【储能】2021-2027年中国柔性材料行业深度调研及投资前景预测报告172733.pdf
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1、宠辱不惊,看庭前花开花落;去留无意,望天上云卷云舒。洪应明勿以恶小而为之,勿以善小而不为。刘备2021-2027 年中国柔性材料行业深度调研及投资前景预测报告 第一章 2016-2021 年新材料行业发展状况分析 1.1 国外新材料行业发展概述 1.1.1 核心技术分析 新材料技术是按照人的意志,通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。新材料按材料的属性划分,有金属材料、无机非金属材料(如陶瓷、砷化镓半导体等)、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料的使用性能性能分,有结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满
2、足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求。隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射,使敌方探测系统难以发现,新材料技术被称为“发明之母”和“产业粮食”。随着科学技术的进步,产业用纺织品新材料不断地呈现发展趋势,用途也不断向多种领域扩展。一些具有特殊功能的纤维如芳纶、聚苯硫醚、碳纤维等,虽然价格较贵,但在环境保护、节能减排、阻燃耐高温等领域仍被市场看好。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。同传统材料一样,新材料可以从结构组成、功能和应用领域等多种不同角度对其进行分类,不同的分类之间相互交叉
3、和嵌套,一般按应用领域和当今的研究热点把新材料分为以下的主要领域:电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料(含高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料等)、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。1.1.2 国外各国发展状况 新材料作为国民经济先导性产业和高端制造及国防工业等的关键保障,是各国战略竞争的焦点。目前,全球新材料龙头企业主要集中在美国、欧洲和日本,其中,日本、美国、德国有 6 家企业占全球碳纤维产能好学近乎知,力行近乎仁,知耻近乎勇。中庸人之为学,不日进则日退,独学无友,则孤陋而难成;久处一方,则习
4、染而不自觉。顾炎武70%以上;日本和美国有 5 家企业占全球 12 寸晶圆产量的 90%以上;日本有 3 家企业占全球液晶背光源发光材料产量的 90%以上。除中国、印度、巴西等少数国家之外,大多数发展中国家的新材料产业较为落后。1、美国 美国在新材料研究领域一直处于国际领先地位,美国历届政府领导人都对新材料领域高度重视,认为新材料是关系国家经济繁荣和国家安全的最重要的国家战略领域。在政策层面上,美国政府不遗余力地推动新材料领域科技创新,陆续发布了一系列新材料产业政策、新材料产业规划与研发计划。美国新材料领域的全球领先地位和技术领先优势和其对新材料产业的支持是分不开的。从美国新材料产业政策发展来
5、看,新材料发展的政策引导较密集,涵盖的领域包括国防安全、清洁能源、特种材料等,包含了纳米技术材料、复合材料、生物材料、能源材料及半导体材料等诸多领域的材料。美国的新材料产业带有浓重的军工特色,其新材料研究多服务于国家安全,以军工、航空航天及能源为主导方向,这使得美国在航空航天及电子计算机技术等方面一直处于高度领先状态。2、德国 德国是世界工业强国,在电气、汽车、化学、生物技术、电子与信息技术等领域一直以来都举世瞩目。自 2011 年提出和实施“工业 4.0”战略以来,以德国为中心的欧洲西北部城市群已经成为欧盟经济活跃、国际竞争力不断增强的创新引领区。2018 年 10 月的世界经济论坛上公布的
6、全球竞争力报告显示,德国被评为全球最具创新力的国家。德国工业发展一直处于快速平稳的发展态势,不仅在传统领域有着深厚的基础,在新材料等高新技术领域也有着国际领先的实力。德国在国家层面十分重视高新技术的研究,将高新技术的开发与基础研究作为德国联邦政府的一项硬性任务。政府结合本国现状制定出不同时期的战略规划,同时制定出详细可行的实施方案从而带动技术升级以及产业的转型。2019 年 2 月 5 日,德国公布了国家工业战略 2030(NationaleIndustriestrategie 2030)计划草案。该战略旨在提高德国的经济和科技竞争力和创新能力,确保或夺回其在相关工业领域国际市场上的领先地位。
7、略国家工业战略 2030 并非独立提出,而是具有一定的政策连续性,是对国内产业变革需求和国际环境变化的一个回应,背后则反映了德国经济的焦虑以及对未来本国国际竞。争力受到威胁的担忧。国丹青不知老将至,贫贱于我如浮云。杜甫先天下之忧而忧,后天下之乐而乐。范仲淹家工业战略 2030中提到中国在产业发展以及“中国制造 2025”和“一带一路”倡议方面的成功经验,中国创新能力的提高以及在全球价值链上的不断攀升正在对德国企业在国际市场上形成竞争,同时,中国对德国高端制造业企业的并购也带来挑战。新材料产业是德国的支柱产业之一,技术创新和技术进步成为了德国新材料产业集约化发展的重要特征。德国新材料产业已经具有
8、集约化、集群化的特征,在全球首屈一指。从其产业发展不难看出,德国的材料产业发展也是政策先行,从国家层面对产业进行整体规划。3、日本 日本一直致力于新材料领域的技术研发和应用,在电子信息材料、碳纤维复合材料、半导体材料及特种钢等新材料领域一直是国际上的佼佼者。日本不仅注重新材料的研发,而且注重对传统材料性能的改进提高,注重资源回收再利用和环境保护。其材料产品实用性强,符合绿色环保标准。从日本产业发展可以看出,日本国家政策层面对于新材料、科技的研究也高度重视,涵盖了包括电子信息、生物工程、功能化学、高温超导、纳米科技、碳纤维等技术,日本的环境、新能源材料和电子半导体三个领域在国际市场占有绝大份额,
9、并且在工程塑料、碳纤维、精细陶瓷、有机EL 材料、非晶合金、汽车钢铁材料、铝合金材料等方面的优势也很明显。1.1.3 未来发展趋势(1)向多功能、智能化方向发展,开发与应用联系更加紧密 21 世纪,新材料技术的突破将在很大程度上使材料产品实现智能化、多功能化、环保、复合化,以及低成本化、长寿命及按用户进行定制。这些产品会加快信息产业和生物技术的革命性进展,也能够给制造业、服务业及人们生活方式带来重要影响。新材料的开发周期正在缩短,创新性已成为新材料发展的灵魂。同时新材料的开发与应用联系更加紧密,针对特定的应用目的开发新材料可以加快研制速度,提高材料的使用性能,便于新材料迅速走向实际应用,并且可
10、以减少材料的“性能浪费”,从而节约了资源。目前各国正在研究“智能材料主动拆卸”(ADSM)的技术,以期将其运用到生产中。该技术依靠形状记忆合金(SMA)和形状记忆聚合物(SMP)的特殊性能,使得材料在加热到特定的诱发温度时,形状就会发先天下之忧而忧,后天下之乐而乐。范仲淹志不强者智不达,言不信者行不果。墨翟生剧烈变化。ADSM 装置与传统装置的区别在于那些把它们结合在一起的部分,比如螺丝或夹子,新式扣件将在加热到预定温度时自行脱落。(2)与生态环境及资源协调发展备受重视 面对资源、环境和人口的巨大压力,各国都在不断加大生态环境材料及其相关领域的研究与开发力度,并从政策、资金等方面给予更大支持。
11、材料的生态环境化是材料及其产业在资源和环境问题制约下,满足经济可承受性,实现可持续发展的必然选择。生态环境材料具备 3 个特征,即:性能优异并节省资源、减少污染和再生利用,目的是实现资源、材料的有机统一和优化配置,达到资源的高度综合利用,以获得最大的资源效益和环境效益。(3)产品标准全球化趋势明显 在经济全球化日益加强的背景下,各国材料及其产品标准不一致将会导致低效并增加成本,不利于市场应用的国际化。对材料供应商和用户来说,不同的国家以相同方式测试材料特性是非常重要的,对于新材料,这种要求尤其强烈。1.22016-2021 年国内新材料行业发展解析 1.2.1 产业概念分析 新材料是指新近发展
12、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。近几年,世界上研究、发展的新材料主要有新金属材料,精细陶瓷和光纤等等。1.2.2 行业发展特点 1、具备高新技术含量。目前,与传统材料不同,新材料产业的科学基础知识与多领域交叉学科技术相互作用,产品知识含量和附加值高,生产出精细高端的基础性材料,包含复杂的知识产权和拥有强大的竞争优势,资源和能源利用率高且注重产品的低碳性和可循环利用性。新材料采用高新技术产生了优异性能和特殊功
13、能,适用于高技术产业,例如,太阳能电池能源转换效率的不断提升,推动了新能源产业的发展;镁合金与钛合金等高端材料应用于航空航天和汽车等领域,强度高、消震性和散热性好。2、高度关联性。人之为学,不日进则日退,独学无友,则孤陋而难成;久处一方,则习染而不自觉。顾炎武先天下之忧而忧,后天下之乐而乐。范仲淹新材料产业处于产业价值链的上游,任何重要生产活动都离不开材料的供应。新材料产业为下游产业提供生产资料和技术支持,上下游之间存在高度关联性,因此下游产业的市场需求在一定程度上决定了新材料产业的需求。新材料产业的研发和生产水平制约着其他产业的发展水平,能够辐射带动其他产业的发展,新材料产业与下游相关产业的
14、融合发展是未来产业发展的重中之重。3、清洁环保性。传统材料产业属于资源驱动型产业,新材料产业属于创新驱动型产业。生态环境和资源能源的压力对产业结构升级提出了新要求,采用无害化技术、清洁原料的环境友好型生产方式将成为新材料产业的必然选择。新材料产业注重环境友好性和资源可循环利用性,利用绿色生产技术,大大降低资源的消耗和浪费,生产过程满足生态环保标准。4、高投资风险。由于新材料产业的发展存在技术不确定性和市场需求不确定性,因此新材料的研发和推广往往具有较长的周期。企业前期研发投入资金大,技术创新不可预测。基于这些特征,短期投资无法产生高回报,尤其是新材料产业的技术装备投资,需要大量投资才能发挥规模
15、效应。因此新材料产业具有高投资风险,需要外部资本持续有效投入才能保证创新的动力和可观的回报。5、发展迅速,产品更新周期短。新材料产业凝聚大量知识要素和技术要素,是发展速度较快的新兴产业。众多企业处于产业初期阶段,随着材料科学的不断革新和技术研发效率的不断提升,产业迅速兴起扩大,产品更新周期不断缩短。1.2.3 产业发展现状 中国自“九五”开始就将新材料作为发展重点,自从“十二五”以来,国内的新材料技术发展取得了很大的进步,自主创新能力越来越强,创新成果越来越多,国内新材料的龙头企业和领军人才的整体实力也得到大幅度的提升。以企业为主体、市场为导向、产学研用相互结合的新材料创新体系逐渐完善,并且国
16、家的新材料实验室、企业技术中心以及科研院所实力也得到大幅度的提升,促进了许多重大技术研发及成果转化。我国的新材料产业的分布是以产业基地的形式进行的。从产业经济学的角度分析,是属于产业成长中的引导模式与强制模式相结合的一种促进好学近乎知,力行近乎仁,知耻近乎勇。中庸以铜为镜,可以正衣冠;以古为镜,可以知兴替;以人为镜,可以明得失。旧唐书魏征列传产业成长的方式。我国材料特色产业化基地在空间布局上基本上兼顾了区域经济发展的实际需要,产业基地产业特色鲜明,东西部差异明显。1.2.4 产业发展规模 作为 7 大战略新兴产业之一,目前我国新材料产业发展势头良好,新材料开发区数量也呈现逐年增长的趋势。据不完
17、全统计,我国新材料产业总产值由 2010 年的 6500 亿元增长至 2019 年的 4.5 万亿元,年均增速超过 25%,2020 年总产值超 6 万亿元,预计到 2021 年有望突破 7 万亿元。目前我国新材料开发区逾 300 多家,其中江苏省开发区数量全国第一,其数量达到了 43 家。1.2.5 核心技术发展 通过产学研用结合,许多重要新材料技术指标大幅提升,研究成果推广应用。大直径硅材料在缺陷、几何参数、颗粒、杂质等控制技术方面不断完善,300mm 硅材料可满足 45nm 技术节点的集成电路要求,已成功拉制 450mm 硅单晶。人工晶体材料经过多年的发展,偏硼酸钡和三硼酸锂等紫外非线性
18、光学晶体研究居国际领先水平并实现了商品化;激光晶体、太阳能电池关键技术指标达到国际先进水平,光伏发电成本降到 1 元/kWh)以下。锂离子电池正负极材料、电解液均满足小型电池要求,隔膜、电解质锂盐等关键材料替代进口;超高分子量聚乙烯纤维大幅缩小与发达国家差距。T300 级碳纤维实现了稳定生产,单线产能提高到 1200t;T700 和 T800级碳纤维实现了批量供货能力已开始应用于航空航天装备;开发出具有自主知识产权的铜带、铜管拉铸技术以及铜铝复合技术;海底管线钢 X65、X70、X80 及厚壁海洋油气焊管、化学品船用中厚板均已实现国产化,低成本石墨烯已开始生产,并应用于触摸屏、导热膜等信息通讯
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