2019新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新大趨勢(shì)

2019新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新大趨勢(shì)

作為多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的上游環(huán)節(jié)，新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到下游應(yīng)用場(chǎng)景的極大制約，很少出現(xiàn)新研發(fā)成果快速投入大規(guī)模使用的情況，因此往往存在前期投資大、中間環(huán)節(jié)多、轉(zhuǎn)化周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，同信息等高速迭代的行業(yè)相比顯得市場(chǎng)節(jié)奏較為緩慢。

但看似緩慢的變化背后也集聚著巨大的能量，一旦釋放將會(huì)導(dǎo)致市場(chǎng)格局和走勢(shì)的劇變。我們梳理了以下五類材料市場(chǎng)的潛在發(fā)展趨勢(shì)，并從市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力以及下游產(chǎn)業(yè)規(guī)模兩個(gè)角度做出了評(píng)定，值得在2018以及接下來的一段時(shí)期內(nèi)重點(diǎn)關(guān)注。


石墨烯——泡沫投資告一段落，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定將成焦點(diǎn)

石墨烯產(chǎn)業(yè)在近年來經(jīng)歷了一場(chǎng)爆發(fā)式的擴(kuò)張，但同時(shí)也帶來了應(yīng)用場(chǎng)景不多、產(chǎn)能嚴(yán)重過剩、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)混亂不一等問題。一些號(hào)稱產(chǎn)能極高的企業(yè)生產(chǎn)的是層數(shù)多、缺陷多，甚至僅能稱之為多層石墨的低劣產(chǎn)品，極大的擾亂了石墨烯市場(chǎng)的秩序和下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

石墨烯業(yè)內(nèi)也逐漸認(rèn)識(shí)到了這一問題并開始努力做出改變。英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)制定并出版了全球第一個(gè)ISO石墨烯標(biāo)準(zhǔn)，定義了用于描述許多不同形式的石墨烯和相關(guān)2D材料的術(shù)語，為石墨烯的測(cè)試和驗(yàn)證提供依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。加拿大國(guó)家研究理事會(huì)也組建了一個(gè)石墨烯標(biāo)準(zhǔn)特別研究小組，其工作重點(diǎn)是開發(fā)一套從石墨剝離出石墨烯的標(biāo)準(zhǔn)方法，采用先進(jìn)的設(shè)備研究并表征石墨烯材料的特性。這些舉措雖然只是個(gè)開端，但也在一定程度上預(yù)示了整個(gè)石墨烯行業(yè)發(fā)展路線將逐步從體量上的暴增轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的質(zhì)量增長(zhǎng)。

據(jù)BCCResearch、中科院等不同機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，全球石墨烯材料的市場(chǎng)規(guī)模將在2023年超過13億美元，其應(yīng)用市場(chǎng)則在2020年就可能突破1000億元人民幣。不過在近期，國(guó)內(nèi)以石墨稀為主營(yíng)業(yè)務(wù)的四大上市公司第六元素、華高墨烯、二維碳素、廈門凱納還均處于虧損狀態(tài)。這也說明了整個(gè)石墨烯行業(yè)提升發(fā)展質(zhì)量、推進(jìn)下游應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)的重要性和急迫性。

當(dāng)前，我國(guó)在產(chǎn)能和專利數(shù)量方面均處于全球石墨烯產(chǎn)業(yè)的引領(lǐng)地位。國(guó)內(nèi)從事石墨烯粉體材料的公司主要有寧波墨西、常州第六元素、常州二維碳素、廈門凱納、鴻納新材料、德陽烯碳等；從事石墨烯薄膜的有常州二維碳素、無錫格菲、重慶墨希等。

技術(shù)創(chuàng)新性：★★★★★

產(chǎn)業(yè)影響力：★★★☆☆

半導(dǎo)體材料——集中攻關(guān)共塑未來

2018新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新大趨勢(shì)

信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展也對(duì)其硬件基礎(chǔ)——半導(dǎo)體行業(yè)提出了更高的要求。然而當(dāng)前硅基半導(dǎo)體技術(shù)已逐步迫近物理極限，二維半導(dǎo)體、第三代半導(dǎo)體等技術(shù)仍不夠成熟。整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)都急需一場(chǎng)在材料這一最基礎(chǔ)層面的革命性突破，從根本上解決未來信息化社會(huì)對(duì)計(jì)算能力的巨大需求。

不久之前，美國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）和半導(dǎo)體研究聯(lián)盟為首的全球科技、國(guó)防及航空航天工業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者聯(lián)盟（SRC）發(fā)布了名為《半導(dǎo)體研究機(jī)遇：行業(yè)愿景與指南》的報(bào)告。該報(bào)告呼吁政府和業(yè)界加大在超越硅基半導(dǎo)體技術(shù)及發(fā)展下一代半導(dǎo)體制造方法等領(lǐng)域的投資力度。同樣地，韓國(guó)也即將啟動(dòng)預(yù)算高達(dá)22億美元的半導(dǎo)體研發(fā)國(guó)家政策計(jì)劃，自2018年起為期10年。作為半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)先的兩個(gè)國(guó)家，美韓的相關(guān)行為可被視為整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)加強(qiáng)新一代半導(dǎo)體材料和相關(guān)工藝技術(shù)研發(fā)的信號(hào)，有望在較近的一段時(shí)期內(nèi)實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體材料和器件的全面換代。

據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SEMI）統(tǒng)計(jì)，包括晶圓材料和封裝材料在內(nèi)的全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)在2016年即達(dá)到了443億美元的規(guī)模。在下游應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模快速擴(kuò)大，以及新一代半導(dǎo)體材料的研發(fā)和實(shí)用化進(jìn)程不斷加快的雙重推動(dòng)下，半導(dǎo)體材料有望產(chǎn)生市場(chǎng)規(guī)模和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的顯著發(fā)展。

目前全球市場(chǎng)領(lǐng)先的半導(dǎo)體材料企業(yè)包括巴斯夫、住友化學(xué)、信越集團(tuán)、陶氏化學(xué)等。國(guó)內(nèi)較為突出的半導(dǎo)體材料企業(yè)包括浙江金瑞泓科技股份有限公司、南京國(guó)盛電子科技有限公司、寧波江豐電子材料股份有限公司、有研億金新材料有限公司等。

技術(shù)創(chuàng)新性：★★★☆☆

產(chǎn)業(yè)影響力：★★★★☆

車用新材——政策壓力催生的高增長(zhǎng)

2018新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新大趨勢(shì)

節(jié)能減排是當(dāng)今全球汽車行業(yè)的普遍發(fā)展趨勢(shì)。如我國(guó)發(fā)布的《中國(guó)制造2025》就要求到2020年乘用車（含新能源乘用車）新車整體油耗降至5升/100公里；美國(guó)政府則規(guī)定到2025年汽車企業(yè)平均燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)須達(dá)到每加侖54.5英里（約為每百公里4.32升）。在這些計(jì)劃的推動(dòng)下，近年來各大車企均持續(xù)加強(qiáng)相關(guān)的研發(fā)和應(yīng)用力度。而汽車節(jié)能減排的兩大途徑——車體輕量化和新能源動(dòng)力歸根結(jié)底都需要依托新材料領(lǐng)域的不斷進(jìn)步。

在車體輕量化材料方面，高強(qiáng)度鋼、鎂鋁合金、碳復(fù)合材料、長(zhǎng)纖維增強(qiáng)材料、低密度PP材料、低VOC綠色環(huán)保材料、免噴涂材料、無鹵阻燃材料等各種新材料都在持續(xù)提升自身性能，并越來越廣泛的應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品。在新能源材料方面，鋰電池較為成熟，相關(guān)的正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜等鋰電池材料也將持續(xù)增長(zhǎng)；氫燃料電池的應(yīng)用進(jìn)程雖然較為滯后，但仍然是一個(gè)重要的、不可替代的并行技術(shù)路線，相關(guān)材料有望在未來進(jìn)入快速增長(zhǎng)的軌道，甚至一些機(jī)構(gòu)認(rèn)為未來會(huì)超過鋰電池的規(guī)模。

據(jù)Frost＆Sullivan分析，全球輕量化汽車材料市場(chǎng)在2017年達(dá)到了953.4億美元，鋰電池材料市場(chǎng)則為150億美元。

技術(shù)創(chuàng)新性：★★★★☆

產(chǎn)業(yè)影響力：★★★★★

3D打印材料——3D打印行業(yè)最大的受益者

2018新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新大趨勢(shì)

目前3D打印材料的市場(chǎng)規(guī)模占整個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)的37%，是打印材料、打印設(shè)備和打印服務(wù)三大環(huán)節(jié)中附加值最高的一環(huán)。據(jù)IDC估計(jì)，整個(gè)3D打印市場(chǎng)將在今年保持平均22.3%的高速增長(zhǎng)，打印材料市場(chǎng)也將同步擴(kuò)張。

出于對(duì)整個(gè)3D打印行業(yè)的重視，韓國(guó)未來創(chuàng)造科學(xué)部聯(lián)合多家部門共同發(fā)布了《韓國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)振興計(jì)劃（2017—2019年）》，其中就提到了在材料領(lǐng)域培養(yǎng)全球主導(dǎo)企業(yè)，以及4D融合材料、生物材料、多重復(fù)合型多功能材料等方向的材料研發(fā)。Frost &Sullivan也建議除了現(xiàn)有的聚醚酰亞胺（PEI）、聚芳醚酮（PAEK）、半結(jié)晶熱塑性塑料、碳纖維增強(qiáng)材料以及一些高性能金屬粉末等通用性較強(qiáng)的材料之外，3D打印材料的供應(yīng)商應(yīng)當(dāng)以不同終端行業(yè)的需要為基礎(chǔ)開發(fā)一些新的應(yīng)用導(dǎo)向的打印材料。

據(jù)IDC預(yù)測(cè)，到2020年，全球3D打印市場(chǎng)總額將達(dá)到289億美元。打印材料市場(chǎng)相應(yīng)的也將達(dá)到越100億美元的水平。

技術(shù)創(chuàng)新性：★★★☆☆

產(chǎn)業(yè)影響力：★★☆☆☆

顯示材料——國(guó)家戰(zhàn)略推動(dòng)的歷史性機(jī)遇

2018新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新大趨勢(shì)

經(jīng)過近十年的長(zhǎng)期持續(xù)、高強(qiáng)度的投入和扶持，我國(guó)在新型顯示方面已進(jìn)入了高速增長(zhǎng)的快車道。據(jù)歐陽鐘燦院士預(yù)測(cè)，2019年左右中國(guó)就將成為全球最大的顯示器（TFT- LCD+AMOLED）生產(chǎn)基地。到2022年，我國(guó)的產(chǎn)能將達(dá)到2億平方米，比2017年增長(zhǎng)一倍。同時(shí)產(chǎn)品的水平也在快速追趕日韓等先進(jìn)國(guó)家，10代、10.5代、11代生產(chǎn)線已完工或開始建設(shè)。此外，國(guó)際上OLED的材料工藝尚未定型，我國(guó)也同樣有發(fā)展機(jī)會(huì)。但在更上游的材料市場(chǎng)，包括光學(xué)膜、液晶材料、OLED材料、發(fā)光材料等在內(nèi)的顯示材料70%以上依賴進(jìn)口，我國(guó)仍處于大而不強(qiáng)的狀況。

我國(guó)正在編制《新型顯示產(chǎn)業(yè)超越發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2018——2020 年）》，預(yù)計(jì)顯示材料將是其中關(guān)注的重點(diǎn)之一。今后幾年我國(guó)的新型顯示材料產(chǎn)業(yè)兼具旺盛的需求市場(chǎng)和政府的強(qiáng)力支持，將迎來一個(gè)重要的發(fā)展機(jī)遇期。從歷史上看，日本、臺(tái)灣、韓國(guó)的電子產(chǎn)業(yè)已驗(yàn)證了“下游興則上游強(qiáng)，品牌弱則上游弱”的發(fā)展規(guī)律。

在顯示器的整體產(chǎn)值中，光學(xué)膜材料占到了20——30%的份額，液晶和OLED材料占到了15——20%的份額。據(jù)MarketsandMarkets預(yù)測(cè)，全球顯示器市場(chǎng)到2022年預(yù)計(jì)將達(dá)到1691.7億美元。相應(yīng)顯示材料的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到約600——800億美元水平。當(dāng)前主要的液晶生產(chǎn)企業(yè)包括日本JNC、德國(guó)Merck和日本DIC。國(guó)內(nèi)從事液晶及OLED前端材料的主要企業(yè)包括萬潤(rùn)股份、永太科技、上海康鵬、瑞聯(lián)新材等。

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