新材料产业

1新材料是什么
2新材料产业分类

3新材料产业特点
4新材料产业发展生命周期

5新材料产业市场规模
6我国新材料产业区域发展格局

新材料是什么

根据《新材料产业“十二五”发展规划》，新材料指新出现的具有优异性能和特殊功能的材料，或是传统材料改进后性能明显提高和产生新功能的材料，主要包括特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料、前沿新材料等。

新材料是人类赖以生存的物质基础，每种新材料的出现及应用都将伴随着现代科学技术的巨大飞跃。每一项重大科技的突破在很大程度上都依赖于相应的新材料的发展。因此，新材料是现代科技发展之本，美国将新材料称之为“科技发展的骨肉”。新材料技术被称为“发明之母”和“产业粮食”。

新材料产业分类

中国新材料产业的发展目标是结合传统产业基础的同时，接轨国际新材料发展趋势。为确保产业体系的建设，“十三五”期间中国政府对新材料产业合理规划分为六大类，包括特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料和前沿新材料

1、特种金属功能材料

特种金属功能材料包括功能合金材料、稀有金属材料、稀土功能材料、半导体材料。特种金属功能材料主要有稀土功能材料(磁材等)、稀有金属材料(高纯稀有金属及靶材，钼电极、钨窄带、硬质合金、银锢镉控制棒、贵金属催化材料等)、半导体材料(晶硅、氮化嫁、碳化硅、磷化锢、锗及确化镉等新型薄膜光伏材料等)、其他功能合金(锢锡氧化物(ITO)靶材、软磁材料等)；

(1)功能合金材料指满足电子信息等领域特殊需要的新型功能材料，包括电磁屏蔽材料、高磁导率金属合金材料、高导电率金属合金材料等。

(2)稀土功能材料：稀土具有光、电、磁和催化性能。可以细分为四种类型的材料，用于电子信息产业、生物、能源、节能环保等领域。稀土发光材料是关键的照明材料，在LED产业将得到广泛应用。稀土储氢材料在一定条件下可以吸收和释放氢气，镍氢电池将广泛应用于动力电池。稀土催化材料主要是指应用轻稀土元素加速化学反应，且本身不被消耗的高技术材料。

(3)稀有金属材料：主要指含量较少且分布分散的金属。钛、锯和钮由于其耐高温高压、耐腐蚀的性能而应用于化学工业等。钨、钼、徕具有优异性能，被广泛应用于社会生活和军工领域。

(4)半导体材料：是电子信息产业的最重要的材料配件。半导体材料根据不同工艺分为晶圆制造材料和封装材料。硅片作为晶圆的主要材料，具有整体向大尺寸发展的趋势。

2、高端金属结构材料

高端金属结构材料主要包括高品质特殊钢和新型轻合金材料，以满足我国装备制造和重大工程的需求。高端金属结构材料主要有高品质特殊钢(高温合金、耐蚀合金等)和新型轻合金材料(铝合金、镁合金、钛合金等)。

①高品质特殊钢指满足电力、交通、海洋工程、航空航天等领域高端、大型装备制造的高性能、大规格特种钢材，如具有高强度、耐高温、耐腐蚀、大口径等特点的钢材；

②新型轻合金材料指满足交通装备运输需求的轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、大规格合金材料，如高性能铝合金和钛合金。

3、先进高分子材料

先进高分子材料是指其他战略性新兴产业急需的，具有易加工、耐腐蚀、高模量、重量轻等特殊物理化学性能的高分子合成材料，它分为四类：塑料、橡胶、纤维、涂料。塑料主要开发高端工程塑料和全生物降解塑料。高性能纤维被应用于火箭、导弹、海洋工程等尖端装备军事领域。涂料可广泛应用于建筑、汽车、船舶等领域，发展环保化、经济化的涂料是重要目标。

4、新型无机非金属材料

新型无机非金属材料包括先进陶瓷、特种玻璃及其他特种无机非金属材料。特种玻璃是具有特殊功能的玻璃，如激光玻璃、防辐射玻璃、记忆玻璃等。先进陶瓷材料是指具有高温机械性能和独特的光、声、电、磁、热或功能复合效应的精密陶瓷材料。其他特种无机非金属材料包括大规格光电晶体材料、高纯石墨、锂电池石墨负极材料、高性能玻璃纤维、绿色耐火材料等。

5、高性能纤维及复合材料

高性能复合材料包括树脂基复合材料、碳/碳复合材料、陶瓷基复合材料、金属基复合材料。

①树脂基复合材料指以有机聚合物为基体的纤维增强材料，具备高强度、耐疲劳、阻尼减震性好等优异性能和特点，如碳纤维、芳纶、氮化硼、聚酰亚胺等纤维材料；

②碳/碳复合材料指碳纤维及其织物增强的碳基体复合材料，具备高强度、高导热性等优点，是可适用于汽车、航空航天、核电等高温工作环境中高性能材料；

③陶瓷基复合材料指以陶瓷为基体并与各类纤维复合而成的新型高性能材料，具备轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀等优点，如氮化硅、碳化硅、氧化铝等增强纤维；

④金属基复合材料指以金属及其化合物为基体并与其他金属或非金属合成的复合材料，通常具备高强度、高韧性、耐高温、耐腐蚀等优异性能，如铝基复合材料、钛基复合材料等。

6、前沿新材料

前沿新材料包括纳米材料、生物材料、智能材料和超导材料。

①纳米材料指在三维空间中有至少一维属于纳米尺寸范围内的材料或以该尺寸范围内的物质为基本构成的材料，包括石墨烯、富勒烯、纳米碳管等，石墨烯是一种特殊性能的纳米材料，可应用于太阳能电池、触控屏幕等领域。

②生物材料指可与生物体相互作用，并能对其特殊功能材料，如聚乳酸等可降解材料。

③智能材料指可感知外部环境刺激并进行相应分析、判断、处理和响应的新型功能材料，包括形状记忆合金、应变电阻合金、磁致伸缩材料等；

④超导材料指在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的新型材料，如银钛合金、能锡合金等低温超导材料。超导材料可以实现零电阻和排斥磁力线，因此可广泛应用于电力电缆中，以节省电力和能源^[1]。

新材料产业特点

(1)技术含量高：与传统材料不同，新材料产业知识与多领域技术相互作用，产品附加值高投资(2)革新速度快：基于技术凝聚，材料的革新和研发效率提升加速产业扩大，产品更新周期不断缩短

(3)生态环保性强：生态和能源的压力对新材料产业结构升级提出高要求，新材料产业注重保护生态和资源可循环利用性，利用绿色生产技术，降低生产过程中的资源消耗

(4)下游联动性强：新材料产业处于产业链上游，为下游产业提供生产和技术支持，上下游联动性强

(5)周期长：由于技术与市场需求不确定性，新材料的研发推广周期较长。新材料产业的技术设备和研发投入资金大，需大量投资发挥规模效应^[2]

新材料产业发展生命周期

不同的周期新材料的发展规模和业务都不尽相同，发展机遇业不一致，其中最具发展潜力的为处于成长期与成熟期阶段的新材料

(1)导入期：该时期产品市场渗透率低，投研费用高，但盈利能力强，具备技术优势企业可抢占市场处于导入期的产品市场渗透率低，生产成本和研发费用高；但产品毛利率高，盈利能力强，具有技术优势的企业可提前抢占市场份额。进军导入期公司需具备强大的技术研发能力n

(2)成长期：该时期市场规模增加，技术趋于稳定，较高的产品质量和品牌效应将帮助企业获利进入成长期，新材料应用增多，市场渗透率提高，下游需求发力，市场规模增加。技术趋于稳定，产品成本也逐渐降低。企业可凭借较高产品质量和品牌效应获得收益

(3)成熟期：该时期行业竞争趋于稳定，新材料市场发展开始兑现，产能产量处于高位成熟期产品的市场应用广泛，下游需求旺盛，市场规模扩大，行业竞争格局趋于稳定。企业可通过资本密集化、规模效应等来降低产品成品和提高产品质量，倒逼产品升级

(4)衰退期：该时期新产品逐渐替代，市场逐步缩小至退出市场随着被新产品逐渐替代，衰退期产品市场规模缩小，产能过剩，成本不断增加，市场空间逐渐缩小至退出市场。产品处于衰退期的企业应当缩减产能，减少费用支出并逐步缩小市场^[2]。

新材料产业市场规模

过去10年，中国新材料产业技术水平不断提高，产业规模稳步增长，由2010年的6500亿元增长至2020年的5.3万亿元，年均复合增速23%。工信部预计在“十四五”期末新材料产业规模将达到10万亿，规划时期年均复合增长率约13.5%。

当前全球新材料产业已形成三级梯队竞争格局，各国产业发展各有所长。第一梯队是美国、日本、欧洲等发达国家和地区，在经济实力、核心技术、研发能力、市场占有率等方面占据绝对优势。第二梯队是韩国、俄罗斯、中国等国家，新材料产业正处在快速发展时期。第三梯队是巴西、印度等国家。从全球看，新材料产业垄断加剧，高端材料技术壁垒日趋显现。大型跨国公司凭借技术研发、资金、人才等优势，以技术、专利等作为壁垒，已在大多数高技术含量、高附加值的新材料产品中占据了主导地位^[3]。