新材料产业:年均复合增速超过20%,或爆发万亿市场,七大方向需关注

2021/12/13

我国新材料产业正处于由中低端产品自给自足向中高端产品自主研发、进口替代的过渡阶段,国内高端新材料近年来产能有显著提高, 据相关数据显示,以下这几大材料发展方向,或将成就庞大的市场,潜力巨大,做塑料的朋友们可以收藏起来说不定用得到!

新材料产业集聚效应显著,细分方向领域地理分布各有侧重。江苏、山东、浙江和广东四省新能源规模超过10000亿,福建、安徽、湖北次之,规模超5000亿。长三角新材 料产业关注新能源汽车、生物、电子等领域,珠三角侧重于高性能复合材料等的研发, 环渤海地区则对特种材料、前沿材料较为重视。

数据显示,我国新材料产业产值从2011年的0.8万亿元增至2019年的4.5万亿元,年均复合增速超过20%。预计到2025年产业总产值将达到10万亿元。产业高速增长的背后,有什么样的因素呢?未来的发展方向有哪些?记者采访了产业链上下游企业以及行业专家。

供需双发力市场有活力

总产能2.5万吨!9月8日,我国首个万吨碳纤维生产基地在青海西宁投产。车间内,一束束白色原丝经过1000多摄氏度的高温碳化,缠绕成一轴轴高性能黑色碳纤维。

不要小看这相当于录音磁带粗细的一束,它包含了1.2万多根碳纤维,把一轴碳纤维的每根单丝连接起来,可以绕地球一圈半。它还能够承受130公斤左右的重量,具有耐高温、抗摩擦、耐腐蚀等优点,可用于航空航天、风力发电等战略性新兴产业,被称为“材料黑金”。

“从原材料到产品出厂的生产线大约1公里长,涉及3000多个工艺参数,难度非常大。项目的投产,也实现了单线年产3000吨高性能碳纤维生产线设计和高端成套技术自主可控。”中复神鹰西宁公司常务副总经理连峰介绍,今年碳纤维的订单量预计是去年的3倍。

2014年以来,我国碳纤维需求量以13%以上的年均增长率稳定增长。2020年,我国碳纤维需求量达4.89万吨,国产碳纤维供应量为1.85万吨,加上海外供给不稳定,碳纤维可谓“一家有女百家求”。

北京天海工业有限公司总经理张继恒特意来西宁“抢”订单,“我们生产的储氢瓶,用高性能碳纤维进行缠绕,相比纯钢气瓶可以减重约70%。如今不少企业都在抢抓氢能发展机遇,储氢瓶需求快速增长,也带动碳纤维需求猛增。”

碳纤维产业发展是我国新材料产业蓬勃发展的缩影。“今年以来,我们的新材料业务跑出了‘加速度’,业绩支撑度持续提升,收入和净利润占比分别从去年年底的19%、36%提高到上半年的23%、41%。”中国建材集团董事长周育先说,作为全球最大的综合性建材产业集团、世界领先的新材料开发商,中国建材明显感受到,“十四五”开局以来,高新产业不断壮大,拉动新材料需求增长;新材料持续升级,又拓展更多产业应用。新材料产业正形成需求牵引供给、供给创造需求的更高水平动态平衡。

需求牵引供给,带动产业升级。“今年满产满销!”洛阳玻璃股份有限公司生产的超白压延光伏玻璃,很大程度上决定了光伏组件的发电效率。公司副总经理章榕分析,企业抢抓实现碳达峰碳中和目标给光伏行业带来的发展机遇,根据下游客户的需求,有针对性地研发生产。“今年以来,针对下游大尺寸、薄型化的需求,我们适当增加玻璃版型的长度和宽度,并且提高强度、透过率、材料耐老化性等性能,产品几乎零库存。”

供给创造需求,拓展消费空间。锂电池隔膜是新能源电池生产的关键材料。针对锂电池隔膜高能量密度、长寿命、高安全的技术发展趋势,中材科技改进了涂覆配方及工艺,运用油性混涂等涂覆技术进一步提升锂电池的耐热性及安全性等指标。“新技术得到了国内外市场认可,隔膜产销量同比大幅增长。”中材科技董事长薛忠民介绍,新材料有助于拓宽锂电池的产业“赛道”,预计到2025年锂电池需求将超过2140吉瓦,相应带动隔膜的需求量超过256亿平方米。

七大发展方向

01 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。

02 国新材料方向之二: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。

03 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%。

 

 

04 国新材料方向之四: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。

05 国新材料方向之五: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。

06 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,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。

07 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,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。

关键词:

新材料,碳纤维

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