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分析新材料行业前景

发布时间:2016-10-26



 

 

小知识:

1、新材料定义:是指新出现的或正在发展中的,具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能的材料;或采用新技术(工艺,装备),使传统材料性能有明显提高或产生新功能的材料;一般认为满足高技术产业发展需要的一些关键材料也属于新材料的范畴。

2、新材料重要意义:新材料新材料作为高新技术的基础和先导,应用范围极其广泛,它同信息技术、生物技术一起成为二十一世纪最重要和最具发展潜力的领域。新材料也是二十一世纪三大关键技术之一,是高新技术发展的基础和先导,已成为全球经济迅猛增长的源动力。因此,我国将新材料行业作为七大战略新兴产业和“中国制造2025”重点发展的十大领域之一,新材料是整个制造业转型升级的产业基础。一直以来,我国对新材料产业的发展高度重视,出台了众多推动新材料产业发展的措施。

3、新材料分类:按照应用领域来分,一般把新材料归为以下几大类,信息新材料,能源新材料,生物新材料,汽车新材料,纳米新材料、 超导新材料、稀土材料、新型钢铁材料及新型有色金属合金材料,新型建筑材料,新型化工材料,军工新材料等。

 

生物医用新材料:随着生物技术、医药技术、信息技术、制造技术、纳米技术和材料科学技术的迅猛发展与交互融合,新型和新概念生物医用材料层出不穷。药物控制释放材料、组织工程材料、纳米生物材料、生物活性材料、介入诊断和治疗材料、可降解和吸收生物材料、新型人造器官、人造血液等代表了新的发展趋势和方向。在国家科技政策和计划资助下,我国生物医用材料已取得了长足进步,主要集中在骨科修复材料、药物控释材料、介入材料、组织工程支架材料等。我国组织工程材料以骨材料研究为主,形成了以四川、上海、武汉、北京等多家单位为代表的格局。随着安泰科技股份、法尔胜等一些上市公司的介入及留学归国人员的创业活动,我国介入诊疗材料与器械产业化取得了较大进展。国内年产值达到2530亿人民币,国内市场占有率也有了较大提升,其中非血管和心血管介入治疗产品国内市场分别达到70%50%以上。

信息新材料:信息材料是最活跃的新材料领域,微电子材料在未来10~15年仍是最基本的信息材料,集成电路及半导体材料将以硅材料为主体,化合物半导体材料及新一代高温半导体材料共同发展。光电子材料将成为发展最快和最有前途的信息材料,主要集中在激光材料、高亮度发光二极管材料、红外探测器材料、液晶显示材料、光纤材料等领域。

新能源新材料:新能源材料是发展新能源的核心和基础,发展方向是开发绿色二次电池、氢能、燃料电池、太阳能电池和核能的关键材料。当前的研究热点和技术前沿包括高能储氢材料、聚合物锂离子电池材料、质子交换膜燃料电池材料、多晶薄膜太阳能电池材料等。我国在高性能锂电池材料方面取得重大进展,为我国锂电池产业更大发展,特别是锂电池动力电池的发展创造了有利条件,打破了日本一统天下的局面,成为世界第二生产大国。我国自主开发的钴镍锰酸锂成本仅为钴酸锂的一半,高温稳定性也大幅度改善,改性天然石墨球负极材料已研制开发并投入批量生产。近年来,我国太阳能电池发展很快,纳晶太阳能电池材料研究取得了重要进展,其成本估算0.5-1$/pW。如果效率达到5%,性能价格比将超过非晶硅,有很强的市场竞争能力,成为值得关注的新型太阳能电池。

超导材料与技术:超导材料与技术的发展趋势是不断探求更高温度超导体,实现高温超导材料产业化技术在能源、电力、移动通讯、国防领域的应用。从目前国际上高温超导产业化应用的趋势来看,在继续改善BSCCO带材(也称为第一代带材)的同时,各国正在努力研究开发一种在柔性金属基带上涂以YBCO厚膜的涂层导体(第二代高温超导带材)。铋系高温超导线材目前已实现商品化,主要产业化核心技术被美国、日本、中国、德国等少数国家所掌握。我国铋系高温超导线材已实现了产业化,在超导材料的应用方面如超导电缆、超导滤波器等方面取得了突破性进展。20047月,北京云电英纳超导电缆有限公司的三相交流33.535kV/2kA高温超导电缆系统在云南昆明普吉变电站挂网运行成功,标志着我国已经掌握了超导电缆实用化的关键技术。这是全球第三组并网运行的超导电缆系统,综合性能优于前两组,多方面拥有自主关键技术。20043月,清华大学研制的超导滤波器系统在中国联通CDMA移动通信基站上现场试验获得圆满成功。这是我国高温超导技术在移动通信中的首次实际应用,各关键技术指标达到国际先进水平,成为继美国之后、第二个拥有此类实用核心技术的国家。

纳米新材料与技术:纳米材料与技术发展趋势一方面是开展纳米加工、纳米电子、纳米医疗以及机器人等未来能形成新兴主导产业领域的基础研究;一方面是对现在的信息高科技产业和传统产业进行改造和提升。目前,国内规模较大的纳米产业主要包括特种纳米碳材料、纳米粉体材料、纳米复合材料、纳米改性的纺织品及医疗保健等领域。纳米材料的应用尚处于初级阶段,主要是利用纳米粉体材料的功能特性,对传统产品进行升级。在纺织行业,纳米材料改性的功能纤维产品相继问世;抗菌抑菌、红外保温、负离子释放、自清洁、阻燃和防水防静电产品已进入市场;纳米涂料市场份额进一步扩大。在最新的纳米技术研究领域,我国也取得了重要突破,如我国研制出高稳定、可擦写的有机分子纳米存储材料,存储点尺寸为2个纳米,存储密度在1013比特/厘米2,是传统存储密度的105;在国际上首次创新提出GaAsSb/InGaAs非对称双量子阱结构,并在实验上获得室温1.3微米发光纳米材料在国内首次成功研制出性能良好的1.21-1.28微米室温工作边发射激光器。

高性能结构材料:从世界上新材料的发展趋势看,钢铁材料和有色金属材料的生产一直在向短流程、高效率、节能降耗、洁净化、高性能化、多功能化的方向发展;高性能结构陶瓷在保持原有耐高温、高强度的前提下向强韧化、易成形加工方向发展;高分子材料向材料的微观设计、多层次结构调控、集成化、智能化、多功能化方向发展;复合材料以高性能、低成本制造技术为发展重点,向材料设计-制造-评价一体化、功能化、智能化的方向发展。

化工新材料:化工新材料向高性能化、多功能化、精细化、低成本化、生产全球化、工艺无害化、装置大型化、应用普及化、创新持续化、竞争激烈化方向发展。随着催化剂技术、生物技术、纳米技术、组合化学技术的发展,增强了技术人员对于微观化学合成领域的控制能力,使得化工新材料新产品的合成更为灵活,速度不断加快,效率也大为提高。专用性、功能性产品日益成为化工新材料领域中发展最快、研究最活跃的领域。化工新材料由于涉及面广,与下游应用结合紧密,因而成为边缘学科活跃的领域。如纳米技术与材料技术的结合,生物技术、医疗技术与材料技术的结合,膜材料技术与过程控制的结合等等为新学科的不断涌现提供了机会。

    据分析,我国新材料产业“十三五”规划将从升级基础材料、发展战略材料以及遴选前沿新材料三个层面出发,对“十三五”期间我国新材料产业发展作出细致规划。关键战略材料领域,将从保障海洋工程、轨道交通、航空航天、核电、新能源等战略新兴产业,以及促进新一代信息技术、医疗卫生、电动汽车、智能制造等我国具有一定技术优势的产业发展出发,重点发展高端装备用特种合金、高性能分离薄膜、高性能纤维及符合材料、新能源材料、新一代生物医用材料、电子陶瓷、先进半导体、稀土等9大类32个分类材料。预计到“十三五”末,我国经济发展急需的百余种关键战略材料将全面实现国产化,关键战略材料综合保障能力超过70%,在初步形成上下游产业协同的基础上,为上述众多关键产业发展提供材料支撑,奠定未来发展的产业基础。前沿新材料领域,将重点发展石墨烯、3D打印、超导、智能仿生等4大类14个分类材料。其目的是为满足未来十年战略新兴产业发展,以及为制造业全面迈进中高端进行产业准备;并形成一批潜在市场规模在百亿至千亿级别的细分产业,为拉动制造业转型升级和实体经济持续发展,提供长久推动力。

新材料领域产业前景良好,到“十三五”末市场规模将达万亿之巨。而石墨烯、3D打印、超导等前沿材料的快速发展,则有望在未来继续催生出千亿级别的新市场。

然而,当前新材料产业发展却存在许多发展瓶颈。我国新材料产业在品种、质量、数量上距离未来需求上仍有很大差距。中国是新材料的生产大国而非强国。一是支撑保障能力较弱,受制于人问题依然突出。工信部调研指出,130种国民经济需要的关键材料,约32%国内完全空白,约54%国内虽然能够生产,但性能稳定性较差,约14%可以完全自给;二是创新引导能力依然不足,难以抢占战略制高点;三是资源利用能力不高,严重制约可持续发展。

如何破解新材料的市场应用瓶颈?尚贤达猎头新材料行业顾问整理专家意见认为,一是要采取措施,鼓励企业把新材料用起来,形成新材料应用的长效机制,建立新材料的补偿应用机制。二是高度重视新材料产业体系建设,主要建立新材料创新体系、标准体系、装备体系、统计体系、评价体系等。三是要注重处理好政府和市场的关系。