理(文章来源:前瞻产业研究院)

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国内新材料产业“大有可为”——新材料研究系列之综述

▲来源:世纪证券核心观点:1)新材料产业迎来新的历史机遇。新材料具有知识与技术密集度高、与新工艺和新技术关系密切、更新换代快、品种式样变化多、产品附加值高等特点。随着全球制造业和高技术产业的飞速发展,新材料的市场需求日益增长,当前国内经济转型,制造业升级进入关键期,正所谓“一代材料,一代技术”,新材料产业发展面临新的历史机遇。2)新材料产业发展受益政策支持&技术提升。近年来国家出台了一系列的政策支持新材料产业发展,并且明确新材料发展方向及重点任务;技术与研发是新材料产业主要的行业门槛,目前国内技术应用水平显著提高,部分金属功能材料、前沿材料在国际上具有比较优势,区域新材料布局特色逐步形成,已实现部分新材料的进口替代。3)国内新材料产业规模增速较快,发展空间广阔。根据新材料在线数据,全球新材料产业规模增速超10%,亚太地区发展迅速,中国成为新材料投资热点;近年来我国新材料产业发展迅速,2010-2016年均复合增速为26.39%;工信部预计到2025年产业总产值将达到10万亿元,并保持年均增长20%。4)新材料产业投资策略。我们认为与战略新兴产业密切相关,综合考虑政策支持,那些能引领产业向高端攀升、国内需求旺盛,进口依赖度高,进入技术壁垒高的新材料值得长期关注,主要有两大方向:一是前沿新材料,如石墨烯(德尔未来)、纳米材料(威孚高科)、3D打印材料(蓝光发展)、碳纤维(光威复材)等;二是重点应用领域急需的新材料,如光学膜(康得新)、半导体材料(上海新阳)、军工新材料(宝钛股份)、高端制造新材料(时代新材)、新能源材料(新纶科技)等。一、新材料产业迎来新的历史机遇新材料产业迎来新的历史机遇。历史上每次产业革命的成功都离不开新材料的开发。新材料是工业革命的先导,与能源、信息、生物技术构成了现代文明社会的四大支柱。纵观历史,新材料可以导致颠覆性技术的出现,从而推动产业变革。如白光发光二极管(WLED)的出现,开辟了照明新纪元;液晶屏替代阴极摄像管,曾带来了显示革命;现在有机发光二极管(OLED)、印刷显示、激光显示又将崛起。随着全球制造业和高技术产业的飞速发展,新材料的市场需求日益增长,当前国内经济转型,制造业升级进入关键期,正所谓“一代材料,一代技术”,新材料产业发展面临新的历史机遇。具体而言,那些国内需求旺盛,进口依赖度高,能引领产业向高端攀升的新材料值得长期关注。我们将与战略新兴产业发展相关度高的新材料归纳为两类:一是前沿新材料,如石墨烯、纳米材料、3D 打印材料、碳纤维等;二是重点应用领域新材料,如光学膜、半导体材料、军工新材料、高端制造新材料、新能源材料等。二、政策驱动新材料产业发展2.1 发达国家积极推动新材料产业发展政策驱动新材料产业发展。新材料产业的发展水平已成为衡量一个国家经济社会发展、科技进步和国防实力的重要标志,发展新材料科技已经成为国家行为。世界发达国家争夺科技创新和产业发展的先机,纷纷将新材料产业放到重要战略地位来优先发展,并频频推出国家政策来推动,积极抢占新材料领域的国际竞争制高点。国家高度重视新材料产业的发展,明确发展方向。国家高度重视新材料产业的发展,先后将其列入国家高新技术产业、重点战略性新兴产业和《中国制造2025》十大重点领域,并制定了许多规划和政策大力推动新材料产业的发展,新材料产业的战略地位持续提升。此外,我国还于2016年12月首次成立国家新材料产业发展领导小组,国家大力振兴新材料产业的决心得到充分体现。 政策明确新材料发展方向及重点任务。《新材料产业发展指南》指出先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料是国内新材料产业发展方向;提出新材料产业发展重点任务:一是突破重点应用领域急需的新材料:1.新一代信息技术产业用材料;2.高档数控机床和机器人材料;3.航空航天装备材料;4.海洋工程装备及高技术船舶用材料;5.先进轨道交通装备材料;6.节能与新能源汽车材料; 7.电力装备材料;8.农机装备材料;9.生物医药及高性能医疗器械材料; 10.节能环保材料。二是布局一批前沿新材料:1.石墨烯;2.增材制造材料;3.纳米材料;4.超导材料;5.极端环境材料。 三、国内新材料产业技术水平显著提高 技术与研发是新材料产业主要的行业门槛,中国新材料产业的研发水平大致比发达国家落后5年。我国的新材料产业起步较晚,与发达国家相比,在产业规模、技术装备、创新能力和开发技术上还有差距,根据赛瑞产业研究资料,我国新材料产业仅有10%左右的领域为国际领先水平,60%-70%领域处于追赶状态,还有20%-30%的领域与国际水平存在相当大的差距,中国新材料产业的研发水平大致比发达国家落后5年,不过这种差距正在逐步缩小。国内新材料产业应用水平明显提高。根据工信部介绍,目前化工新材料保障能力达到了63%,高强高韧汽车用钢、硅钢片等国内市场占有率达到90%以上;高性能钢铁材料、轻合金材料、工程塑料等产品结构不断优化,有效地支撑了高速铁路、载人航天、海洋工程、能源装备等国家重大工程顺利实施。目前,全国已建设了48个新材料领域相关基地,一批新材料龙头企业也正在崛起,产业发展内生动力明显增强。国内区域新材料布局特色逐步形成。目前,国内东、中、西部新材料产业各有侧重,比较优势逐步发追,协调互补的整体布局初具雏形。东部地区资金、人才相对密集,经济基础雄厚,产业配套齐全,在环渤海、长三角和珠三角地区,已经形成了综合性新材料产业集群。中部地区原材料工业基础较好,技术实力较强,在高技术含量、高附加值的精深加工产品方面潜力巨大。西部地区资源优势突出,拥有一批重点军工企业,近年来正着重培育一批特色鲜明、比较优势突出的新材料产业集群。四、国内新材料产业规模增速较快,发展空间广阔 4.1 全球新材料产业规模增速超10%,亚太地是投资热点 全球新材料产业规模增速超10%。根据新材料在线资料,从国际情况看,2008 年金融危机以来,发达国家纷纷启动“再工业化”战略,不约而同地将新材料作为回归实体经济、抢占新一轮国际科技经济竞争制高点的重要基础,不断加大对新材料的支持力度,由新材料带动而产生的新产品和新技术市场不断扩大,初步统计至2014 年全球各种新材料产业规模达到了12604 亿美元, 年均增长超过了10%。 中国成为新材料投资热点。而随着经济全球化,市场国际化的趋势加剧,新材料行业的跨国公司纷纷加快步伐在全球范围进行产业布局,而中国以其巨大的市场潜力和政策扶持也成为了跨国公司产业转移的主要地区和产业链的重要一环,世界新材料行业中心进一步向中国转移。4.2 国内新材料产业规模增速超26%,发展空间大 国内新材料产业规模增速超26%,发展空间大。近年来我国新材料产业发展迅速,新材料产业总产值由2010 年的0.65 万亿元增加到2016 年的近2.65 万亿元,年均复合增速为26.39%;随着全球制造业和高技术产业的飞速发展, 新材料的市场需求日益增长,新材料产业发展前景十分广阔。工信部预计到2025 年产业总产值将达到10 万亿元,并保持年均增长20%;到2035 年,我国新材料产业总体实力将跃居全球前列,新材料产业发展体系基本建成,并能为本世纪中叶实现制造强国提供基础支持。 新材料行业涉及诸多学科,难以普遍开花。我们认为与战略新兴产业密切相关,综合考虑政策支持,那些能引领产业向高端攀升、国内需求旺盛,进口依赖度高,进入技术壁垒高的新材料值得长期关注。关注战略新兴产业相关新材料。结合国内产业发展方向和政策支持的重点应用领域急需的新材料,我们认为与新一代信息技术、军工、高端制造、新能源产业密切相关的新材料,如光学膜(康得新)、半导体材料(上海新阳)、军工新材料(宝钛股份)、高端制造新材料(时代新材)、新能源材料(新纶科技)值得重点关注。关注前沿新材料。《国家新材料产业发展指南》布局了一批前沿新材料,将在石墨烯、增材制造材料、纳米材料、超导材料、极端环境材料领域,实施前沿新材料先导工程。我们利用文献可视化技术及 Vosviewer 软件,对中国知网(CNKI)所有涉及“新材料”主题的文献进行关键词共线网络透视,发现石墨烯(德尔未来)、纳米材料(威孚高科)、3D打印材料(蓝光发展)、碳纤维(光威复材)这四种前沿新材料、是大家聚焦研究的领域,建议重点关注。附录1.重点领域新材料简介及上市公司代表2.国内新材料产业相关政策一览3、世界各国新材料领域相关发展计划4、石墨烯等前沿材料相关发文资料来源:烯碳资讯编辑整理,转载请注明出处。

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2019年中国新材料产业现状分析及发展前景预测

中商情报网讯:新材料是指新近发展或正在发展的具有优异性能的结构材料和有特殊性质的功能材料。结构材料主要是利用它们的强度、韧性、硬度、弹性等机械性能。如新型陶瓷材料,非晶态合金等。功能材料主要是利用其所具有的电、光、声、磁、热等功能和物理效应。近几年,世界上研究、发展的新材料主要有新金属材料,精细陶瓷和光纤等。新材料的类型按材料的性质分,新材料可分为结构新材料(以软科学性能为主要性能的材料)和功能新材料(以物理性能为主要性能的材料)两大类。按基本组成分,新材料主要可分为新型金属材料、新型无机非金属材料、新型高分子材料和先进复合材料四大类。根据用途分,新材料又可分为能源新材料、信息新材料、磁性新材料、航航天新材料、生物医用新材料、化工新材料、超硬难熔材料、保温材料、纳米料、高温超导材料、新型建筑材料、新型有色金属合金材料、新型照明材料、新型生态材料等等。资料来源:中商产业研究院整理政策助力新材料行业发展我国高度重视新材料产业发展,目前通过纲领性文件、指导性文件、规划发展目标与任务等构筑起新材料发展政策金字塔,予以全产业链、全方位的指导。其中纲领文件主要为《中国制造2025》,指导性文件包括《中国制造2025》重点领域技术路线图、《新材料产业发展指南》,发展任务与目标相关文件包括《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《有色金属行业发展规划(2016-2020年)》、《稀土行业发展规划(2016-2020年)》等。新材料产业规模不断扩增新材料作为国民经济先导产业和高端制造及国防工业的重要保障,未来将成为各国战略竞争的焦点。当前在新一轮科技革命和产业变革大势下,全球新材料产业格局发生重大调整。新材料与信息、能源、生物等高技术加速融合,互联网+、材料基因组计划、增材制造等新技术新模式蓬勃兴起,新材料创新步伐持续加快,国际竞争日趋激烈。近年来,我国新材料产业发展十分迅速,据数据显示,2018年中国新材料产业产值近4万亿元。数据来源:中商产业研究院新材料产业三大产业集群目前,我国新材料产业逐渐形成集群式发展模式,形成以环渤海、长三角、珠三角为重点,东北、中西部特色突出的产业集群分布。环渤海、长三角和珠三角地区作为目前国内三大综合性新材料产业聚集区,企业分布密集,高校及科研院所众多,并拥有资金、市场等优势,新材料产业的高端要素向这些区域聚集。新材料产业发展前景随着科技的发展,新材料的应用领域与日俱增,除了广泛应用于航空航天等高技术领域,还可用在文体用品、纺织机械、医疗器械、生物工程、建筑材料、化工机械、运输车辆等方面。可以预计,随着新能源等行业的快速发展,中国新材料需求将呈现持续增长的趋势发展,到2025年其产值将突破10万亿元,发展前景十分广阔。随着新材料产业技术的不断发展,未来,我国新材料产业将向结构功能复合化;功能材料智能化;材料与器件集成化,制备和使用过程绿色化方向发展。更多资料请参考中商产业研究院发布的《2019-2025年中国新材料产业园投资机会研究报告》,http://wk.askci.com/details/64c3b9d5160d44ca854be7d9f0e0ac1b/同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业规划策划、产业园策划规划、产业招商引资等解决方案。

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新材料行业深度报告:发展空间广阔,万亿市场爆发

1、新材料行业概况材料工业作为我国七大战略性新兴产业、“中国制造 2025”重点发展的十大领域和科 创板六大领域之一,是我国重要的战略性新兴产业,也是制造强国和国防工业发展的 关键保障。新材料产业由于其技术密集性高、研发投入高、产品附加值高、国际性强、 应用范围广等特点,已成为衡量一个国家国力与科技发展水平的重要指标。1.1 新材料的定义在技术高速发展的背景下,新材料的定义于20世纪90年代被首次提出,并于本世纪初 期开始逐渐成熟并广泛使用。在科技部2004年出版的《新材料及新材料产业界定标准》 中,首次将新材料定义为:新出现或正在发展中的具有传统材料所不具备的优异性能 的材料;高新技术发展需要,具有特殊性能的材料;由于采用新技术(工艺、装备), 使材料性能比原有性能有明显提高,或出现新的功能的材料。国务院《新材料产业“十二五”发展规划》中进一步将新材料定义为:新出现的具有 优异性能和特殊功能的材料,或是传统材料改进后性能明显提高和产生新功能的材 料,其范围随着经济发展、科技进步、产业升级不断发生变化。1.2 新材料的分类根据《新材料产业发展指南》,新材料主要包括: 先进基础材料:有色金属材料,高分子树脂等先进化工材料,先进建筑材料、先 进轻纺材料等; 关键战略材料:重点从下一代信息技术产业、高端装备制造业等重大需求,以耐 高温及耐蚀合金、高强轻型合金等高端装备用特种合金,反渗透膜、全氟离子交 换膜等高性能分离膜材料,高性能碳纤维、芳纶纤维等高性能纤维及复合材料, 高性能永磁、高效发光、高端催化等稀土功能材料,宽禁带半导体材料和新型显 示材料,以及新型能源材料、生物医用材料等; 前沿新材料:石墨烯、金属及高分子增材制造材料,形状记忆合金、自修复材料、 智能仿生与超材料,液态金属、新型低温超导及低成本高温超导材料等。1.3 国际新材料发展情况材料是人类社会的基本组成要素和关键性资源,伴随着社会生产模式的发展而发展。 新材料与现代技术的联系日益密切,现阶段,随着新材料应用领域的不断突破,科学 技术和社会生产力也将持续发展并推动整个社会的技术变革。宏观政策引导力度较大,全球新材料发展迅速。随着新材料研究的不断深入和应用领 域的逐步扩大,新材料发展水平已成为衡量国家之间经济发展、科技水平与国防实力 的重要标准,同时也是限制国家经济增长的重要因素。因此,各国相继出台相应产业 政策以促进新材料行业的高速发展。总体规模增长迅速,先进基础材料、前沿新材料发展较快。在各国产业政策的积极引 导下,全球新材料产业规模快速增长,2018年达到2.56万亿美元,同比增长11.2%, 并预计2019年将达到2.82亿美元,同比增长约10.16%,2016-2019年复合增长率超10%。 同时,由于3D打印材料和石墨烯等新兴产业技术的不断突破,前沿新材料增长较快, 未来发展空间巨大。产业分布不均,差异化特征显著。目前,美国、日本和欧洲等地区在经济实力、核心技术、研发能力、市场占有率等方面占据绝对优势,拥有成熟的新材料市场,多数产 品占据全球市场的垄断地位,是新材料产业主要的创新主体。其中,美国在新材料全 领域位于前列;日本在纳米材料、电子信息材料等领域具有优势;中国在半导体照明、 稀土永磁材料、人工晶体材料等领域发展较好;韩国在显示材料、存储材料,俄罗斯 在航空航天材料等方面具有比较优势。但随着中国、印度等国家相关领域的快速发展 和新一轮科技革命的来临,全球新材料市场的重心呈现出逐步向亚洲地区转移的趋 势,全球技术要素和市场要素配置方式将会发生深刻的变化,地区发展的差异化可能 会继续加剧。产业集约化发展,高端材料垄断严重。随着经济一体化在全球范围内的发展,新材料 产业逐渐向横向、纵向扩展,上下游产业联系日益紧密,产业链日趋完善,多学科、 多部门联合进一步加强,集约化、集群化和高效化特征显著。集约化的发展模式促使 了产业战略联盟的形成,有利于产品研发与下游应用的融合,但另一方面也促进了寡 头垄断的逐步形成。一些全球知名企业开始结盟并进行跨国合作,通过并购重组构建 整个产业链生态。1.4 国内新材料发展情况政策驱动,新材料产业市场规模高速发展。为了提升新材料领域竞争力,实现我国从 材料大国到材料强国的转变,我国先后提出了《中国制造2025》、《新材料产业发展指 南》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《有色金属行业发展规划(2016-2020 年)》、《稀土行业发展规划(2016-2020年)》等重要指导性文件来支撑我国新材料行 业的发展。据中国产业信息网统计,中国2019年新材料产业总产值为4.5万亿元,预计2022年将达到7.5万亿元,复合增长率高达18.72%。其中,特种金属功能材料、现 代高分子材料和高端金属结构材料在产业结构中占比较高,分别为32%、24%和19%, 前沿新材料仅占总额的3%。全面布局新材料,部分省市产值已达万亿。目前我国新材料产业已形成以环渤海、长 三角和珠三角为中心的产业集群式发展模式,各区域之间产业种类与发展规模均存 在差异。其中浙江、江苏、广东和山东四个城市新材料工业总产值均超万亿,以浙江、 江苏为代表的长三角地区专注于对新能源汽车、电子信息、医疗和高性能化工等领域 新材料的研发生产,以广东为代表的珠三角则以高性能钢材、高性能复合材料和稀土 等领域新材为主,以山东为代表的环渤海更倾向于战略基础材料、高性能材料、特种 材料和前沿新材料的研发生产。全国新材料布局呈现多元化发展,各具特色,互有优 势。关键材料尚有空白,进口依赖现象严重。中信部2018年7月在“2018国家制造强国建 设专家论坛”上表示“中国制造业创新力不强,核心技术短缺的局面尚未根本改变”。 据中信部对全国30多家大型企业多种关键基础材料调研结果显示,32%的关键材料尚 属空白,52%依赖进口。其中,95%的计算机和服务器通用处理器的高端专用芯片、70% 以上智能终端处理器和绝大多数储存芯片均对进口依赖严重。装备制造领域中,95% 以上高档数控机床、高档装备仪器、运载火箭、大飞机、航空发动机、汽车等关键精 加工生产线上的制造及检测设备依赖进口。新材料投资规模稳步提升,行业发展机遇挑战并存。据前瞻研究院统计,随着政策支 持以及外部环境的推动,大量资本投入新材料行业,整体发展迅速,2017-2018年分 别有115起、74起和54起投资,累计投资规模高达224.41亿元。但由于新材料行业性 质特殊,虽然该行业利润水平较高、竞争者较少,但行业壁垒高、投入资本大,未来 发展机遇与挑战并存。2、下游需求旺盛,新材料市场未来可期需求旺盛,下游产品“激活”新材料产业发展动力。新材料产业涉猎领域众多,由于 行业自身特点、所处周期以及下游市场不同,不同行业对于新材料的需求以及发展空 间不同。基于产品需求角度,当下下游需求最旺盛、发展空间最大的新材料领域为 5G 新材料、半导体新材料、面板新材料、高分子新材料、高性能纤维新材料和其他前沿 新材料。随着下游需求逐步爆发,上述行业有望成为新材料领域最具前景的板块,市 场空间广阔。2.1 5G材料5G 产业链主要包括接入网产业链、承载网产业链和核心网产业链。5G 概念主要由 5G 终端和 5G 网络组成,其中 5G 终端主要包括手机和物联网终端等,5G 网络主要分为 三个领域,分别与通信网络架构一一对应,其中接入网和承载网是最值得关注的。下游领域丰富,多领域需求巨大。据 IHS 预测,2035 年 5G 在全球创造的潜在销售活 动的市场规模将达 12.3 万亿美元,其中制造业占比最高,预计将达到 3.4 万亿美元, 其次影响最大的分别为信息通信和批发零售业,预计市场规模分别为 1.4 万亿和 1.3 万亿美元,其他多个领域均有较大发展空间。2.1.1 微波介质陶瓷5G 时代,小型化陶瓷介质滤波器优势明显。传统的滤波器一般由金属同轴腔体实现, 通过不同频率的电磁波在同轴腔体滤波器中振荡,保留达到滤波器谐振频率的电磁 波,并耗散掉其余频率的电磁波。陶瓷介质滤波器中的电磁波谐振发生在介质材料内 部,没有金属腔体,因此体积较上述两种滤波器都会更小。5G 时代,Massive MIMO (大规模天线技术)对天线集成化的要求较高,滤波器需要更加的小型化和集成化, 为了满足 5G 基站对滤波器的相关需求,更易小型化的陶瓷介质滤波器有望成为主流 解决方案。目前,华为、爱立信已经开始布局陶瓷介质滤波器,其他设备商也在逐步开始采用陶 瓷介质滤波器,预计 2021 年全球主流设备商会逐步采取全陶瓷方案。技术升级支撑产品革新,滤波器行业前景可期。随着 5G 时代来临,基站滤波器市场 有望持续稳定发展。据产业信息网统计,整个 5G 周期中,预计全球将建设 1000 万个 基站。其中,中国将建设约 606 万个基站,滤波器总需求将接近 600 亿元人民币。5G 时代巨大的市场增量,将为滤波器行业带来蓬勃发展的良机。随着陶瓷介质滤波器应用的逐步展开,微波介质陶瓷粉末、粘接剂和银浆等上游产 品需求有望同步增加。2.1.2 高频基材高频基材是 5G 通信行业发展的核心材料。PCB(印刷电路板)是电子设备的重要组 成,而 PCB 制造的关键材料为基材,PCB 基材包括基板(覆铜箔层压板)、预浸材料 (半固化片)和铜箔等。5G 时代,传统基材材料一般很难达到高频通信所必需的电 性能要求,易产生“失真”现象。因此,为了减少传输过程中产生的损耗,PCB 基材 要选用低介电常数(Dk)和介质损耗(Df)的高频基材。同等信号覆盖区域所需 5G 宏基站数量较多,高频覆铜板需求较大。5G 波长极短,频 率极高,信号趋近于直线传播,绕射和穿墙能力极差,传播介质中的衰减情况严重, 因此 5G 的基站需求量远高于 4G 时代。根据赛迪顾问数据显示,5G 宏基站建设数量 约为 4G 宏基站数量的 1.1 倍—1.5 倍。为了满足 5G 高频率的特性,高频覆铜板的下 游需求将得到释放。微小站建设带来高频高速覆铜板增量需求。与以往的通信建设不同,5G 时代更注重 于对室内网络的覆盖。因此,5G 建设将同时建造宏基站、微基站、皮基站、飞基站, 其中微基站、皮基站、飞基站合称微小站。和宏基站相对比,微小站型号小,安装便 捷,能够更好对室内网络进行覆盖。因此,微小站的普及和安装,将给高频高速覆铜 板带来增量新需求。高频基材应运而生,市场规模持续增加。在 5G 时代,伴随着高频、高速、高数据量 的技术要求,很多原有的中低频通讯材料会被淘汰,高频基材未来用量有望大幅增加; 与此同时,Massive MIMO 技术的实现使 5G 基站大幅提高了天线容量;此外,由于高 频电磁波本身穿透性差的原因,5G 小基站的建设规模会远高于 4G 时代,这也将进一 步推动高频 PCB 在内的高频通信材料规模的增长。预计 2023 年,PCB 市场规模达到 262.4 亿元,高频基材市场规模为 86.6 亿元,市场规模持续增加。随着高频基材需求的不断增加,与其处在同一产业链上的金属铜箔、合成树脂等上游 产品需求有望同步增加。2.1.3 塑料天线振子振子是天线内部最重要的功能性部件。传统的振子是采用金属材料压铸成型,或是钣 金件、塑料固定件和电路板组合的形式,但振子重量大、成本高、安装复杂。5G时代,对通信质量的要求更高,振子的数量将大幅提升,从原来的一个天线单扇面 2- 18 个振子,提升到 64 个、128 个,更高甚至达到 256 个,单个基站的扇面则为 3 面 或 6 面,对振子的数量需求较高。因此,具有重量轻、零件集成度更高、模块一致性 好、生产效率高、生产成本低等特点的塑料天线振子逐渐成为首选方案。相比于现有 4G 网络(10-40 个天线振子),5G 时代由于频段更高且采用 Massive-MIMO 技术,天线振子尺寸变小且数量将大幅增长。下游需求旺盛,塑料振子市场可达百亿。随着 5G 布局的逐步展开,基站建设将带动 对塑料振子的巨大需求。据中国产业信息网统计,2020 年塑料振子市场规模预计将 达到 12.7 亿元,2021 年达到 23.1 亿元,同比增加 81.9%,整个 5G 行业周期内,预计宏基站塑料振子市场规模约 100 亿元。2.1.4 LCP与MPI材料随着 5G 商用化,天线材料市场广阔。天线作为无线通讯中重要的一环,其市场需求 将随着 5G 的逐步推广迎来重大的发展契机。尤其是 5G 对于高频、高速和小型化的 较高要求,催生了 LCP 材料和 MPI 材料成为了 5G 时代天线材料的候选者。LCP 和 MPI 材料优势明显,5G 时代有望脱颖而出。随着 1G、2G、3G、4G 的发展,手 机通信使用的无线电波频率逐渐提高,其中 5G 的频率最高,分为 6GHz 以下和 24GHz 以上两种,而目前的 5G 技术实验以 28GHz 为主。由于当电磁波频率较高、波长较短 时,易于传播介质中衰减,因此对天线材料的要求较高。4G 时代的 PI 膜由于在 10GHz 以上损耗明显,无法满足 5G 终端的相关需求,LCP 材料则凭借其介子损耗与导体损 耗小、灵活性高、密封性好等特性逐步得到应用。但目前 LCP 造价较高、工艺复杂, MPI 有望成为 5G 时代初期天线材料的主流选择之一。中国 LCP 材料产能较小,进口依赖严重。从 LCP 研发进程、产能分布以及产品特点 等方面综合判断,现阶段日本 LCP 产业综合实力更强。沃特股份(002886)自 2014 年收购三星精密的全部 LCP 业务后,成为了全球唯一可以连续生产 3 个型号 LCP 树 脂及复材的企业,目前产能 3000 吨/年。但其余中国 LCP 生产企业产能均较小。LCP 材料应用广泛,下游需求稳步提升。LCP 在电子电器领域,可应用于高密度连接 器、线圈架、线轴、基片载体、电容器外壳等;汽车工业领域,可用于汽车燃烧系统 元件、燃烧泵、隔热部件、精密元件、电子元件等;雷达天线屏蔽罩、耐高温耐辐射 壳体等领域。据前瞻产业研究院统计,2018 年 LCP 材料全球需求为 7 万吨,预计 2020 年将达到 7.8 万吨,随着 5G 应用的逐步推广,LCP 市场将持续稳步增长。2.1.5 3D玻璃手机后盖去金属化大势所趋,3D 玻璃迎发展契机。由于 5G 采用的大规模 MIMO 技术 需要在手机中新增专用天线,传统的金属后盖会对信号产生屏蔽及干扰,后盖材料去 金属化大势所趋。目前主流的材料为玻璃、陶瓷和塑料,但普通的“注塑+喷涂”的 技术无法满足 5G 时代的相关要求,未来的发展趋势是从质感到体验都向金属和玻璃 逐步靠近。3D 玻璃作为手机外壳材料具有轻薄、透明洁净、抗指纹、防眩光、耐候性佳的优点。 目前主流品牌的高端机型大多采用 3D 玻璃作为前后盖材质。3D 玻璃市场逐步渗透,未来市场广阔。据前瞻产业研究院统计,2015-2017 年我国 3D 玻璃市场规模从 7.4 亿元增长至 48.9 亿元,年均复合增长率高达 156.35%。但目 前,3D 玻璃价格较高、技术不成熟、产能存在不足,3D 玻璃应用有限。随着 3D 玻璃 技术的升级和量产的实现,3D 玻璃有望在 3C 产品尤其是智能手机中得到大规模的应 用。到 2023 年,预计 3D 玻璃行业市场规模有望超 280 亿元,较 2017 年增长近 5 倍。2.2 半导体材料半导体材料是产业基石,国产替代迫在眉睫。由于半导体材料领域中高端产品技术壁 垒高,目前市场主要被美、日、欧、韩、中国台湾地区等少数国际大公司垄断。我国 半导体材料在国际分工中处于低端地位,大部分产品自给率较低,主要依赖于进口, 半导体材料关乎产业安全,国产替代迫在眉睫。2.2.1 大硅片硅片也称硅晶圆,是制造半导体芯片最重要的基本材料。硅片直径越大,能刻制的集 成电路越多,芯片的成本越低。大尺寸硅片对技术要求高,进入壁垒极高,市场呈寡 头垄断的竞争格局。目前中国大陆自主生产的硅片以 6 英寸(150mm)为主,主要应 用领域仍然是光伏和低端分立器件制造,8 英寸(200mm)和 12 英寸(300mm)的大 尺寸集成电路级硅片进口依赖严重。12 英寸硅片为先进制程的主流方案。制程 20nm 以下的芯片性能强劲,主要用于移动 设备、高性能计算等领域,包括智能手机主芯片、计算机 CPU、GPU、高性能 FPGA、 ASIC 等。制程 14nm-32nm 的芯片则应用于 DRAM、NAND Flash 存储芯片、中低端处理 器、影像处理器、数字电视机顶盒等产品。45-90nm 中高端产品中,12 英寸也逐渐成 为首选。制程 45-90nm 的芯片主要用于性能略低,而对成本和生产效率要求高的领 域,例如手机基带、WiFi、GPS、蓝牙、NFC、ZigBee、NOR Flash、MCU 等。消费升级,终端市场持续向好,硅片需求逐步扩大,12 寸硅片市场不断渗透。8 英寸和 12 英寸硅片作为主流硅片产品,在终端市场带动下需求将持续扩大。据 SEMI 统 计,2019 年晶圆管面积出货量将达 11,810 百万平方英寸,并预计 2023 年达到 13,761 百万平方英寸,增速稳定。同时,全球 12 英寸硅片市场占比不断提高,预计 2021 年 将达到 71.20%,并有望继续扩大。2.2.2 光刻胶光刻胶是微电子技术中微细图形加工的重要关键材料,国内光刻胶自给率较低。光 刻胶成本约占整个芯片制造工艺的 30%,耗费时间约占整个芯片制造工艺的 40%-60%, 是半导体制造中最核心的工艺。目前国内光刻胶自给率仅 10%,主要集中于技术含量 相对较低的 PCB 领域。G 线、I 线光刻胶的自给率约为 20%,KrF 光刻胶的自给率不 足 5%,12 寸硅片的 ArF 光刻胶目前尚无国内企业可以大规模生产。中国光刻胶集中 PCB 领域,高技术光刻胶市场份额低。从全球市场来看,LCD 光刻胶 占比较高,为 26.6%,但中国光刻胶市场集中于技术水平较低的 PCB 领域,占比达 94.4%,LCD 光刻胶和半导体光刻胶所占份额非常低。全球光刻胶市场预计可达 20 亿美元,国内市场广阔。2017 年,从全球区域市场来看, 中国半导体光刻胶市场规模占全球比重最大,达到 32%。其次是美洲地区,其光刻胶 市场规模占全球比重为 21%。据前瞻产业研究院统计,2017 年全球半导体光刻胶市场 规模达到 12 亿美元,预期未来市场加速扩张,2023 年可达 20 亿美元2.2.3 电子特种气体电子气体是指用于半导体及相关电子产品生产的特种气体,被广泛应用于国防军事、 航空航天、新型太阳能电池、电子产品等领域,是电子工业体系的核心关键原材料之 一。其行业技术壁垒在于从生产到分离提纯以及运输供应阶段,一直受到欧美发达国 家的技术封锁,并且行业集中度高,美国气体化工、美国普莱克斯、法国液化空气、 日本大阳日酸株式会社和德国林德集团五家公司垄断全球特种气体 91%的市场份额, 国内相关企业主要集中在中低端市场。下游行业快速发展,电子特气市场规模稳步提升。据中国半导体行业协会统计,2010- 2018 年电子特种气体行业市场规模高速增长,2018 年达到 121.56 亿元,同比增长 16.1%,预计 2019 年市场规模达到 152 亿元。同时,随着国内晶圆厂陆续投产,电子 气体需求有望继续增加,预计 2025 年集成电路对特种电子气体需求将达到 134 亿元。2.2.4 高纯溅射靶材高纯溅射靶材是集成电路制造过程中的关键材料。高纯溅射靶材主要是指纯度为 99.9%-99.9999%的金属或非金属靶材,应用于电子元器件制造的物理气象沉积工艺, 是制备晶圆、面板、太阳能电池等表面电子薄膜的关键材料。根据应用领域不同,可 将其分为半导体靶材、面板靶材、光伏靶材等。高纯溅射靶材技术门槛高、设备投资 大,行业集中度较高,前五大厂商占比合计超过 80%,主要分布于美、日等国家。下游行业持续放量,半导体靶材市场规模不断扩张。半导体芯片的金属溅射靶的作用 是制造金属线,将信息传输到芯片。据 SEMI 统计,溅射靶材占半导体密封材料市场 的 2.7%左右。2019 年全球溅射靶材市场规模为 163 亿美元,预计 2020 年将达到 190 亿美元;中国半导体用靶材市场规模为 47.7 亿元,预计 2022 年将达到 75.1 亿元。2.2.5 化学机械抛光材料化学机械抛光(CMP)是集成电路制造过程中实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺。抛光材料是 CMP 工艺过程中必不可少的耗材,但是技术壁垒高且客户认证时间长,一 直以来处于寡头垄断的格局。根据功能的不同,抛光材料可划分为抛光垫、抛光液、 调节器、以及清洁剂等,其中抛光液占据 49%的市场份额,抛光垫占据了 33%的市场 份额。全球芯片抛光液市场主要被美国、日本、韩国等企业垄断,占全球高端市场份 额 90%以上。CMP 抛光垫方面,陶氏杜邦占 79%的市场份额。中国抛光材料市场发展迅速,未来可期。2019 年,全球抛光垫和抛光液的市场规模 分别为 7 亿美元和 12 亿美元,较去年同期有所增长。中国 CMP 抛光液市场销售规模 增长迅速,从 2014 年的 12.1 亿元增长到 2018 年的 17.7 亿元,年复合增长率为 10.0%,预计 2023 年市场规模将达到 24.4 亿元。CMP 抛光垫过去五年年复合增长率 为 9.7%,2018 年市场规模为 10.3 亿元,预计 2023 年市场规模达到 14.3 亿元。CMP 抛光步骤不断增加,CMP 材料需求有望继续突破。由于工艺制程和技术节点不同, 每片晶圆在生产过程中都会经历几道甚至几十道 CMP 抛光工艺。随着未来芯片尺寸 不断减小的趋势,抛光的步骤将不断增加,相关需求也将不断增加,未来的发展潜力 巨大。2.2.6 碳化硅和氮化镓第三代半导体核心材料—碳化硅和氮化镓。第一代半导体材料主要用于分立器件和 芯片制造;第二代半导体材料主要用于制作高速、高频、大功率以及发光电子器件, 也是制作高性能微波、毫米波器件的优良材料,广泛应用在微波通信、光通信、卫星 通信、光电器件、激光器和卫星导航等领域;第三代半导体材料广泛用于制作高温、 高频、大功率和抗辐射电子器件,应用于半导体照明、5G 通信、卫星通信、光通信、 电力电子、航空航天等领域。氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)是第三代半导体材料较 为成熟、最具有发展前景的两种材料。第三代半导体投资热度较高。据 CASA 统计,2019 年 SiC 投资 14 起,金额 220.8 亿 元,GaN 投资 3 起,金额 45 亿元,较去年同比增加 60%。根据赛瑞研究显示,2017 年全球 SiC 功率半导体市场规模为 3.02 亿美元,预计 2023 年达到 13.99 亿美元,GAGR 为 29%;2017 年全球射频 GaN 市场规模为 3.8 亿美元, 预计 2023 年达到 13 亿美元,CAGR 为 22.9%。2.2.7 先进封装封装技术地位重要,创新技术不断出现。封装技术伴随集成电路发明应运而生,主要 功能是完成电源分配、信号分配、散热和保护。随着芯片技术的发展,封装技术不断 革新。封装互连密度不断提高,封装厚度不断减小,三维封装、系统封装手段不断演 进。随着集成电路应用多元化,智能手机、物联网、汽车电子、高性能计算、5G、人 工智能等新兴领域对先进封装提出更高要求,封装技术发展迅速,创新技术不断出现。市场发展未来可期,产业发展三足鼎立。受5G 与电子产品的相关影响,2019 年全球 封测市场规模达 566 亿美元,同比增长约 1%,随着下游应用的不断放量,封测行业 市场有望迎来高增长。目前全球封测产业的主要地区为中国台湾、美国、中国大陆。 中国台湾是全球芯片封测代工实力最强的区域,占据一半以上市场份额;美国由于众 多 IDM 龙头企业用自己的封测部门,因此也是全球封测产业的重要参与者。中国封测行业发展迅速。中国大陆近年来积极推进半导体产业发展,封测行业发展迅 速,通过自主研发先进封装和海外并购整合,中国大陆封测市场迅速壮大,份额位居 全球第二。2019 年中国封测市场规模约 359 亿美元,同比增长约 15%,随着 5G 的进 一步推广,未来需求有望继续增加。2.3 面板材料显示技术广泛应用于电视、笔记本电脑、平板电脑、手机等电子产品,在信息产业发 展过程中发挥了重要作用。显示技术从 20 世纪 50 年代的阴极射线管显示技术(CRT) 发展到二十世纪初的平板显示技术(FPD),平板显示技术又分支出离子显示(PDP)、 液晶显示(LCD)、有机发光二极管显示(OLED)等技术路线。相比于阴极显像管技术, 平板显示具有节能环保、低辐射、重量轻、厚度薄、体积小等优点。目前,平板显示 技术的主流产品为薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD)面板和 OLED 面板,前者主要应用 于笔记本电脑、显示器以及电视等领域,后者应用与显示照明领域。LCD 在大尺寸屏幕产品中处主导地位,大尺寸化趋势是促进液晶面板行业发展的主要 动力,而 OLED 技术作为新型显示技术,在小尺寸平板显示中广泛应用。商业化趋势加速,OLED 市场规模逐年增加。近年,OLED 显示的商业化应用趋势开始 逐步体现,AMOLED 显示面板的主要终端应用领域为手机和电视产品,市场规模不断 扩大,渗透率不断提高。2018 年 OLED 产值规模已达 131.1 亿美元,市场规模 9.6 亿 元,预计 2025 年市场规模将达到 47.1 亿元。随着 LCD 和 OLED 下游需求的不断放量,液晶材料、偏光片、OLED 发光材料等同产业 链产品需求持续增加,市场规模有望进一步扩大。2.3.1 液晶材料液晶材料是 LCD 的关键材料之一,直接影响着液晶显示整机的时间、视角、亮度、 分辨率、使用温度等性能。近年来,全球液晶面板产能逐渐由日韩及中国台湾地区转 向中国大陆,国内混合液晶需求量快速增长。同时,TFT-LCD 面板出货面积的不断增 加也将推动上游混合液晶材料市场需求的增长。受益于国内龙头企业市场份额的快速增长,混合液晶国产替代空间巨大。IHS 数据显 示,2019 年混合液晶的全球需求量约为 780.5 吨,2023 年将达到 871.5 吨,2019- 2021 年国内混晶需求量分别为 410 吨、510 吨和 590 吨,年均增速超过 20%,市场空 间较大。2.3.2 玻璃基板玻璃基板是平板显示产业的关键基础材料之一。玻璃基板是一种表面极其平整的薄 玻璃片,与面板的分辨率、透光率、重量、厚度、可视角度等指标密切相关,成本约占整个显示面板产品成本的 20%。玻璃基板行业是液晶显示面板上游的核心原材料器 件,技术壁垒较高,行业主要被美国和日本企业垄断。消费电子市场广阔,玻璃基板发展动力十足。2019 年我国玻璃基板市场规模为 203.09 亿元,其中电视面板领域市场为 141.54 亿元,占比 69.69%;电脑、笔记本及其他大 尺寸面板领域为 38.1 亿元,占比 18.76%;手机及其他小尺寸面板领域玻璃基板规模 为 23.45 亿元,占比 11.55%。我国是全球最大的消费电子生产国和消费国,随着消 费电子市场的不断增长,玻璃基板的需求快速扩张,预计 2019 年达到 32,324 万平 方米,2014-2019 年复合增长率 28.75%。2.3.3 偏光片偏光片是一种复合材料,可实现液晶显示高亮度、高对比度的特性,是液晶面板的三 大关键原材料之一。LCD 模组中需要两张偏光片,分别位于玻璃基板两侧,缺少任何 一张偏光片都无法显示画面。偏光片产业链上游主要包含 PVA、TAC 等原材料,中游 为偏光片生产,下游为显示面板及太阳眼镜、护目镜、摄影设备等终端产品。大陆面板产业的快速发展,政策利好拉动偏光片厂商加大研发投入、促进产能规模 扩张。2018 年的全球偏光片产能规模约为 7.27 亿平米,整体产能扩张趋于平稳,预 计未来五年内偏光片市场供需将保持 4%的增速稳步增长,2020 年全球偏光片市场规 模将达到 132.5 亿美元。2018 年国内偏光片市场规模为 42 亿美元,占全球市场份额 34.1%,预计 2020 年国内偏光片市场规模可达 53.2 亿美元,占全球市场份额达 40.2%。偏光片原材料成本占总成本的 70%以上,其中 TAC 膜、PVA 膜分别占材料成本的 56% 和 16%左右,是偏光片生产过程中最重要的部分。PVA 膜起到偏振的作用,是偏光片 的核心部分,决定了偏光片的偏光性能、透过率、色调等关键光学指标。TAC 膜一方 面作为 PVA 膜的支撑体,保证延伸的 PVA 膜不会回缩,另一方面保护 PVA 膜不受水 汽、紫外线及其他外界物质的损害,保证偏光片的环境耐候性。2.3.4 OLED发光材料OLED发光材料是OLED显示面板的关键材料,是OLED产业链中技术壁垒最高的领域。OLED 材料主要包括发光材料和基础材料两部分,发光材料主要包括红光主体/客体 材料、绿光主体/客体材料、蓝光主体/客体材料等。目前,OLED 发光材料具有较 高的专利壁垒,核心技术被韩日德美企业所掌控,国内企业主要从事 OLED 中间体和 单体粗品生产。其中,绿光材料的主要供应商为三星 SDI、默克公司;红光材料的主 要供应商为陶氏化学;蓝光材料主要由出光兴产供应。2019 年 OLED 发光材料市场规 模为 13.4 亿美元,预计 2020 年将达到 19 亿美元,市场增长迅速,未来发展可期。2.3.5 精细金属掩模版精细金属掩膜版(Fine Metal Mask,简称 FMM)是 OLED 蒸镀工艺中的消耗性核心零 部件。FMM 的主要作用是在 OLED 生产过程中沉积 RGB 有机物质并形成像素,通过准 确和精细地沉积有机物质提高分辨率和良率。制造高精度 FMM,需要 INVAR 等更高级 的合金。现在市面上唯一能提供满足 FMM 使用要求的合金厂商是 Hitachi Metals, 国内 FMM 材料处于初始研发阶段,尚不具备量产条件。FMM 供应商数量有限,技术壁垒较高。HIS 数据显示,2017 年 FMM 市场将产生 2.3 亿 美元收入,2022 年达到 12 亿美元,年复合年增长率为 38%。当前领先的制造商为大 日本印刷株式会社,绝大多数的 AMOLED 显示屏均使用其 FMM 掩膜。2.4 高分子新材料2.4.1 生物可降解塑料“限速”升级,可降解塑料市场增长未来可期。可降解塑料也称为可环境降解塑料, 是指在保存期内性能不变,而后在自然环境条件下可降解且对环境无害的塑料。可降 解塑料可应用于农用地膜、垃圾袋、各类塑料包装袋、商场购物袋和一次性餐饮具等。 近年来,“限塑令”等政策的落地实施,生物可降解塑料迎来重大发展机遇,市场发 展空间较大。2018 年全球可降解塑料需求量约为 36 万吨,近五年年复合增速约 5.0%。2.4.2 胶粘剂应用领域不断拓宽,市场空间无限。胶粘剂以粘料为主剂,配合各种固化剂、增塑剂 和填料等助剂配制,能够把各种材料紧密结合在一起。胶粘剂用途广泛,近年来,我 国胶粘剂应用领域已从木材加工、建筑和包装等行业,扩展到服装、轻工、机械制造、 航天航空、电子电器、交通运输、医疗卫生、邮电、仓贮等众多领域。商标、标签和 广告贴的广泛使用进一步加快了胶粘剂品种的发展,汽车业、电子电器业、制鞋业、建筑业、食品包装业的用胶量增长快速。用途广泛,胶粘剂市场规模不断扩大。2019 年,全球胶粘剂市场规模达到 487 亿美 元,同比增长 7.5%,预计到 2020 年,胶粘剂市场规模将超过 520 亿美元,2016-2020 年复合增长率约为 6.9%。其中中国胶粘剂市场仍将保持良好的增长态势,预计 2020 年,中国胶粘剂市场规模将达 1200 亿元。2.4.3 有机硅性能优异,有机硅应用广泛。有机硅聚合物兼备了无机材料和有机材料的性能,具有 耐高低温、抗氧化、耐辐射、介电性能好、难燃、憎水、脱膜、温粘系数小、无毒无 味以及生理惰性等优异性能,广泛运用于电子电气、建筑、化工、纺织、轻工、医疗 等领域。有机硅聚合产品既可以作为基础材料,又可以作为功能性材料添加入其它材 料而改善其性能,素有“工业味精”之美称。有机硅产品按其用途或所处产品链的位置可分为上游产品和下游产品两大类。上游产品包括氯硅烷单体和初级聚硅氧烷中 间体;下游产品则主要是以初级聚硅氧烷中间体为原料经深加工而获得有机硅产品 及制品。全球市场稳步增加,产能增长主要源自中国。2008-2018 年全球聚硅氧烷产能从 150.2 万吨/年增加至 254.8 万吨/年,产量从 113.3 万吨增加至 210.0 万吨,预计 2023 年 全球聚硅氧烷总产能将达到 309.2 万吨/年,产量达 268.0 万吨。近十年,有机硅产 能向中国转移趋势明显,我国已成为有机硅生产和消费大国,产品优势愈加明显,进 口替代效应显著。2.5 高性能纤维2.5.1 超高分子量聚乙烯纤维地区冲突拉动超高分子量聚乙烯纤维需求不断增长。超高分子量聚(UHMWPE)纤维,是 由相对分子质量在 100 万-500 万的聚乙烯所纺出的纤维。近年来,世界各地冲突加 剧、国家安全意识提升,军事装备、安全防护等行业增加了对高强度、高性能等超高 分子量聚乙烯产品的需求。据前瞻产业研究院统计,未来 2-5 年,UHMWPE 年需求量 将稳定在 10 万吨以上,总需求预计达到 68.3 万吨。后发先至,中国超高分子量聚乙烯纤维产业发展迅速。我国超高分子量聚乙烯纤维起 步较晚,但发展迅速,2019 年我国超高分子量聚乙烯纤维行业总产能约 4.1 万吨, 占全球总产能的 60%以上。2.5.2 碳纤维碳纤维优点显著,下游应用领域众多。碳纤维(Carbon Fiber,简称 CF)是由有机 纤维(粘胶基、沥青基、聚丙烯腈基纤维等)在高温环境下裂解碳化形成碳主链机构 的无机纤维,是一种含碳量高于 90%的无机纤维。碳纤维具有目前其他任何材料无可 比拟的高比强度(强度比密度)和高比刚度(模量比密度),还具有低比重、耐腐蚀、 耐疲劳、耐高温、膨胀系数小等特性,被誉为“新材料之王”,广泛应用于国防工业 以及高性能民用领域,主要包括航空航天、海洋工程、新能源装备、工程机械、交通 设施等,是一种国家亟需、应用前景广阔的战略性新材料。三种碳纤维在性能上各有所长。碳纤维具有高强度、高模量、低密度、耐高温等一系 列优异的性能,三种原丝制造的碳纤维具有一定的通性,但在具体的性能上各有所长。碳纤维的需求量稳定增长,近年呈加速趋势。2008 年全球碳纤维需求量 36.4 千吨, 2018 年达到 92.6 千吨,十年间的平均增长率为 9.8%,且近年来增长率有所提升, 2015-2018 年间的增长率分别为 28%、15%、7%、10%,平均而言高于此前的增长率。 若按每年 10%的增长率计算,预计 2019 与 2020 年全球碳纤维的需求量将分别达到 101.9 与 112.1 千吨。国内碳纤维的需求以加速趋势增长。2018 年国内碳纤维需求达到 31 千吨,占全球碳 纤维需求的 33.48%,对比 2017 年的 23.5 千吨,增速达到 32%,同期全球碳纤维需求 的增长率约为 10%。2008-2018 十年间,国内碳纤维的需求量从 8.2 千吨增长至 31 千 吨,年均增长率达到 14.22%,高于 9.8%的世界平均增长率;自 2015 年以来,国内碳 纤维需求的增长率始终维持在较高水平,并有加速上升的趋势。若按 14%的增长率计 算,预计到 2020 年,国内碳纤维的需求将达到 40.29 千吨。2.5.3 对位芳纶对位芳纶性能优异,民用、军用领域应用较广。对位芳纶的强度是钢的 3 倍、强度较 高的涤纶工业丝的 4 倍;初始模量是涤纶工业丝的 4-10 倍、聚酰胺纤维的 10 倍以 上。对位芳纶稳定性高,在 150℃下收缩率为零,在高温下仍能保持较高的强度,如 在 260℃温度下仍可保持原强度的 65%。对位芳纶应用领域包括防护服装(主要为防 弹装备)、航空航天、汽车工业、光缆增强等,间位芳纶应用领域包括防护服装(主 要为阻燃装备)、工业过滤、工业制毡、汽车工业等。生产条件严苛,垄断严重。生产可供使用的、性能优良的高分子芳纶纤维缩聚物的条 件较为严苛,对仪器设备要求较高,因此鲜有企业具备大量产业化生产能力。由于芳纶材料技术壁垒高、研发周期长的特点,世界芳纶产业集中程度较高,全球芳纶产业 几乎由美国杜邦、日本帝人、中国泰和新材、韩国可隆四家公司垄断。对位芳纶产能不足,进口依赖程度高。国内对位芳纶需求量为约 1 万吨,而实际产能 仅仅 2000 吨,进口依存度约为 87%,对位芳纶需求缺口大,进口依赖严重。单兵防 护装备、航空航天领域等国防领域的需求较高,且暂无较好替代材料,目前我国对位 芳纶产能不足,性能也未达到最优。2.6 其他前沿新材料2.6.1 新能源汽车新能源汽车发展迅速,中国市场领跑全球。新能源汽车的产业链主要由电池、电机和 电控三部分构成。其中锂动力电池主要由电芯、BMS 和 Pack 组成,燃料电池由电堆 和系统配件组成,电机由定子、转子和机械结构构成。据 Markline 统计,2020 年上 半年全球新能源乘用车(BEV+PHEV)销量为 97.4 万辆,其中中国、美国、欧盟、日 本、其它国家分别销售 31.3、11.0、32.4、1.2、17.5 万辆,对应分别占比 33.5%、 11.8%、34.7%、1.3%、18.8%。2.6.2 离子液体优势明显,下游应用众多。离子液体又称室温离子液体、室温熔融盐或有机离子液体 等,是由有机阳离子和无机阴离子组成,在 100℃以下呈液体状态的盐类。离子液体 无味、不支持燃烧、蒸汽压小且很难挥发、易回收,在工业使用中无有害气体产生, 是传统有机溶剂的良好替代品,与传统常规溶剂相比,在热稳定性、导电性方面具有 独特的优势。离子液体目前广泛应用于溶剂,电解质,显示器,分析仪器,润滑剂, 塑料,电化学行业等领域。Graphical Research 预计,2017 年全球离子液体需求达 1.5 万吨,预计到 2024 年需求将达到 6.5 万吨,复合增长率达到 23.3%,市场规模 达到 25 亿美元。2.6.3 富勒烯应用广泛,未来市场广阔。富勒烯具有完美的对称结构,在纳米尺度范围内有特殊的 稳定性和奇异的电子结构,在许多高新技术领域应用潜力巨大,因此被称为“纳米王 子”。受成本与技术因素限制,目前富勒烯应用仍处于起步阶段。富勒烯具有硬度高、 稳定性好、超导性等诸多特性,在电子、生物医药、超导、能源、工业催化等领域具 有极大的应用潜力。2006 年到 2018 年间,全球富勒烯市场规模都在以年均 70%左右的速度增长,预计 2018 年市场规模达到 136 亿美元。3、政策支持,新材料发展动力十足为了提升我国新材料的基础支撑能力,实现我国从材料大国到材料强国的转变,我国 先后颁发《关键材料升级换代工程实施方案》、《中国制造2025》、《“十三五”国家战 略性新兴产业发展规划》等一系列纲领性文件与指导性文件。具体从战略材料、先进 基础材料和前沿新材料三个重点方向展开。其中先进基础材料包括,先进钢铁材料、 先进有色金属材料、先进化工材料等;关键战略材料包括,高端装备用特种合金、高 性能分离膜材料、高性能纤维及复合材料等;前沿新材料包括,石墨烯、金属及高分 子增材制造材料、形状记忆合金、自修复材料等。根据对国家政策的相关梳理,根据我国对新材料支持力度的不同,我们可以将新材料 划分为重点突破的新材料,主要包括高端装备用特种合金、高性能结构材料、航空航 天、新能源汽车材料、生物医药、节能环保材料等;加快研发的新材料,包括先进钢 铁材料、先进有色金属新材料、先进化工材料、先进建筑材料等;提前布局的新材料, 包括石墨烯、形态记忆合金、自修复材料、智能与仿生超材料等;结合我国在新材料 领域的特色资源优势,积极发展稀土、钨钼、钒钛、锂、石墨等新材料。4、产业周期创造新材料发展新机遇领域发展成熟,成长期与成熟期新材料潜力巨大。新材料应用广泛,但由于新材料是 基于理念、技术和设备等领域创新后的产品,因此一个新材料从概念提出到发展成熟 往往需要一定的周期。新材料产业按产品周期可以分为导入期、成长期、成熟期和衰 退期,新材料所处周期不同,对应的业务规模和发展规划也存在差异。对于导入期新 材料,相关概念刚刚提出,技术发展尚不成熟;成长期新材料相关产品出现分化,技 术工艺迅速发展;成熟期新材料市场发展开始兑现,产能产量处于高位;衰退期新材 料开始逐步退出市场。从产业周期角度,最具发展潜力的为处于成长期于成熟期的新 材料。 导入期:加强产品创新,进行市场培育。导入期产品属于高风险高收益产品类别。 处于导入期的产品,一般市场容量较小、市场渗透率较低;此外,公司的生产规 模一般较小且生产成本高,并且由于技术的不确定性,产品质量难以保证。但是 该市场产品毛利率高,盈利能力强,具有技术优势的公司会领先市场获得巨大收 益。概念提出期,相关领域研究刚刚起步。进军导入期公司的相关要求较高,需要具 备强大的技术研发能力、该领域资深的研究经验、政策的扶持和新兴市场的需求。 此外,该领域新材料技术尚不成熟,市场较小、需求不大。该领域的典型材料包 括:石墨烯、超材料纳米功能材料、记忆合金和关键战略材料等。 成长期:重视工艺创新,改进产品质量,创立企业品牌。进入成长期的产品市场 容量逐步扩大,市场渗透率逐步提高,产品由于技术趋于稳定,产品质量的逐渐 标准化,质量得到有效的改善,且产品成本逐步降低。因此在该阶段,具有较高 产品质量和品牌效应的公司会获得较大的收益。技术、市场成长期,新材料应用增多,市场规模逐渐增加。成长期新材料相关技 术工艺开始逐步成熟,成本开始下降,市场应用逐渐增多,下游需求开始发力, 具有较好的成长性。产品处于成长期的公司除了重视研发外,要注重对于市场的 开发,进行生产工艺创新、提升产品质量、增加产品品种、创立自身品牌并建立 相应的销售网络。该领域的典型材料包括:钛合金、半导体材料等。 成熟期:市场趋于饱和,降低成本,加快产品升级。成熟期的产品技术稳定、质 量稳定且产品差异较小,市场接近饱和。公司应当通过资本密集化、规模效应等 来降低产品成品和提高产品质量,倒逼产品升级。市场兑付期,新材料行业认可度高,使用广泛,下游需求旺盛。成熟期新材料市 场应用较广,终端产品对该新材料粘性较高,市场规模与需求较大。处于成熟期 的公司应当在对原产品成本、质量优化的同时,进行产业链的整合,同时延伸产 业链外延,拓宽新的业务链并推动技术的不断升级。该领域的典型材料包括:3D 打印、锂电池材料、特种橡胶等。 衰退期:新产品逐渐替代,市场逐步缩小。由于生产能力的过剩和规模的不断 缩小,衰退期产品的成本不断增加,并且新产品开始对旧产品产生替代效应, 市场空间逐渐缩小。新材料退出期,该材料性能不再具有优势,市场规模开始缩减。处于衰退期的 公司应当尽量缩减生产能力、减少开支并逐步缩小市场。该领域的典型材料包 括:多晶硅和稀土荧光材料。……(报告观点属于原作者,仅供参考。报告来源:万联证券)如需完整报告请登录【未来智库官网】。

鼓宫宫动

新材料研发“紧盯”市场

本报讯记者张允强、通讯员孟光野韩晓东报道:“高技术发展需求推动高分子材料高性能化、功能化,生产原料多元化趋势明显,绿色低碳促使高分子材料回收利用迫在眉睫。”日前,中国工程院院士蹇锡高在辽宁大连举办的第八届中国创新创业大赛新材料行业总决赛上表示。据了解,入围本届大赛新材料行业总决赛的企业193家,最终82家企业荣获“中国创新创业大赛优秀企业”。科技部火炬中心副主任盛延林表示,材料是国民经济先导产业,新材料是各国重要的战略性新兴产业。新材料行业发展新方向源于市场需求。中车集团副总裁王军表示,未来高速动车组围绕智能、环保、高效和舒适的发展需求,将更加关注镁合金、石墨烯、气凝胶、碳纳米管、非晶合金等新材料发展和应用。中国工程院院士干勇认为,要围绕重大需求,依据国家专项“大、专”属性要求,重点研发先进钢铁材料、高品质高温合金、高性能纤维与先进复合材料、稀土功能材料、先进微电子与光电子材料、新型显示材料、绿色能源材料、军用新材料等。在大赛现场,与石墨烯、富勒烯等被称为改变世界十大新材料之一的气凝胶创新产品展示颇有人气,这一世界上最轻固体材料备受关注。“我们研发的环保型气凝胶新材料,让相关产品更加节能。”科昂纳米科技公司张尚权说。浙创投集团总裁胡永祥认为,气凝胶保温隔热效果非常好,具备高效、无污染、附加值高等特点,行业应用已经逐渐被市场接受。在本次总决赛期间,赛丰新材料产业园和中国技术创业协会知识产权服务联盟揭牌,中国创新创业大赛组委会办公室和中国国际专利技术与产品交易会组委会办公室合作意向、国家级新材料大数据中心战略合作协议等签约仪式同期举行。来源: 经济日报

颛顼

5G新材料市场需求爆发|微研报

5G在全球范围内各产业的市场空间将达12.3万亿美元。其中制造业达3.36万亿美元,将促进相关制造业企业的发展。5G新材料部分是为了配合5G的高性能,保证使用的可靠性强,如PTFE聚四氟乙烯、LCP液晶高分子聚合物;部分是为了缓解5G高功耗带来的问题,如石墨散热片。游资做多情绪继续维持高位,抱团高位强势股的迹象明显。重金接力了省广集团、轴研科技、湘佳股份以及科创板个股沪硅产业。

命题

新材料行业深度报告:5G带来的新材料机遇分析

如需报告请登录【未来智库】。报告摘要:据IHS预计,到2035年,5G在全球范围内各产业的市场空间将达12.3万亿美元 。其中制造业达3.36万亿美元,将促进相关制造业企业的发展。5G建设的重点在于基站建设。5G基站的成本,是由主设备、动力配套、土建施工共同组成。BBU、AAU、传输设备属于主设备;电源、电池、空调、监控属于动力配套;机房属于土建施工。5G新材料部分是为了配合5G的高性能,保证使用的可靠性强,如PTFE、LCP; 部分是为了缓解5G高功耗带来的问题,如石墨散热片。PTFE:介电常数最低的高分子材料PTFE 树脂作为目前为止发现的介电常数最低的高分子材料,具有优良的介电 损耗和耐热性,在覆铜板中表现出优异的介电性能。PTFE:5G时代CCL的理想基材4G时代基站大部分采用环氧树脂玻璃布基(FR-4基材)覆铜板,5G时代由于信号频率较 高、传输数据量等特点,FR-4材料无法满足5G基站要求。5G 领域主要为微波及毫米波应用领域,PTFE树脂作为目前为止发现的介电常数最低的高 分子材料,介质损耗因子Df值在0.002 以下,在覆铜板中表现出优异的介电性能,在高 频、高速工况下的介电损耗满足5G通信基站要求。基站用PTFE预计有十亿级市场空间据中国联通预计,5G建站密度将至少达到4G的1.5倍,预计建设我国5G宏基站数量将达 600万个,全球5G基站数量将超过800万个。由于2016年中国4G基站数量占全球约65%, 参考华为、中兴在5G部署方面的行业领先优势,我们假设5G时代中国将进一步领先全球 ,5G基站数量占全球70%,可推出全球将建设5G宏基站857.14万个。仅考虑AAU中PCB需求量,估计单基站PCB面积为0.65m2,PTFE单价为600元/m2,预计到 2024年我国5G基站用PTFE的增量市场空间超过22亿元,高峰期超过6亿元/年。LCP:5G通讯新材料液晶高分子(Liquid Crystal Polymer,LCP)是一种各向异性的、由刚性分子链构成的 芳香族聚酯类新型高分子材料。根据形成液晶相的不同,LCP可分为LLCP和TLCP。LLCP主 要应用于纤维和涂料,TLCP具有更高的成型加工性 ,在下游具有更广阔的应用空间。商用的TLCP主要有三种:I型是多苯环刚性分子单体之间通过共聚而成;II型是在分子结 构中导入萘环;III型是在分子链中使用脂肪族链段。就耐热性而言,I型>II型>III型。LCP:5G手机天线首选材料5G全频段范围内,LCP综合性能远优于PI和MPI。聚酰亚胺(PI)是4G时代手机主流的天线基材,但是其高频传输损耗严重、结构特性较差,尤其是不能用于10Ghz以上频率,因此已经无法适应5G时代的高频高速趋势。MPI就是改进配方的聚酰亚胺天线,加工成本较低。目前经氟化物配方改善的MPI在15GHz以下的信号频段上的表现已经大致与LCP相当。LCP具有优异的低吸潮性、低介电常数和低损耗因子,正切损耗为0.002,即使在110 GHz时也只增加到0.0045,在毫米波范围内表现相当优异,是5G时代理想的天线基材。电磁屏蔽膜:消费类电子产品主流电磁屏蔽材料在智能手机、平板电脑等电子产品中,由于产品结构紧密,产品空间有限常使用电磁屏 蔽膜来阻断电磁干扰。电磁屏蔽膜主要是依附于FPC产品来使用的。金属合金型电磁屏蔽膜是目前最主流的电磁屏蔽膜。电磁屏蔽膜:增量市场,供需均快速提高2013-2019年国内电磁屏蔽膜产量复合增长率达20.94%,需求量复合增长率达14.72%。预计到2023年国内电磁屏蔽膜产量将达1940万平方米,需求量达1900万平方米。根据BCCResearch的预测,全球EMI/RFI屏蔽材料市场规模将从2013年的52亿美元提高到 2018年的70亿美元,预计2023年达92.5亿美元。报告节选:(报告观点属于原作者,仅供参考。报告来源:方正证券)如需报告原文档请登录【未来智库】。

多闻

新材料研发“紧盯”市场 是各国重要的战略性新兴产业

来源:经济日报82家企业获“中国创新创业大赛优秀企业”新材料研发“紧盯”市场本报讯 记者张允强、通讯员孟光野 韩晓东报道:“高技术发展需求推动高分子材料高性能化、功能化,生产原料多元化趋势明显,绿色低碳促使高分子材料回收利用迫在眉睫。”日前,中国工程院院士蹇锡高在辽宁大连举办的第八届中国创新创业大赛新材料行业总决赛上表示。据了解,入围本届大赛新材料行业总决赛的企业193家,最终82家企业荣获“中国创新创业大赛优秀企业”。科技部火炬中心副主任盛延林表示,材料是国民经济先导产业,新材料是各国重要的战略性新兴产业。新材料行业发展新方向源于市场需求。中车集团副总裁王军表示,未来高速动车组围绕智能、环保、高效和舒适的发展需求,将更加关注镁合金、石墨烯、气凝胶、碳纳米管、非晶合金等新材料发展和应用。中国工程院院士干勇认为,要围绕重大需求,依据国家专项“大、专”属性要求,重点研发先进钢铁材料、高品质高温合金、高性能纤维与先进复合材料、稀土功能材料、先进微电子与光电子材料、新型显示材料、绿色能源材料、军用新材料等。在大赛现场,与石墨烯、富勒烯等被称为改变世界十大新材料之一的气凝胶创新产品展示颇有人气,这一世界上最轻固体材料备受关注。“我们研发的环保型气凝胶新材料,让相关产品更加节能。”科昂纳米科技公司张尚权说。浙创投集团总裁胡永祥认为,气凝胶保温隔热效果非常好,具备高效、无污染、附加值高等特点,行业应用已经逐渐被市场接受。在本次总决赛期间,赛丰新材料产业园和中国技术创业协会知识产权服务联盟揭牌,中国创新创业大赛组委会办公室和中国国际专利技术与产品交易会组委会办公室合作意向、国家级新材料大数据中心战略合作协议等签约仪式同期举行。

势为天子

中国新材料发展战略研究

【能源人都在看,点击右上角加'关注'】文/谢曼 干勇王慧,钢铁研究总院 中国工程院,中国工程科学一、前言材料服务国民经济、社会发展、国防建设和人民生活的各个领域,是经济建设、社会进步和国家安全的物质基础和先导,支撑了整个社会经济和国防建设。新一代信息技术与新材料是制造业的两大“底盘技术”。新一代信息技术是第四次工业革命的驱动力,而新材料是支撑战略性新兴产业和重大工程不可或缺的物质基础。信息技术与新材料深度融合,共同推动制造业向高端化发展。近几年,在新一轮科技革命和产业革命的大背景下,新材料技术不断取得新突破,新材料和新物质结构不断涌现,全球新材料产业保持快速增长态势。与发达国家相比,我国新材料产业起步较晚、基础薄弱。“十二五”以来,我国出台多项政策文件,在材料领域全面部署,对标发达国家奋起直追。经过不懈努力,我国在体系建设、产业规模、技术进步、集群效应等方面取得了较大进步,为国民经济和国防建设做出了重要贡献,已成为名副其实的材料大国。但与此同时,我国新材料产业发展也存在诸多问题,材料强国之路任重道远。为推动新材料产业高质量发展,支撑制造强国战略实施,2017年12月,中国工程院正式启动“新材料强国2035战略研究”重大咨询项目,旨在对我国新材料产业发展进行顶层设计。项目组织先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料,以及新材料评价、表征、标准平台建设等课题组,聚焦重点领域,制定面向2035的新材料强国发展战略,为国家加快提升新材料自主创新能力和产业核心竞争力提供咨询建议。本文作为“新材料强国2035战略研究”项目的学术性成果展示,分析新材料产业发展现状、趋势及存在问题,梳理新材料产业政策,围绕新材料战略需求,研究新材料强国发展战略总体思路、强国特征及发展目标,针对新材料产业重点领域提出重点发展方向,研究提出相关政策措施,为我国新材料产业发展和政府有关部门决策提供支撑和参考。二、新材料产业发展现状及趋势(一)国外新材料产业发展现状及趋势1.产业发展现状及趋势全球新材料产业发展迅速,产业规模不断扩大。据统计,2019年全球新材料产值达2.82万亿美元。全球新材料产业已形成三级梯队竞争格局,各国产业发展各有所长。第一梯队是美国、日本、欧洲等发达国家和地区,在经济实力、核心技术、研发能力、市场占有率等方面占据绝对优势。第二梯队是韩国、俄罗斯、中国等国家,新材料产业正处在快速发展时期。第三梯队是巴西、印度等国家。从全球看,新材料产业垄断加剧,高端材料技术壁垒日趋显现。大型跨国公司凭借技术研发、资金、人才等优势,以技术、专利等作为壁垒,已在大多数高技术含量、高附加值的新材料产品中占据了主导地位。当前,以新一代信息技术、新能源、智能制造等为代表的新兴产业快速发展,对材料提出了更高要求,如超高纯度、超高性能、超低缺陷、高速迭代、多功能、高耐用、低成本、易回收、设备精良等,新材料的研制难度前所未有。新材料产业向绿色化、低碳化、精细化、节约化方向发展。新材料研发及制备方法创新进程加快。以材料基因工程为代表的材料设计新方法的出现,大幅缩减了新材料的研发周期和研发成本,加速新材料的创新过程。物联网、人工智能、云计算等新一代信息技术和互联网技术的飞速发展,以及新型感知技术和自动化技术的应用,推动新材料产业研发进程不断加快。2.新材料产业政策近年来,国外主要发达国家针对新材料重点领域出台了相关专项政策,对重点新材料领域实行长期精准扶持和提前战略布局,促进本国新材料产业快速发展,使其纷纷在国际新材料产业中占据了领先地位。如在第三代半导体领域,美国、欧洲、英国、日本、韩国等国家和地区近年来出台了60余项政策,总投入37亿美元,主要发展电力电子、光电子、微波射频、半导体照明等领域的SiC衬底、GaN射频器件、GaNLED、SiC和Si基GaN功率器件、有机发光半导体(OLED)、电力电子器件等芯片封装材料。针对重点材料领域,国外积极实施保护本国利益的贸易政策。截至2020年8月,美国已对约5500亿美元中国输美商品加征关税,关税清单中广泛涉及通信、电子、机械设备、汽车、家具等产品,这些产业间接或直接影响到上游新材料企业,尤其是低附加值的材料企业利润将受到较大影响。发达国家对关键技术和产品的出口不断设置壁垒。2018年8月,美国总统签署了《出口管制改革法案》,同年11月美国商务部工业与安全局又提出了一份针对关键技术和相关产品的出口管制框架方案,列出了14个考虑进行管制的领域,涉及先进材料技术以及与新材料制备相关的设备、检测仪器等。(二)我国新材料产业发展现状及问题1.产业发展现状新材料产业的生产体系基本完整,产业规模不断壮大。我国新材料产业已形成了全球门类最全、规模第一的材料产业体系。建成了涵盖金属、高分子、陶瓷等结构与功能材料的研发和生产体系;形成了庞大的材料生产规模,我国钢铁、有色金属、稀土金属、水泥、玻璃、化学纤维、先进储能材料、光伏材料、有机硅、超硬材料、特种不锈钢等百余种材料产量达到世界第一位。据统计,自“十二五”以来,我国新材料产业产值快速扩张,从2010年的0.65万亿元增长到2019年的4.57万亿元。逐步建立了以企业为主体、市场为导向、“用产学研”相互结合的新材料创新体系;依托地区资源优势,形成了环渤海、长江三角洲、珠江三角洲地区,中西部地区,东北地区新材料产业集群。新材料科技快速发展不断推动产业结构优化[8]。如超级钢、电解铝、低环境负荷型水泥、全氟离子膜、聚烯烃催化剂等产业化关键技术的突破,促进了钢铁、有色金属、建材、石化等传统产业转型升级。新材料为我国航空航天、能源交通、工程建设、资源节约及环境治理等领域一系列国家重大工程的实施提供了不可或缺的物质基础和保障。例如,高性能钢材料、轻合金材料、工程塑料等产品结构不断优化,有力支撑和促进了高速铁路、载人航天、海洋工程、能源装备的“走出去”;第三代铝锂合金成功实现在大飞机上应用等。2.新材料产业政策近些年,国家高度重视新材料产业发展,相关部委陆续推出了一系列政策文件,如《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018—2020年)》《“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划》《“十三五”材料领域科技创新专项规划》《新材料产业发展指南》《国家新材料生产应用示范平台建设方案》《国家新材料测试评价平台建设方案》《新材料标准领航行动计划(2018—2020年)》《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019年版)》等,这些政策的出台大大促进了新材料产业的快速发展。同时,各地方政府和主管部门对新材料产业也十分关注,制定了一批地方性新材料产业政策。如北京、内蒙古、安徽、河北、广东等多个省(自治区、市)及计划单列市也先后出台了新材料产业指导意见、发展规划、行动计划、实施方案,突出地方特色,推动新材料产业快速发展,初步统计有63项政策。在各地方案中既有大的综合性规划,也有地方特色的专题规划,如河南省出台的《河南省尼龙新材料产业发展行动方案》《安徽省半导体产业发展规划(2018—2021年)》《江苏省增材制造产业发展三年行动计划(2018—2020年)》等,部分地方政府还专门就新材料企业进行认定,尤其是新材料首批次保险补偿机制得到了大力的推广,其中广东、江西、四川、湖南、甘肃、山东、吉林、上海、宁波、厦门等诸多省(区、市)出台了地方性保险补偿政策。3.产业发展存在的问题材料支撑保障能力不强,受制于人问题突出,产业链自主可控性较差。究其原因,长期以来,随着我国经济的爆发式增长,材料能买则买,对材料的原创性、基础性、支撑性缺乏足够的重视,导致新材料产业基础薄弱,成为“短板”中的重灾区,对产业安全和重点领域构成重大风险。引领发展能力不足,创新链不通畅,难以抢占战略制高点。由于材料的研发与应用结合不够紧密,工程应用研究不足、数据积累严重缺乏,不仅导致面向材料实际服役环境有针对性的研究缺失,还导致材料的质量工艺不稳定、性能数据不完备、技术标准不配套、考核验证不充分,从而造成大量的新材料难以跨越从研制到应用的“死亡之谷”,有材不能用、有材不会用问题十分突出。新材料研发投入方式单一,投入不足且分散,原始创新能力弱。国家对新材料基础研究缺乏长期稳定的支持,在科技项目中财政资金投入的集中度较低,存在“撒胡椒面”现象。此外,新材料企业自主投入不足,大多新材料企业重视眼前利益从而忽视了原始创新。质量技术基础设施建设薄弱,产业支撑体系不健全。材料评价标准严重缺失,认证认可质量保障服务不够,尚未建立完善的材料标准体系。材料检验检测等基础能力差,检验检测资源优化配置不足,检测能力不足,检测市场机制不完善,检验检测服务能力无法满足产业全面需求,检验检测技术水平和服务能力无法满足国际化需求。未形成良好的产业发展生态,产业发展环境有待优化。新材料产业创新投融资环境不佳,新材料领域的创新人才缺乏,新材料进出口政策体系和知识产权法律制度不健全。三、面向2035的新材料产业发展战略需求当前,我国正处于战略转型期,亟需开辟新的经济增长点,提高环境承载能力,这为我国新材料的大发展提供了难得的历史机遇。在转型升级和新型工业化发展的交汇时期,对新材料的战略需求特别突出。(一)运载工具领域《中国制造2025》中提出大力发展新能源、高效能、高安全的系统技术与装备,完善我国现代交通运载核心技术体系,发展时速400km高速列车、远程宽体客机、新能源汽车等运载工具,提升交通运载可持续发展能力和“走出去”战略支撑能力。因此,亟需对重型直升机、高速列车、远程宽体客机、新能源汽车、重型运载火箭、航天器等运载工具所需核心部件及关键材料进行研发,形成核心部件产品自主保障能力(见表1)。(二)能源动力领域以煤炭为主和油气资源紧缺的能源结构,决定了我国国家能源战略发展重点在于发展新一代高效清洁燃煤发电技术和深海油气资源开发技术。先进能源动力系统用特种合金代表国家高端装备核心竞争力,属于国家战略型新材料范畴,是我国抢占技术制高点的重大机遇。核电、油气开发等能源领域重大项目对特种合金、稀土材料、非晶材料、超导材料、复合材料等新材料提出急迫需求(见表2)。表 2 能源动力领域新材料需求(三)信息显示领域集成电路与信息显示是我国电子信息产业的两大基石,是信息领域为数不多的千亿美元级产业,带动力和辐射力极强,在我国国民经济中占有极其重要的战略地位,信息显示领域新材料需求见表3。新型信息技术及产业的发展需要电子信息材料支撑,当前我国电子信息材料研发技术与发达国家存在较大差距。表 3信息显示领域新材料需求注:QLED为量子点发光二极管;LD为激光二极管;LED为发光二极管。(四)生命健康领域随着全球人口老龄化日益加剧,人们对自身健康的关注度不断提高,健康产业进入加速发展时期。生物医用材料的快速突破,将在疾病快速诊断、人体器官修复移植方面为人类带来福祉,对国家的医疗安全、人民健康产生至关重要的影响,生命健康领域新材料需求见表4。表 4 生命健康领域新材料需求四、新材料强国发展战略(一)总体思路以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻落实党的“十九大”精神,面向建设科技强国和制造强国的战略蓝图,立足国民经济和国防安全重大需求,以提高新材料自主创新能力为核心,以先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料为发展重点,坚持供给侧结构改革,坚持可持续发展,大力发展新技术、新模式、新业态,实现新材料产业转型升级和结构调整,以创新驱动发展,建立以企业为主体,“产学研用”深度融合的新材料自主创新体系,全面提升我国新材料自主保障能力和市场竞争力,把我国建设成为新材料强国。(二)发展目标到2025年,重点新材料总体技术和应用与国际先进水平同步,部分达到国际领先水平;全面提升新材料产品质量水平与稳定性,中高端产品所占比重大幅提升,整体水平进入全球价值链中高端环节;关键高端材料和高端装备自主研发水平和自主保障能力显著提升,关键短板材料受制于人问题得到有效缓解。到2035年,在世界材料强国行列中占有一席之地;围绕保障国家安全、产业安全、科技安全的重大需求,核心系统、关键器件受制于人的问题基本解决;对事关国计民生和国家安全重点领域的器件与材料需求,构建系统性、全方位的支撑保障能力;全面提升材料行业的国际竞争力,基本建成材料自主创新体系。到2050年,位于世界材料强国前列,全面建成材料自主创新体系,材料研发能力和产业竞争力处于全球领先水平;材料发展全面满足国民经济建设和国防安全需求,支撑人类经济社会发展。(三)发展重点与发展方向1.先进基础材料先进基础材料领域发展重点及发展方向主要包括先进钢铁材料、先进有色金属材料、先进石化材料、先进建筑材料、先进轻工材料及先进纺织材料等(见表5)。表 5先进基础材料领域发展重点及发展方向2.关键战略材料关键战略材料领域发展重点及发展方向主要包括高端装备用特种合金、高性能纤维及其复合材料、新型能源材料、先进半导体材料及芯片制造和封装材料、稀土功能材料、电子陶瓷和人工晶体、先进结构功能一体化陶瓷和功能梯度材料、高性能分离膜材料、新型显示材料、新一代生物医用材料及生物基材料等(见表6)。表 6关键战略材料领域发展重点及发展方向3.前沿新材料前沿新材料领域发展重点及发展方向主要包括3D打印用材料、超导材料、智能仿生材料、石墨烯材料等(见表7)。表 7前沿新材料领域发展重点及发展方向4.新材料评价、表征、标准平台建设新材料评价、表征、标准平台建设主要包括平台基础要素建设与完善、机制建设与完善、平台运行重点任务等重点发展方向(见表8)。表 8新材料评价、表征、标准平台建设发展重点及发展方向五、政策及保障措施(一)构建新材料自主创新体系构建以企业为主体的自主创新体系,推进材料领域国家重点实验室的资源整合和规划布局。在石墨烯、轻量化材料、稀土新材料、先进复合材料等关键材料领域建设国家制造业创新中心,培育材料领域新型产业技术研究院,统筹建设新材料协同攻关机构,加强科学技术部、工业和信息化部、发展和改革委员会等各部委组织协调,形成工作合力,合理分配创新资源,避免新材料领域的创新资源分散、创新载体重复建设。(二)加强新材料数字研发平台、生产应用平台、资源共享平台建设大力推进材料基因工程,建设材料数字化研发平台,推动材料基因工程加速融入新材料的研发、设计、制造和应用全生命周期,缩短新材料研发周期,降低研发成本。完善国家级生产应用示范平台,解决核心材料生产应用技术开发、应用技术服役环境评价、生产应用示范线建设、资源数据库共享等问题,推动新材料的应用技术创新发展水平。加强新材料资源共享平台建设,对新材料产品、企业、集聚区、资金项目、成果奖励、学术文献、标准、专利、专家等海量数据资源进行汇聚加工,构建新材料行业知识服务系统;搭建新材料仪器设施共享系统,实现关键仪器设施的在线互联与服务共享等。(三)构建促进新材料发展的政策体系完善财税金融政策,加大财税金融支持力度,健全投融资机制。大力实施知识产权战略,设立国家知识产权专项基金,聚焦于产业核心技术攻关,将核心技术成果转化为知识产权,同时加强知识产权保护,增强知识产权运营效率。积极发挥政府采购等政策引导作用,鼓励在关系国民经济命脉的重要行业和重点产业、重大基础设施、重大建设项目等领域,优先使用新材料首批次应用示范目录产品。完善进出口政策体系,维护公平贸易环境,支持新材料企业运用贸易救济、反垄断等方式维护公平竞争秩序,引导并支持新材料企业做好贸易摩擦应对。建立新材料首批次应用容错和激励机制,研究建立政府投资基金容错机制,加大对新材料领域的支持力度,在保障资金安全稳健的前提下,加快投资决策速度。(四)完善新材料标准、测试、表征、评价体系建立支撑新材料产业高质量发展的标准体系,开展新材料标准领航行动,加大先进基础材料、关键战略材料及前沿新材料标准的有效供给,充分发挥标准化对新材料产业发展和质量变革的引领作用[11]。完善新材料测试、表征、评价体系,建立国家新材料测试评价平台,构建新材料测试评价体系,解决新材料测试评价的瓶颈和短板。大力培育发展自主认证、检测品牌,提升国际竞争力。(五)培育与新材料产业发展相适应的人才队伍在吸引国外新材料创新人才的同时,也要加大国内新材料人才的培养力度,形成可持续的人才供给模式。在新材料基础研究和重大全球性问题研究领域,主动发起国际重大科学计划和工程,搭建世界级新材料科研平台/项目,可吸引国外顶尖科学家和团队参与,攻克科研难关,为科学家提供可以发挥实力的事业平台;对不涉及国家机密的新材料重大科技项目,可吸引国外人才参与研究。不断完善我国新材料人才的评价机制,克服唯论文、唯职称、唯学历、唯奖项倾向,注重标志性成果的质量、贡献、影响。建议调整人才的科技评价机制,通过相关激励方式,让科技人员在成果转化中体现价值。免责声明:以上内容转载自能源情报,所发内容不代表本平台立场。全国能源信息平台联系电话:010-65367702,邮箱:hz@people-energy.com.cn,地址:北京市朝阳区金台西路2号人民日报社