新材料领域概览

2024-06-21 14:18:48 16

一、新材料的概念<


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(金属玻璃)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。


新材料是人类生存的物质基础,每种新材料的出现和应用都将伴随着现代科学技术的巨大飞跃。从现代科技史上可以看出,每一项重大科技突破都在很大程度上取决于相应新材料的发展。因此,新材料是现代科技发展的基础,新材料技术被称为“发明之母”和“产业粮食”。


二、新材料的分类。


新材料按发展方向可分为先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料,下游应用行业广泛,包括半导体、新能源、航空航天、电子信息、节能环保、医疗器械、建筑化工等行业。


目前,根据《新材料产业发展指南》,我国新材料主要分为先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料三大类。


三、国家政策重点领域


自2010年将新材料纳入国家七大战略性新兴产业以来,我国对新材料产业出台了一系列政策措施,比如国家成立国家新材料产业发展领导小组、《新材料产业发展指南》、《新材料关键技术产业化实施方案》、《化工新材料产业“十四五”发展指南》和《“十四五”原材料工业发展规划》等予以支持。


“十四五”期间,我国新材料产业将重点发展高端新材料,例如高端稀土功能材料、高温合金、高性能纤维及其复合材料等。


十四五规划重点新材料图谱


四、重点产业方向


新材料方向之一 轻量化材料


碳纤维以其出色的性能被用于航空航天、汽车等多个领域。我国碳纤维产业存在产能利用低、高端产品少的问题。实现碳纤维规模生产和应用开发的双自主化,是提升我国国防实力和保障供应链稳定的关键。铝合金车身板应用在汽车最重的车身,是实现轻量化目标的关键材料。我国生产工艺复杂的铝合金车身板部分已经开始出口。铝合金车身板国产化是我国汽车产业提高竞争力,帮助国家实现节能减排目标的关键。


新材料方向之二 航空航天材料


聚酰亚胺(PI)在航空航天、高端电子元器件、半导体等多个尖端领域有很高应用价值。我国在高端PI薄膜以及其他高端PI产品仍面临“卡脖子”问题。碳化硅纤维(SiC纤维)是继碳纤维之后发展的又一种新型高性能纤维。全球来看碳化硅纤维技术仍在快速发展和迭代,中国企业有望迎来弯道超车的机遇。


新材料方向之三 半导体材料


硅片是半导体器件和太阳能电池的主要原材料。光伏用硅片产能大多集中在我国,生产技术水平全球领先。半导体硅片制作工艺更为复杂,部分国内企业正努力打破技术壁垒。碳化硅是功率器件的重要原材料,产业格局呈现美国独大的特点;近年来该材料不断在电动车、光伏、智能电网等领域渗透,拥有强劲的下游需求。溅射靶材是集成电路的核心材料之一;2013-2020年全球靶材市场规模的复合增速达14%。


新材料方向之四 新型塑料


聚酰胺(PA)材料受制于国外企业对于原材料生产技术的技术壁垒。在“碳中和”及“以塑代钢”政策背景下,该材料国产替代对我国新能源产业、电子通信、交通运输等领域的发展进步具有重大意义。聚苯硫醚是一种具备优异的物理化学性质的特种工程塑料,对汽车轻量化、大气污染防治做出了重要的贡献。聚乳酸因其优异的机械性、环保性等特点而广泛应用于医药设备及3D打印等诸多领域,但进口依存度较大。


新材料方向之五 电子电器电容新材料


电子浆料是制造厚膜电阻等电子元件的关键,广泛应用于在光伏、航空、军事等领域;目前国内电子浆料龙头企业正致力于生产高质量、高性价比的电子浆料,市占率有较大提升空间。电子陶瓷可广泛应用于通信、工业、汽车等领域,其中MLCC作为产量和需求量最大的电子陶瓷,与电子元器件市场发展趋势和国家政策导向相匹配。


新材料方向之六 多用途新材料


聚苯醚树脂被广泛用于电气机械、IT、汽车、军工等领域,改性聚苯醚在全球的市场需求和消费量逐年上升。对位芳纶产业集中程度较高,目前国内对位芳纶产能自给率约20%左右,进口依赖严重。高吸水性树脂(SAP)具有吸水性好、价格适中、安全性好等特点,预计2025年全球SAP需求量将增长至440万吨。国内人口老龄化趋势加重,叠加生育政策放开,预计2023年中国SAP市场规模将达到145.1亿元。


新材料方向之七 光学和电子化学品


光学膜广泛应用在电子显示、建筑、汽车、新能源等领域,目前我国在中低端光学膜领域已经实现国产替代。在高端光学膜领域,我国企业正通过内生、外延两种方式寻求技术突破和产业升级。光刻胶是一种在半导体制造、PCB、面板行业中使用的尖端材料。当前我国光刻胶国产化比例很低,高端半导体光刻胶基本完全依赖进口,突破光刻胶的海外技术垄断已经成为我国科技前沿攻关的关键环节。OLED是全球新一代显示技术的代表,有望在手机面板领域成为主流显示技术。我国生产商在OLED面板产业中积极扩产,未来产能增长较快,国产化OLED材料潜在需求旺盛。在高价值的发光材料成品领域中,我国已经初步实现国产替代,部分细分产品已实现向国内面板厂商的大批量供货,但在技术和产能上和国际领先水平仍有差距,国际竞争力仍有较大增强空间。


中国新材料产业保持良好的发展势头,但中国自主创新能力不强,产业发展中存在产品结构不合理、关键技术受制于人、国际市场竞争力不强等问题。伴随新一代信息技术、新能源、高端装备制造等应用领域的快速发展和材料基础研究及技术创新的稳步推进,中国新材料产业获得了发展动力,预计在2025年产业总产值将达到10万亿规模,年均复合增长率达13.5%。


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