新材料行業(yè)發(fā)展概況

1、 新材料的定義

材料是人類(lèi)賴(lài)以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，所謂新材料，是指新出現(xiàn)的或正在發(fā)展中的，具有傳統(tǒng)材料所不具備的優(yōu)異性能和特殊功能的材料。一般認(rèn)為滿(mǎn)足高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的一些關(guān)鍵材料也屬于新材料的范疇。按材質(zhì)來(lái)分，新材料可以分為金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料和先進(jìn)復(fù)合材料等四大類(lèi);按應(yīng)用領(lǐng)域可分為電子信息材料、新能源材料、納米材料、復(fù)合材料、生態(tài)環(huán)境材料、生物醫(yī)用材料、智能材料、高性能結(jié)構(gòu)材料、新型功能材料、化工新材料、新型建筑材料、先進(jìn)陶瓷材料等類(lèi)別。

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相關(guān)報(bào)告:普華有策信息咨詢(xún)《納米材料行業(yè)投資前景及發(fā)展戰(zhàn)略分析報(bào)告》

新材料產(chǎn)業(yè)，指新材料及其相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)裝備生產(chǎn)所形成的產(chǎn)業(yè)，具體涵蓋新材料本身形成的產(chǎn)業(yè)、新材料技術(shù)及其裝備制造業(yè)、傳統(tǒng)材料技術(shù)提升的產(chǎn)業(yè)等。

在全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育興起的大背景下，世界各國(guó)對(duì)于新材料的重視提升到了一個(gè)新的戰(zhàn)略高度。迄今為止，20 多個(gè)國(guó)家已制定了與新材料相關(guān)的新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，啟動(dòng)了 100 余項(xiàng)專(zhuān)門(mén)計(jì)劃，近 1/3 世界 500 強(qiáng)企業(yè)如埃克森美孚、杜邦等，均從事新材料研發(fā)、生產(chǎn)或與其密切相關(guān)的先進(jìn)制造業(yè)，積極搶占新材料領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。

2、納米材料市場(chǎng)發(fā)展情況

納米材料是新材料大家庭中一個(gè)重要的成員，其主要用于電子、磁性材料、光學(xué)、能源、結(jié)構(gòu)陶瓷及熱噴涂料等領(lǐng)域。作為一項(xiàng)*具有市場(chǎng)應(yīng)用潛力的高科學(xué)技術(shù)，納米材料技術(shù)及其應(yīng)用已被眾多事實(shí)和新出現(xiàn)的納米材料新應(yīng)用成果所證實(shí)。“納米”是一個(gè)長(zhǎng)度單位。1974 年日本*早把這個(gè)術(shù)語(yǔ)應(yīng)用到技術(shù)上，但是以“納米”來(lái)命名材料是在 20 世紀(jì) 80 年代，作為一種材料的定義它把材料的特征尺度限制在 1~100 納米范圍。在納米材料發(fā)展初期，納米材料是指納米顆粒和由它們構(gòu)成的納米薄膜和固體。現(xiàn)在，廣義的納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度或由納米尺度的單元構(gòu)成的材料。如果按維數(shù)，納米材料可以分為四類(lèi):零維，指空間三維尺度均在納米尺度，如納米尺度顆粒;一維，指在空間有兩維處于納米尺度，如納米絲、納米棒、納米管等;二維，指在三維空間中有一維處于納米尺度，如超薄膜、多層薄等;三維，指納米塊體材料。納米材料大部分是人工制備的，屬于人工材料。

自 20 世紀(jì) 90 年代初，納米技術(shù)正式被人類(lèi)認(rèn)知以來(lái)，納米材料及技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，進(jìn)入 21 世紀(jì)后，全球納米材料市場(chǎng)迎來(lái)了蓬勃發(fā)展的階段。目前納米技術(shù)已引起世界各國(guó)的高度重視，被普遍認(rèn)為是 21 世紀(jì)的關(guān)鍵前沿技術(shù)之一，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家為促進(jìn)納米材料和技術(shù)的發(fā)展制定了多個(gè)科研計(jì)劃，投入巨額研發(fā)經(jīng)費(fèi)，并在多個(gè)領(lǐng)域取得重要成果。例如美國(guó)于 2000 年啟動(dòng)了國(guó)家納米計(jì)劃，截止至 2011 年資助經(jīng)費(fèi)累計(jì)超過(guò) 140 億美元;歐盟于 2007 年及2014 年分別出臺(tái)了歐盟第七研發(fā)框架計(jì)劃與地平線 2020 計(jì)劃，重點(diǎn)發(fā)展納米技術(shù)、材料、制造技術(shù)等;日本于 1996 年及 2010 年分別確立科技立國(guó)戰(zhàn)略與新成長(zhǎng)戰(zhàn)略大力促進(jìn)新材料產(chǎn)業(yè)與納米技術(shù)的發(fā)展。

我國(guó)同樣十分重視納米技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，中國(guó)的納米科技研究與國(guó)外幾乎同時(shí)起步，現(xiàn)已建立了以北京為中心的北方納米研究開(kāi)發(fā)中心和以上海為中心的南方納米研究開(kāi)發(fā)中心。國(guó)內(nèi)近百家高校、科研機(jī)構(gòu)和先進(jìn)企業(yè)的一大批科學(xué)家、工程師都積極參與納米材料的研究和開(kāi)發(fā)。

然而中國(guó)納米材料領(lǐng)域的企業(yè)技術(shù)水平相對(duì)落后。雖然從業(yè)企業(yè)數(shù)量眾多，現(xiàn)有與納米科技相關(guān)的企業(yè)已達(dá) 300 余家，但是大部分企業(yè)規(guī)模小于 100 人，主要是從事較低端的納米粉體或初級(jí)產(chǎn)品的制備，產(chǎn)品附加值較低;而在產(chǎn)品附加值較高的高端納米材料領(lǐng)域，中國(guó)距離產(chǎn)業(yè)化還有較大的距離，大部分從業(yè)企業(yè)還處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段，僅有少數(shù)的企業(yè)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)規(guī)模較大的納米應(yīng)用產(chǎn)品主要集中在納米粉體材料及其相關(guān)產(chǎn)品。而納米生物材料、納米電子材料及器件、納米醫(yī)療診斷等高端領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化規(guī)模還很小，主要處于基礎(chǔ)研究或?qū)嶒?yàn)室應(yīng)用研發(fā)階段。

二、細(xì)分市場(chǎng)

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高端金屬粉體必將迎來(lái)更大的發(fā)展空間。由于高端超細(xì)金屬粉體材料應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ诜垠w的化學(xué)成分、含氧量、粒度、流動(dòng)性、松裝比等指標(biāo)有較高要求，受到生產(chǎn)技術(shù)限制的低端產(chǎn)品無(wú)法進(jìn)入這些領(lǐng)域。以下為幾個(gè)主要粉體應(yīng)用行業(yè)的概況:

1、片式多層陶瓷電容器(MLCC )行業(yè)

片式多層陶瓷電容器(MLCC))是陶瓷電容器的一種，陶瓷電容分成單層陶瓷電容(CCS)與多層陶瓷電容 (MLCC)，其電容值含量與產(chǎn)品表面積大小、陶瓷薄膜堆棧層數(shù)成正比，由于陶瓷薄膜堆棧技術(shù)的進(jìn)步，電容值含量也越高，漸可取代中低電容如電解電容和鉭質(zhì)電容的市場(chǎng)應(yīng)用，且 MLCC 可以通過(guò) SMT 直接黏著，生產(chǎn)速度比電解電容和鉭質(zhì)電容更快，加上 3C 電子商品走向輕薄短小特性，MLCC 易于芯片化、體積小的優(yōu)勢(shì)，成為電容器產(chǎn)業(yè)的主流產(chǎn)品。根據(jù)國(guó)際知名被動(dòng)元件市場(chǎng)研究公司 Paumanok 的分析數(shù)據(jù)，2009 年陶瓷電容器占據(jù)所有電容器市場(chǎng)份額的 45%。而到 2011 年 MLCC 已占據(jù)了 90%以上的陶瓷電容器市場(chǎng)份額。目前該行業(yè)是公司的主要服務(wù)行業(yè)， 2014 年以來(lái)這個(gè)行業(yè)的粉體需求量已經(jīng)超過(guò) 8000 噸，產(chǎn)值接近 70 億人民幣，其中主要需求的就是超細(xì)鎳粉和銅粉。公司主要生產(chǎn)的納米金屬粉體包括納米鎳粉、納米銅粉和納米銀粉，是當(dāng)今應(yīng)用*為廣泛的幾種納米材料。

MLCC 當(dāng)前主要應(yīng)用端是消費(fèi)電子市場(chǎng)，其增長(zhǎng)正在被智能化便攜化設(shè)備的旺盛需求拉動(dòng)，尤其以智能手機(jī)、平板電腦、汽車(chē)電子為代表增長(zhǎng)迅猛。2013年全球電容器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了180億美元，其中中國(guó)達(dá)到了773.5億元，預(yù)計(jì)2019年全球?qū)⑦_(dá)到 222 億美元，其中中國(guó)為 1101.6 億元。而陶瓷電容器作為電容器中使用*廣、用量*大的類(lèi)別，隨著技術(shù)不斷進(jìn)步、性能不斷提高，其下游應(yīng)用領(lǐng)域也正不斷擴(kuò)大，預(yù)測(cè)全球市場(chǎng)規(guī)模占比從 2014 年的 49%左右上升至 2019年的 51%左右。中國(guó)市場(chǎng)則于 2014 年的 50%左右上升至 2019 年的 52%左右。

中國(guó)作為全球主要的消費(fèi)性電子產(chǎn)品生產(chǎn)基地，已成為全球陶瓷電容器生產(chǎn)大國(guó)和消費(fèi)大國(guó)，產(chǎn)銷(xiāo)量位居全球前列。從 MLCC 產(chǎn)品的市場(chǎng)需求來(lái)看，其主要應(yīng)用在航天、航空、船艦、兵器、電子對(duì)抗等軍工類(lèi)產(chǎn)品，系統(tǒng)通訊設(shè)備、工業(yè)控制設(shè)備、醫(yī)療電子設(shè)備、汽車(chē)電子、精密儀表儀器、石油勘探設(shè)備、軌道交通等工業(yè)類(lèi)產(chǎn)品及筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)、錄音錄像設(shè)備等消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品。

2、表面封裝行業(yè)

表面組裝技術(shù)是目前電子組裝行業(yè)里*流行的一種技術(shù)和工藝，是電子產(chǎn)品封裝的重要技術(shù)。焊錫膏是伴隨著 SMT 應(yīng)運(yùn)而生的一種新型焊接材料，是由焊錫粉、助焊劑以及其它的表面活性劑、觸變劑等加以混合，形成的膏狀混合物，主要用于 SMT 行業(yè)，如 PCB、晶片電阻、電容、IC 等電子元器件的焊接。焊錫膏是電子信息行業(yè)中重要的輔料之一，系電子化工產(chǎn)品，屬新材料產(chǎn)業(yè)，為國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策中鼓勵(lì)發(fā)展的項(xiàng)目。目前全世界電子信息產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)到 6~7 萬(wàn)億美元，電子信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。多年來(lái)，我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)以年均 20%以上的速度高速增長(zhǎng)，并已成為我國(guó)*支柱產(chǎn)業(yè)。

3、 、 晶片電阻器行業(yè)

晶片電阻器(CR)與 MLCC 具有同樣市場(chǎng)容量的電子元器件，類(lèi)似于 MLCC，但其電極材料目前主要還采用 Ag/Pd 金屬粉體。Ag/Pd 金屬電極材料占據(jù)晶片電阻器整體成本 40%左右，制造成本非常高昂，晶片電阻器制造商同樣面臨著降低成本的巨大需求。近十幾年來(lái)，晶片電阻器電極材料賤金屬化已成為各國(guó)研究者重點(diǎn)研究的對(duì)象;*近幾年，韓國(guó)三星、日本京瓷、臺(tái)灣乾坤等世界大型電子元器件制造商研究已表明賤金屬銅錳合金粉及銅鎳合金粉以低電阻值，穩(wěn)定的電阻溫度系數(shù)，較好的抗蝕性，是取代 Ag/Pd 貴金屬粉的理想材料。可以說(shuō)，在未來(lái)5-10 年內(nèi)銅錳、銅鎳合金粉又將是 50 億人民幣以上的市場(chǎng)規(guī)模。

三 、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

我國(guó)納米材料的應(yīng)用始于上個(gè)世紀(jì) 90 年代中期，是在納米材料和技術(shù)研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。80 年代末開(kāi)始，我國(guó)政府重視納米材料和技術(shù)的研究，國(guó)家科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委、中國(guó)科學(xué)院、教育部和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的省市通過(guò)攀登項(xiàng)目、863 項(xiàng)目、重大基金項(xiàng)目以及攻關(guān)項(xiàng)目對(duì)納米材料的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究進(jìn)行支持;90 年代中期之后，社會(huì)上的企業(yè)家對(duì)納米材料和技術(shù)的開(kāi)發(fā)傾注了濃厚的興趣，一些企業(yè)家對(duì)納米粉體材料的規(guī)模生產(chǎn)以及納米技術(shù)向各個(gè)領(lǐng)域的滲透進(jìn)行投資，從事納米材料生產(chǎn)開(kāi)發(fā)的公司不斷增多，社會(huì)資金投入也不斷增加。

進(jìn)入二十一世紀(jì)，我國(guó)納米材料產(chǎn)業(yè)進(jìn)入穩(wěn)定、健康的發(fā)展階段，尤其是納米粉體材料產(chǎn)業(yè),逐漸形成了一定的規(guī)模和形成了系列化的產(chǎn)品。未來(lái)隨著國(guó)家不斷鼓勵(lì)發(fā)展包括納米材料在內(nèi)的新材料產(chǎn)業(yè)，行業(yè)的發(fā)展環(huán)境不斷趨于改善，各種法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)也即將出臺(tái)，納米行業(yè)從業(yè)者的外部環(huán)境逐漸變好，競(jìng)爭(zhēng)更加有序。

納米材料行業(yè)現(xiàn)有的競(jìng)爭(zhēng)格局主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)特點(diǎn):

1、 技術(shù) 進(jìn)入門(mén)檻高

從固定資產(chǎn)投入來(lái)看，納米材料行業(yè)并不存在很高的進(jìn)入門(mén)檻，門(mén)檻主要反映在技術(shù)積累、人員素質(zhì)等無(wú)形資產(chǎn)，這也是造成與國(guó)外存在較大差距的原因。此外，由于對(duì)技術(shù)難度和市場(chǎng)的疑慮普遍存在，企業(yè)沒(méi)有投入大量的資源去建立國(guó)際化*開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)平臺(tái)，制約了銀粉、銀漿項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)化無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

2、 低端產(chǎn)品 產(chǎn)業(yè)集中度低

由于納米材料行業(yè)進(jìn)入的門(mén)檻不高，尤其是低端的粉體和漿料，陸續(xù)有多家市場(chǎng)進(jìn)入者，但絕大多數(shù)產(chǎn)量極小，市場(chǎng)尚未形成若干實(shí)力較大的廠商，產(chǎn)業(yè)集中度較低。

3、國(guó)外 企業(yè)處于*陣營(yíng)

納米金屬材料市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)差異明顯。目前國(guó)外企業(yè)處于*陣營(yíng)，占據(jù)高端市場(chǎng)。特別是在納米銀漿市場(chǎng)，國(guó)外幾家大型企業(yè)共占據(jù)全球 90%以上的市場(chǎng)份額。國(guó)外不少的知名廠家同時(shí)生產(chǎn)粉體和漿料，例如日本的住友金屬、村田制作所，田中貴金屬、福田金屬、日本昭榮化學(xué)、東芝化學(xué)、德力化學(xué)、日本制鐵、同和礦業(yè)、藤倉(cāng)化學(xué)、富士化研、京都 ELEX、新日本化金、ニホンハニダ株式會(huì)社、ナシクス株式會(huì)社，美國(guó)的 Ferro、Acheson、Dupont、Goldsmith、Metech以及英國(guó)的 Esl、Johnson metthey 等。

4、國(guó)內(nèi)企業(yè)迅速發(fā)展

在政策的支持鼓勵(lì)下，國(guó)內(nèi)民營(yíng)企業(yè)近年來(lái)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，填補(bǔ)了我國(guó)納米金屬材料產(chǎn)業(yè)化的*，鎳粉、銅粉等多種產(chǎn)品得到了國(guó)內(nèi)外下游客戶(hù)的認(rèn)可，市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)大。隨著國(guó)內(nèi)一些企業(yè)研發(fā)能力的不斷提高，納米金屬材料行業(yè)高端市場(chǎng)進(jìn)口替代趨勢(shì)逐漸明顯。