新材料是指新发现或通过人工新合成或通过传统材料改性处理而产生的具有优异性能和特殊性能的材料,是传统产业升级和战略性新兴产业发展的基石,作为关键资源投入,一次次推动着技术革命的进步。与传统材料产业进行比较,新材料产业具有技术密集、研发资金投入量大、产品附加值高等特点。
近年来,全球新材料产业快速发展,我国新材料产业处于第二梯队,年均复合增速超过20%,但目前上游关键材料、设备发展仍存在诸多“卡脖子”环节,国产替代需求迫切、市场巨大、进程加速。未来一段时间内,国产替代将成为行业成长主旋律。
当下,新材料产业作为我国战略新兴产业之一,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。
各国新材料领域发展不平衡
中国快速进入材料大国行列
目前国际上材料领域全面领先的仍然是美国,此外,日本在纳米材料、电子信息材料领域,韩国在显示材料、存储材料领域,欧洲在结构材料、光学与光电材料、纳米材料领域,俄罗斯在耐高温材料、宇航材料领域有明显优势。
我国在纳米材料、非线性激光晶体、第三代半导体、半导体照明、稀土材料等方面的研究水平和成果与国际先进水平属同一发展阶段,部分处于领先水平。但是在碳纤维及其复合材料、高温合金、高密度信息存储材料、显示技术等方面与国外先进水平还存在较大差距。
目前,中国新材料的进口率是高达86%,自给率仅14%。在国外对中国禁运清单中,主要涉及特种材料与相关设备、材料加工、电子设备、计算机设备、通讯与信息安全、传感器与激光器、导航与航天电子设备、船舶类和航空航天与推进器等九大领域,其中涉及大量的材料(或元器件)问题、工艺问题以及设备问题。
图源网络
在申报科创板上市的120家企业里,材料企业排第四(约10家)。但在上市的29家里面,材料企业排第二。这些企业所研发的产品和技术可以解决我们国家的一些产业安全问题,实现关键材料、元器件以及设备的本土化。
尽管我国新材料产业实现了快速发展进入材料大国行列,但与高质量发展的要求相比存在明显的短板与不足,具体表现为总体产能过剩、产品结构不合理、高端应用领域尚不能完全实现自给、创新能力不突出。
以电子材料为例,从需求角度看,中国电子材料需求全球第一,从生产角度看,我国高端电子材料生产市场份额小于3%,高端电子材料基本依赖进口。
在当下严峻的国际环境和巨大的市场需求影响下,实现新材料产品的自给自足尤为重要。
政策推动新材料产业向高精尖转型
现已形成各具优势新材料产业集群
新材料产业是战略性、基础性产业,是高技术竞争的关键领域,事关现代化经济体系建设大局。党中央、国务院高度重视新材料产业发展,十九届五中全会提出“加快壮大新材料等产业”。
《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出“聚焦新材料等战略性新兴产业,培育壮大产业发展新动能”,作为国家开启全面建设社会主义现代化国家新征程的宏伟蓝图,将新材料等新兴产业置于关系国家发展的战略地位。
而《“十四五”原材料工业发展规划》,为明确原材料工业高质量发展方向提出了未来5年的总体发展方向和15年远景目标,其中重要内容就是培育壮大新材料产业。
《“十四五”原材料工业发展规划》指出,未来5年新材料产业的发展目标,就是要协同创新体系更加高效完善,创新能力明显提升,产业规模持续提升、占原材料工业比重明显提高;一批重点关键领域基础材料得到突破,先进基础材料高端产品质量稳定性、可靠性、适用性明显提升,部分前沿新材料品种实现量产和典型应用。
近年来,在国家政策的推动下,我国新材料产业已形成产业集群发展模式,从追求大而全向高精尖转型,基本形成了以环渤海、长三角、珠三角为轴心,东北、中西部特色突出的产业集群分布,各区域材料产业的发展和空间分布都各有优势、各具特点。
具体而言,北京、深圳、上海、苏州已经成为国内四大纳米材料研发和生产基地;京津地区、内蒙古包头、江西赣州及浙江宁波等地则成为稀土钕铁硼材料的主要生产基地;武汉、长春、广州、厦门成为光电新材料的主要产业基地。
广东材料谷·佛冈产业园
新材料产业前景广阔
国内市场蕴藏五大机会
近年来,我国新材料产业蓬勃发展,产业规模不断壮大,保障能力不断提升,先进储能材料、光伏材料、超硬材料、新型显示材料等百余种材料产量居世界首位,为支撑制造强国建设做出了重要贡献。
2011年我国新材料产业总产值仅仅为0.8万亿元,到 2020年我国新材料产业总产值已增长至5.38万亿元,预计2022年有望突破7万亿元,未来五年,年均复合增长率约为18.72%,新材料产业市场前景广阔。
数据来源:中国产业信息网
目前,全球范围内都在积极发展新材料,尤其是发达国家,而国内新材料产业领域也同样生机蓬勃,总体而言国内新材料领域蕴藏着五大发展趋势和机遇:
一、新材料的发展更注重可持续发展。强调与自然资源、环境的协调,注重资源的高效和重复利用,同时注重以人为本,因此生物医用材料、绿色环保材料、新型建筑材料等绿色健康材料的市场广阔。
二、高新技术的快速发展对关键基础材料提出新的挑战和需求,同时材料更新换代又促进了高技术成果的产业化。未来,自修复材料、自适应材料、新型传感材料、3D打印材料等新材料技术应用前景广阔。
三、人工智能与新材料技术互为促进,加快新材料“井喷式”发展。借助人工智能技术,加快新材料的技术突破,使材料产品实现智能化,拥有传感功能、反馈功能、信息识别和积累功能、响应功能、自诊断能力、自修复能力以及自调解能力。
四、新材料产业上下游进一步融合,整合重组趋势加剧。高新技术的发展,使新材料与信息、能源、医疗卫生、交通、建筑等产业结合越来越越紧密,而激烈的市场竞争,又加剧新材料产业整合重组,产业结构呈现出横向扩散和互相包容的趋势。
五、中国加快承接产业专业,同时逐步实现进口替代。近年来国内5G、新能源、军工、航空航天等新兴行业迎来快速发展阶段,在上游关键材料领域仍处于高度依赖进口的状态,未来国产化需求迫切,进口替代将是行业成长主旋律。
未来新材料产业热点领域
新材料等关键领域的突破将成为技术竞争的核心。作为多个产业链的上游环节,新材料产业的发展受到下游应用场景的极大制约,研发成果难以快速投入大规模应用,同互联网等高速迭代的行业相比显得市场节奏较为缓慢。但缓慢的背后也积聚着巨大的能量,一旦释放将会导致市场格局的嬗变。
具体而言,未来新材料产业领域具有多个热点:
1、纳米材料:高端市场被海外垄断,国内存在千亿级市场蓝海
受益于纳米技术的不断革新、新应用领域不断开拓的影响,全球纳米材料市场快速增长,全球市场规模超过1000亿美元。中国2018年纳米材料行业市场规模达到1150亿元,以年均20%的增长速度快速爆发。
2、石墨烯:锂电材料和导热膜有望成为最大的下游应用
石墨烯是目前世界上最薄、最硬、导电、导热性能最强的材料,其优质的物理特性使其成为传统石墨散热膜的理想替代材料,广泛用于智能手机、平板电脑、大功率节能LED照明、超薄LCD电视等方面。
3、3D打印材料:PLA和ABS占主导、金属和陶瓷材料前景好
随着3D打印技术应用领域的不断拓展和越来越多的3D材料面世,近5年来一直维持20%以上的增速,处于稳定快速的发展期,预计2019年3D打印材料市场规模超过42亿美元。3D打印材料向多元化发展,PLA材料和ABS塑料占主导、金属和陶瓷材料前景较好。
4、超导材料:关注新型低温超导及低成本高温超导材料
超导材料商业化需求保持稳定,2017年全球超导产品市场规模高达61亿美元,商业、医疗保健和电力等工业领域的需求增加是主要增长因素。低温超导应用范围最广,但高温超导材料市场规模将随着技术进步而稳步扩大。据美国能源部预测到2020年低温超导材料应用市场将达到45%,高温超导材料市场占55%。
5、液态金属:主导未来高科技竞争的超级材料之一
液态金属是电力电子、计算机、通讯等高新技术领域的关键材料,可部分替代传统的硅钢、坡莫合金和铁氧体材料。液态金属预计将占据行业重要地位,全球液态金属产品市场具有300亿美元左右的发展空间。

目前,中国虽然已经成为新材料大国,但是距离成为领先世界的新材料强国仍旧任重道远,但是在当下严峻的国际形势和巨大的市场驱动下,结合国家大政方针的鼓励和支持,把握国内新材料领域蕴藏的五大趋势和机遇,提前布局并深耕未来新材料产业热点领域,新材料产业面临着前所未有的发展机遇。
新材料新闻
|