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1、新材圳能量 智造未來城解構深圳“20+8”之高性能材料產業發展趨勢與機遇前瞻產業研究院2024年5月報告主創:徐文強院長報告制作:劉海晶目錄CONTENT01 深圳市高性能材料產業優勢機遇03 高性能材料產業技術發展趨勢與突破方向02 深圳市高性能材料產業發展挑戰04 深圳市高性能材料產業發展總結與建議優勢&機遇1.1 高性能材料發展界定及現狀1.3 深圳市高性能材料產業政策機遇1.4 深圳市高性能材料產業優勢總結1.2 深圳市高性能材料產業發展現狀1.1.1 高性能材料主要分為三類根據工信部、發改委等四部委發布的新材料產業指南,高性能材料是指新出現的具有優異性能或特殊功能的材料,或是傳統材料
2、改進后性能明顯提高或產生新功能的材料。根據工信部發布的新材料產業發展指南,高性能材料主要分為先進基礎材料、關鍵戰略材料和前沿新材料。資料來源:新材料產業指南 前瞻產業研究院整理高性能材料先進基礎材料關鍵戰略材料前沿新材料先進鋼鐵材料先進有色金屬材料先進石油化工新材料先進無機非金屬材料新型能源材料稀土功能材料新型顯示材料先進半導體材料等超導材料智能材料納米材料3D打印材料生物醫用材料液體金屬等分類編號所屬大類所含小類高性能材料所屬C、制造業26、化學原料和化學制品制造業261、基礎化學原料制造2612、2613、2614、2619264、涂料、油墨顏料及類似產品制造2641、2642、2643、
3、2645、2646265、合成材料2651、2652、2653、2659266、專用化學品制造2661、2662、2664、2665、2666266927、醫藥制造業277、衛生材料及醫藥用品制造277028、化學纖維制造業282、合成纖維制造2821、2822、2823、2824、28252826、2829283、生物基材料制造2831、283229、橡膠和塑料制品業291、橡膠制品業2919292、塑料制品業2921、2922、292930、非金屬礦物制品業301、水泥、石灰和石膏制造3011302、石膏、水泥制品及類似制品制造3021、3022、3024303、磚瓦、石材等建筑材料制造3
4、031、3033、3034304、玻璃制造3042305、玻璃制品制造3051306、玻璃纖維和玻璃纖維增強塑料制品制造3061、3062307、陶瓷制品業3073308、耐火材料制品制造3082、3089309、石墨及其他非金屬礦物制品制造3091、3099分類編號所屬大類所含小類高性能材料所屬C、制造業31、黑色金屬冶煉及壓延加工業313、鋼壓延加3130314、鐵合金冶煉314032、有色金屬冶煉及壓延加工業321、常用有色金屬冶煉3212、3214、3215、3216、3219322、貴金屬冶煉3221、3222、3229323、稀有稀土金屬冶煉 3231、3232、3239324、有
5、色金屬合金制造 3240325、有色金屬壓延加工3251、3252、3253、3254、325933、金屬制品業331、結構性金屬制品制造3311332、金屬工具制造3321334、金屬絲繩及其制品制造3340338、金屬制日用品制造 3389339、鑄造及其他金屬制品制造3391、3392、3393、339934、通用設備制造業348、通用零部件制造348135、專用設備制造業358、醫療儀器設備及器械制造358139、計算機、通信和其他電子設備制造業398、電子元件及電子專用材料制造3985根據新材料產業指南和工業戰略性新興產業分類目錄(2023)對高性能材料產業的分類情況,同時結合國家統
6、計局發布的國民經濟行業分類(GB/T 4754-2017),高性能材料產業所屬大類主要為化學原料和化學制品制造業(26)、化學纖維制造業(28)、非金屬礦物制品業(30)、有色金屬冶煉和壓延加工業(32)等,共11個大類,33個小類。1.1.2 高性能材料產業分類及統計標準概述資料來源:新材料產業指南 工業戰略性新興產業分類目錄(2023)國民經濟行業分類(GB/T 4754-2017)前瞻產業研究院整理工業戰略性新興產業分類目錄(2023)1.1.2 高性能材料發展歷程:從基礎薄弱到戰略性新興產業20世紀末至2010年,我國高性能材料產業從基礎薄弱起步,逐步發展,尤其在化工新材料等領域取得進
7、步。2010年至2020年后,我國高性能材料經歷了產業規模擴大,向自主研發過渡,并成為戰略性新興產業的發展歷程。政策支持和技術創新推動產業升級,面向2035年,我國已設定新材料產業發展目標,計劃分階段實現。起步階段20世紀末至21世紀初發展階段21世紀初至2010年左右新材料產業在化工、特種玻璃、先進陶瓷等領域取得進展技術創新階段2010年至2015年通過國家科技項目和專項能力建設,推動了新材料技術的突破產業升級階段“十二五”規劃期間(2011-2015年)產業規模不斷擴大,形成了一批具有國際競爭力的企業戰略發展階段“十三五”規劃期間(2016-2020年)中國將新材料產業作為戰略性新興產業之
8、一,出臺了一系列政策支持其發展高質量發展階段2020年代及未來展望中國新材料產業基礎薄弱,主要集中在基礎材料的研發和生產中國新材料產業正處于由中低端產品自給自足向中高端產品自主研發、進口替代的過渡階段,2035年將實現高科技與新興產業的深度融合資料來源:前瞻產業研究院整理1.1.3 高性能材料產業鏈高性能材料產業分為上游的基礎材料、中游的新材料制造和下游的應用。上游基礎材料包括鋼鐵、有色金屬、稀土等。中游新材料制造領域分為先進基礎材料、關鍵戰略材料和前沿新材料制造。下游應用范圍廣泛,涉及信息技術、航空航天等。資料來源:前瞻產業研究院整理中游核心新材料制造領域上游基礎材料鋼鐵材料金屬材料石化產品
9、化工原料高分子聚合物建筑材料前沿新材料及先進基礎材料下游應用材料應用領域電子信息新能源汽車工業家電行業醫療行業節能環保航空航天軌道交通其他行業前沿新材料超導材料智能材料納米材料3D打印材料液體金屬生物醫用材料無機非金屬材料特種玻璃特種陶瓷人工晶體新型建筑材料礦物功能材料化工新材料工程塑料特種橡膠高性能膜材料氟硅合成材料新型功能涂層材料其他高分子材料金屬新材料鋼鐵新材料鋁及鋁合金銅及銅合金鎂及鎂合金鈦及鈦合金稀有金屬材料硬質合金材料關鍵戰略材料稀土功能材料高性能纖維及復合材料新型能源材料生物醫藥及高性能醫療器械用材料先進半導體和新型顯示材料1.1.4 高性能材料全景圖譜基于上述高性能材料產業鏈分
10、析,匯總高性能材料產業鏈全景圖譜如下:資料來源:前瞻產業研究院整理中 游下 游前沿新材料及先進基礎材料悅安新材壹石通同益中西部超導滬硅產業納微科技前沿新材料中超股份天馬新材金晶科技三峽新材洛陽玻璃九鼎新材道氏技術生益科技開爾新材三棵樹無機非金屬材料上 游基礎材料寶武鋼鐵鞍鋼集團沙鋼集團鋼鐵材料五礦集團中國鋁業江西銅業有色金屬中國稀土集團北方稀土虔東稀土稀土中國石化恒力集團萬華化學石化產品關鍵戰略材料電子信息華為技術小米集團聯華科技雅本化學天潤化學化工原料皖維集團三瑞高材藍星化工高分子聚合物旗濱集團偉星新材金隅集團建筑材料其他原材料銅陵有色白銀有色海亮股份云南銅業錫業股份西部礦業盛屯礦業云鋁股份
11、中金嶺南神火股份金屬新材料昊華股份皖維高黑貓新材料綠洲新材料長陽科技江化微沃特股份晶瑞電材飛凱材料化工新材料有研新材正海磁材稀土新材料中復神鷹大元股份高性能纖維及復合材料中偉新材天齊鋰業新型能源材料山東藥玻脈通智造生物醫藥及高性能醫療器械用材料萬潤股份南大光電江豐電子先進半導體和新型顯示材料汽車工業上汽集團東風汽車醫療行業邁瑞醫療樂普醫療航空航天航天科技中天火箭新能源寧德時代億緯鋰能家電行業美的集團創維集團節能環保潤邦股份復潔環保軌道交通中國中鐵中國鐵建1.1.5 高性能材料市場驅動力高性能材料行業的發展具有長期的確定性,涉及國計民生方方面面。這類材料在高端應用領域中占據更加重要的地位,尤其是
12、在國家戰略安全和能源轉型等領域,其作用不可替代。高性能材料對于實現碳減排目標同樣具有關鍵性意義,因此,國家已經將其發展提升至戰略安全的高度。在政策的有力推動下,隨著下游產業對國產替代產品的需求日益增長,以及制造業在技術迭代升級過程中的新需求,高性能材料行業預計將迎來持續的增長空間。政策中國制造2025行動綱領和“十四五”規劃等一系列具有里程碑意義的文件,為產業發展提供了強有力的政策支持和指導。這些文件強調了關鍵技術的自主研發和突破,以及重要材料產業鏈的本土化進程,旨在推動我國產業轉型升級,實現高質量發展。應用新能源汽車領域廣泛應用多種關鍵新材料,如復合金屬材料、超導材料等。這些材料需求的快速增
13、長推動了新材料市場的蓬勃發展。同時,隨著國產替代進程的加快以及半導體市場的強勁需求,中國半導體新材料市場也正實現快速增長。技術中國技術領域發明專利和學術論文全球領先,專業技術人才隊伍規模世界首位。但在高性能材料創新不足,研發追趕中,活力待提升,專利轉化率約10%,遠低于美國的80%。國產缺口中國是一個材料資源豐富的國家,但尚未完全成為一個材料強國。根據我國工業和信息化部的數據,在關鍵材料領域,我國目前有超過30%的市場尚屬空白,超過50%的材料依賴進口,這表明國產材料的替代空間十分廣闊。資料來源:工信部 中國工程院 前瞻產業研究院整理1.1.6 產業發展呈現區域特色明顯、東西部協調發展格局我國
14、各地依據本地比較優勢,積極發展特色新材料產業,形成了一批產業集群。高性能材料產業發展呈現“東部沿海聚集,中部、西部、東北地區特色發展”的空間布局。京津冀、長三角、珠三角等地形成了綜合性產業集群,中部和西部地區形成了以材料深加工和資源利用為基礎的特色產業基地,東北地區則形成了服務于重大裝備和工程的特色產業基地。資料來源:中國科學院 前瞻產業研究院整理京津冀地區重點發展電子信息材料、新能源材料、生物醫用材料、航空航天用材料、高性能膜材料、前沿新材料等高精尖材料長三角地區在高性能金屬材料、先進高分子材料、高性能纖維等領域形成一批代表性產業集群珠三角地區在電子信息材料、化工新材料、先進陶瓷材料等領域培
15、育出具有較強優勢的產業集群。中部地區鋼鐵、有色金屬、化工、建材等傳統材料工業基礎扎實,材料產業基地初具規模,形成了江西贛州新型功能材料產業集群、湖南株洲硬質合金材料產業集群、河南鄭州超硬材料產業集群等。西部地區在稀有金屬材料、新型輕合金、新能源材料等領域集聚形成了一批特色新材料產業基地。東北地區瞄準高端裝備、航空航天等產業需求,東北地區在高端金屬結構材料、先進高分子材料和高性能復合材料等領域初步形成集聚發展態勢,涌現出吉林碳纖維產業集群、黑龍江石墨烯產業集群等1.1.7 產業基地區域分布情況根據中國科學院披露的數據,我國已經批準設立的國家級新材料產業基地有278個(7個高技術產業基地、58個新
16、型工業化產業示范基地、94個高新技術產業化基地、119個國家火炬計劃特色產業基地),省級新材料產業園區或基地數量更多,其中江蘇省分布最多,共有42個。資料來源:中國科學院 前瞻產業研究院整理77899911111317172442黑龍江重慶河南廣東河北遼寧安徽湖南四川江西浙江山東江蘇1.1.8 全球及中國高性能材料規模情況 2023年全球高性能材料產業產值突破4萬億美元 中國高性能材料產值增長顯著,年均增速約20%高性能材料產業對發展高新技術和提升傳統產業至關重要,是全球戰略重點。2022年產值達3.8萬億美元,初步統計2023年全球產值規模為4.3萬億美元。全球產業產值我國高性能材料產業近幾
17、年的發展步伐持續加快,產值從2012年的約1萬億元增長至2023年的超過7萬億元,年均增速保持在20%左右,展示了我國在高性能材料領域的強大實力和巨大潛力。中國產業產值3.33.84.3202120222023E2021-2023年全球高性能材料行業產值規模(單位:萬億美元)1.0 1.3 1.7 2.0 2.7 3.2 3.8 4.5 5.3 5.9 6.8 7.5 2012-2023年中國高性能材料行業總產值增長情況(單位:萬億元)CAGR=20%資料來源:工信部 第三屆國際新材料產業大會 前瞻產業研究院整理1.2.1 深圳市高性能材料發展和布局現狀2023年深圳市全年戰略性新興產業增加值
18、合計14489.68億元,比上年增長8.8%,占地區生產總值比重41.9%。其中新材料產業增加值352.57億元,增長15.2%。新材料產業增加值占戰略性新興產業增加值的比重在2%以上。365.61416.19334.50324.34364.74352.573.99%4.10%3.26%2.67%2.74%2.43%0.00%0.50%1.00%1.50%2.00%2.50%3.00%3.50%4.00%4.50%01002003004005006007008009001000201820192020202120222023新材料產業增加值(億元)新材料產業增加值占戰略性新興產業增加值的比重(
19、%)深圳市政府推動高性能材料產業集群高質量發展,措施涵蓋高性能新能源材料、電子信息材料、生物醫用材料、先進金屬材料和高分子材料等領域,同時支持關鍵技術創新和前沿新材料技術發展。當前深圳市新材料產業規上企業增加值突破300億元,占戰略性新興產業增加值的比重超過2%。產業鏈環節規劃布局情況新能源材料深圳市重點支持下一代新能源材料如鈣鈦礦等研發,貝特瑞本土企業產業鏈完整,為國家級冠軍。電子信息材料深圳市擁有偏光片、掩膜版等各類關鍵材料,處于國內第一梯隊,在5G材料領域能夠生產所需的絕大多數材料,產業配套能力較為完善。生物醫用材料深圳市醫療健康產業鏈完整,基因檢測、醫療器械等環節具備領先優勢,擁有華大
20、基因、邁瑞醫療等國家級企業。先進金屬材料深圳市力推先進金屬材料研究,吸引高端科研機構和知名企業建設國際化研究機構。高分子材料深圳市推動高分子材料分子設計,支持規?;苽涔に囇芯?,促進國產替代,提高上游原材料自給率。前沿新材料深圳市營造前沿新材料技術概念驗證生態系統,組建概念驗證中心,促進材料科學與信息技術結合,支工業軟件開發。深圳高性能材料產業鏈規劃布局情況資料來源:深圳統計局 深圳市工業和信息化局 前瞻產業研究院整理2018-2023年深圳市新材料產業增加值及占戰略性新興產業增加值的比重情況(%)1.2.2 深圳高性能材料產業重點企業分布情況深圳市重點發展的高性能材料產業包括新能源材料、電子
21、信息材料、生物醫用材料、先進金屬材料、高分子材料、前沿新材料等領域,企業數量較多。整體來看,代表企業主要分布在寶安、南山等西部地區。龍崗、坪山、光明、福田也有代表企業分布。資料來源:前瞻產業研究院整理龍崗區坪山區大鵬新區鹽田區龍華區光明區羅湖區寶安區南山區福田區寶安區百事達中源九峰XD捷創新瑞華泰星源材質駿鼎達深圳新星格林美容大感光安品有機硅板明科技鴻富誠福田區ST新綸光明區貝特瑞龍崗區電科電源宏商科技集美新材華涂股份唯特偶羅湖區中金嶺南南山區晨日科技光華偉業方大集團萊寶高科海南發展光啟技術沃特股份鉑科新材長園集團至正股份坪山區沃爾核材新宙邦1.2.3 深圳市高性能材料產業重點企業布局情況公司
22、名稱地區2023年收入核心產品格林美股份有限公司寶安區305.26億元貝特瑞新材料集團股份有限公司光明區251.19億元深圳新宙邦科技股份有限公司坪山區74.84億元深圳市沃爾核材股份有限公司坪山區57.23億元深圳萊寶高科技股份有限公司南山區55.86億元方大集團股份有限公司南山區42.92億元??啬虾0l展股份有限公司南山區41.83億元深圳市星源材質科技股份有限公司寶安區30.13億元深圳市沃特新材料股份有限公司南山區15.37億元光啟技術股份有限公司南山區14.94億元深圳高性能材料企業產品布局以電子信息材料和新能源材料為主。深圳市在顯示材料領域如偏光片、掩膜版等關鍵材料處于國內第一梯隊
23、,在5G材料領域也能生產所需的絕大多數材料,產業配套能力較為完善。深圳市的鋰電池材料如正負極、隔膜、電解液等四大關鍵材料市占率均位于全球前列,顯示出該領域在全球的領先地位。新能源材料領域中,貝特瑞是全球鋰離子電池負極材料的龍頭企業,擁有鋰離子電池負極材料完整產業鏈,負極市場占有率超過25%,連續多年出貨量全球第一。深圳市10家高性能材料領域重點上市公司及營業收入情況(單位:億元)核心產品新能源電池材料鋰離子電池負極材料、正極材料及先進新材料新型電子化學品及功能材料高分子核輻射改性新材料顯示材料PVDF鋁單板、鋁蜂窩板特種玻璃鋰離子電池隔膜特種高分子材料、工程塑料合金、改性通用塑料超材料資料來源
24、:各公司公報 前瞻產業研究院整理1.3.1 深圳“20+8”產業政策解讀(1.0版本)2022年6月6日,深圳市人民政府發布關于發展壯大戰略性新興產業集群和培育發展未來產業的意見,提出發展20大戰略性新興產業集群,前瞻布局8大未來產業,以加快發展新質生產力,推進產業集群和未來產業高質量發展。其中新材料產業被明確列為戰略性新興產業集群之一,2.0版本中新材料產業集群調整為高性能材料產業集群。資料來源:關于發展壯大戰略性新興產業集群和培育發展未來產業的意見 前瞻產業研究院整理深圳七大戰略新興產業及20大產業集群產業序號聚焦集群方向產業序號集群/方向新一代信息技術1網絡與通信綠色低碳13新能源2半導
25、體與集成電路14安全節能環保3超高清視頻顯示15智能網聯汽車4智能終端新材料16電子信息材料、新能源材料、結構和功能材料、生物材料、前沿新材料、材料基因組等5智能傳感器生物醫藥17高端醫療器械數字與時尚6軟件與信息服務18生物醫藥7數字創意19大健康8現代時尚海洋經濟20海洋工程裝備和輔助設備、海洋通信技術與設備、海洋交通設備、海洋能源、海洋生物醫藥、海洋養殖和深加工、海洋環保等高端裝備制造9工業母機10智能機器人11激光與增材制造12精密儀器設備深圳八大未來產業產業序號產業5-10年內有望成長為戰略新興產業1合成生物2區塊鏈3細胞與基因4空天技術10-15年內有望成為戰略新興產業5腦科學與類
26、腦智能6深地深海7可見光通信與光計算8量子信息1.3.2 深圳“20+8”產業政策解讀(2.0版本)2024年3月,中共深圳市委辦公廳、深圳市人民政府辦公廳印發關于加快發展新質生產力進一步推進戰略性新興產業集群和未來產業高質量發展的實施方案,動態調整了集群門類。其中,2.0版本的戰略性新興產業集群,將新材料產業集群調整為高性能材料產業集群。資料來源:關于加快發展新質生產力進一步推進戰略性新興產業集群和未來產業高質量發展的實施方案 前瞻產業研究院整理深圳七大戰略新興產業及20大產業集群產業聚焦集群方向產業聚焦集群方向新一代信息技術網絡與通信綠色低碳新能源半導體與集成電路安全節能環保超高清視頻顯示
27、智能網聯汽車智能終端新材料高性能材料智能傳感器生物醫藥高端醫療器械數字與時尚軟件與信息服務生物醫藥人工智能大健康數字創意海洋經濟海洋現代時尚高端裝備制造高端裝備與儀器低空經濟與空天機器人深圳八大未來產業產業產業5-10年內產業規模實現倍數級增長合成生物光載信息智能機器人細胞與基因10-15年內發展成為戰略性新興產業中堅力量腦科學與類腦智能深地深海量子信息前沿新材料1.3.3 深圳政策推動高性能材料產業集群高質量發展高性能材料是新一輪科技革命和產業變革的基石與先導,加快新材料產業發展,有利于推動傳統產業轉型升級和戰略性新興產業發展。為貫徹落實市委市政府關于“20+8”戰略性新興產業和未來產業集群
28、發展的規劃和部署,推動新材料產業集群高質量發展,依據深圳市人民政府關于發展壯大戰略性新興產業集群和培育發展未來產業的意見和深圳市培育發展新材料產業集群行動計劃(2022-2025年)等文件精神,深圳制定了深圳市關于推動新材料產業集群高質量發展的若干措施。資料來源:深圳市發展和改革委員會 前瞻產業研究院整理計劃目標01重點任務02重點工程03保障措施04 產業鏈提升:引進領先企業及團隊,優化產業鏈布局 關鍵環節提升:支持關鍵瓶頸環節的提升和智能化綠色化改造 中試及產業化項目:支持新材料科研成果的中試放大和產業化 供應鏈導入:加速首批次重點新材料的供應鏈導入進程 到2025年,深圳市計劃打造形成4
29、個萬億元級、4個5000億元級、一批千億元級產業集群,基本建成全球領先的重要的先進制造業中心 引進領先企業和團隊,優化產業鏈布局,重點支持和資助濕電子化學品等新材料領域 推動材料科學與信息技術融合,支持新材料研究和應用 突破重點材料領域發展瓶頸 打造材料科技創新發展高地 推動新材料集群高質量發展 完善材料產業配套服務體系 產業園區建設:支持在特定區域打造專業化工園區和新材料產業園區。公共服務平臺:建設產業公共服務平臺,支持高端展會、論壇等活動。檢測和認證標準:建立統一的新材料檢測和認證標準體系。金融服務:鼓勵金融機構提供中長期貸款和信用貸款,支持企業利用資本市場。1.3.4 光明區、寶安區規劃
30、戰略集群,推高質量發展措施從區域規劃來看,光明區臺了深圳市光明區關于支持新材料產業集群高質量發展的若干措施,規劃了8大戰略性新興產業和5大未來產業集群,推動中試與創新鏈產業鏈同步發展。寶安區提出打造“大灣區半導體關鍵材料核心區”以及“具有全球影響力的新材料產業創新高地”的發展目標,并制定推出了深圳市寶安區關于支持新材料產業高質量發展的若干措施。龍崗區坪山區大鵬新區鹽田區龍華區光明區羅湖區寶安區南山區福田區光明區政策名稱:深圳市光明區關于支持新材料產業集群高質量發展的若干措施規劃領域:重點發展新能源材料、電子信息材料等關鍵材料領域;優化產業鏈布局,特別是濕電子化學品、有機發光材料、襯底材料等關鍵
31、材料領域發展目標:打造新材料產業創新先行區、促進產業邁向全球價值鏈高端寶安區政策名稱:深圳市寶安區關于支持新材料產業高質量發展的若干措施規劃領域:重點支持半導體與集成電路、工業母機+激光與增材制造、智能網聯汽車、新能源、軟件與信息服務、空天技術等“5+1”重點產業集群的關鍵核心材料發展目標:全面提升新材料對寶安區“5+1+5+N”產業集群的戰略支撐作用資料來源:光明區政府 寶安區政府 前瞻產業研究院整理深圳市為推動高性能材料產業的發展,特別是在突破重點材料領域發展瓶頸、打造材料科技創新發展高地以及完善材料產業配套服務體系方面,提供了一系列的政策支持和補貼措施。1.3.5 深圳高性能材料資金支持
32、:政策推動產業快速發展資料來源:深圳市工業和信息化局 前瞻產業研究院整理突破重點材料領域發展瓶頸 下一代高性能新能源材料研發與應用:資助鈣鈦礦等新材料研發與應用,最高資助3000萬 電子信息材料定向攻關:支持企業、高校、院所定向攻關,資助金額不超過3000萬元 關鍵材料測試驗證平臺建設:對測試驗證平臺的建設及運營給予最高5000萬元資助 生物醫用材料創新聯合體:支持上下游企業組建創新聯合體,資助金額不超過3000萬元 高分子材料分子設計和規?;苽涔に囇芯浚嘿Y助金額不超過3000萬元,并提供場地支持 前沿新材料技術概念驗證生態系統:經認定后的最高500萬元資助完善材料產業配套服務體系 專業新材
33、料產業園區建設:支持打造專業化工園區,提供配套基礎設施 公共服務平臺體系建設:建設產業公共服務平臺,支持高端展會、論壇等活動,最高300萬元資助 市級中小試基地組建:經認定后的最高1000萬元資助 新材料檢測和認證標準建立:資助主導或參與標準制定或修訂的單位,資助金額不等 金融服務:鼓勵金融機構提供貸款、投資等,支持企業通過資本市場做優做強 打造材料科技創新發展高地 材料科學與信息技術融合創新:資助金額不超過1000萬元,并提供算力資源支持 創新載體體系建設:依托制造業創新中心和產業創新中心實施項目,最高5000萬元資助 科技研發長效支持機制:建立滾動支持機制,根據評估結果予以資助或調整 大科
34、學裝置集群支撐作用:支持產業創新中心建設,開展相關研究圍繞重點技術發展補貼圍繞關鍵技術創新補貼圍繞基礎設施配套補貼1.4 深圳市高性能材料優勢總結:政策支持+產業優勢雙重推動深圳市在高性能材料產業方面展現出顯著的綜合優勢,得益于政府的有力政策支持、領先的創新能力以及完整的產業鏈條。這些因素共同構建了一個促進技術創新和產業發展的良好環境,使深圳成為全球高性能材料的重要發展和創新中心。政策的積極推動、領先的研發環境以及產業鏈的完備,不僅確保了深圳在該產業的領先地位,也為中國在全球市場的競爭中提供了堅實的基礎,推動了高性能材料技術的快速進步和應用拓展。資料來源:前瞻產業研究院整理深圳市在新材料領域具
35、有完整產業鏈,尤其在電子信息、新能源材料方面有強集群優勢,為研發和產業化提供良好基礎和市場產業鏈布局較為完善深圳擁有一批高水平的科研機構和企業研發中心,加之其良好的創新氛圍和人才政策,為新材料產業的技術創新和成果轉化提供了有力支撐高科研機構賦予創新能力深圳市通過一系列政策支持新材料產業高質量發展,涉及稅收、土地、人才等,為產業發展提供有利外部環境政策環境優越深圳市對新材料產業提供了高額的資金支持,包括對關鍵技術研發、產業化項目、創新平臺建設等的資助,單項資助金額可達數千萬元,極大地促進了產業的發展資金支持力度大產業優勢政策優勢挑戰2.1 原材料及關鍵領域主要依賴國外進口2.2 產業研發投入不足
36、,與國際領先國家相比有差距2.3 產業產學用一體化水平較低,專利成果轉化效率低在當前的制造業領域,中國的數控機床、大飛機、航空發動機等關鍵構件的精密設備,有95%的市場份額依然依賴進口;在關鍵基礎材料領域,這一數字為32%。此外,在高端專用芯片領域,我國也有95%的依賴度,而在智能終端處理器領域,這一數字為70%。存儲芯片方面,國產化率也普遍偏低。這些領域的一個共同點就是都與關鍵材料緊密相關,這也是我國當前制造業轉型升級中亟待突破的瓶頸。2.1.1 高性能材料產業關鍵領域依賴進口比例高資料來源:中國工程院 中國科學技術協會主辦 中國材料研究學會 前瞻產業研究院整理高端數控機床等精密設備對外依存
37、度(單位:%)高端專用芯片領域對外依存度(單位:%)智能終端處理器領域對外依存度(單位:%)關鍵基礎材料領域對外依存度(單位:%)深圳新材料產業中,主要的原材料包括但不限于高性能合金、高性能塑料、特種橡膠、高性能化學纖維等,這些材料在航空航天、汽車、電子等領域具有重要應用價值。部分高端原材料的生產技術受到專利保護或技術壁壘限制,導致深圳企業難以自主生產,只能依賴進口。具體來看,深圳高性能塑料中的聚碳酸酯(PC)、液晶聚合物(LCP)、聚苯硫醚(PPS),特種橡膠中的氟橡膠,高性能化學纖維中的碳纖維等領域對進口的依賴較為顯著。2.1.2 高性能材料行業原材料供應對外依賴度高產品名稱進口規模出口規
38、模貿易逆差氟橡膠7154.74萬元1380.37萬元5774.38萬元聚碳酸酯(PC)111550.75萬元19299.11萬元92251.64萬元液晶聚合物(LCP)32280.72萬元9756.01萬元22524.72萬元聚苯硫醚(PPS)17592.43萬元5691.84萬元11900.59萬元碳纖維3613.57萬元1582.85萬元2030.72萬元2023年廣東省高性能材料上游原材料進出口規模情況分析(單位:萬元)資料來源:中國海關總署 前瞻產業研究院整理注:中國海關總署發布的數據中,“收發貨人注冊地”一欄目前僅能選擇省份,無法進一步具體到城市2023年廣東省高性能材料上游原材料對
39、外貿易依存度(單位:%)約85%約85%約75%約75%約70%深圳市在全社會研發投入占GDP比重方面已經達到了5.46%,戰略性新興產業增加值占GDP比重突破40%。高性能材料產業作為戰略性新興產業的重要組成部分,代表上市企業的研發投入占營業收入比重均值為5.78%,研發支出與產業規模相比仍顯不足。同時,比較全球其他主要新材料研發強國,如美國、日本和德國,深圳新材料企業的研發投入占比相對較低。2.2 高性能材料產業研發投入不足,與國際領先國家相比有差距2023年深圳市高性能材料產業代表上市企業研發投入占營業收入的比重情況(單位:%)資料來源:廣東省人民政府 各公司公報 前瞻產業研究院整理4.
40、74%11.67%5.43%6.45%4.26%6.41%3.82%6.45%2.77%格林美瑞華泰沃爾核材鉑科新材深圳新星沃特股份貝特瑞鉑科新材唯特偶國際新材料研發強國在高端新材料領域的研發投入占比往往超過10%10%5.46%5.78%40%深圳市全社會研發投入占GDP的比重深圳高性能高端新材料產業代表上市企業的研發投入占比均值戰略性新興產業增加值占GDP比重5.78%代表企業均值2023年深圳市戰略性新興產業增加值占GDP比重、全社會研發投入占GDP比重、代表上市企業的研發投入占營業收入比重情況(單位:%)高性能材料產學用一體化存在較大差距,主要原因包括原創能力不足、研發處于跟跑狀態和創
41、新源動力不足。我國新材料專利成果轉化率僅為10%,遠低于美國的80%。轉化率低的原因是多方面的,包括轉化鏈條不完整、依賴高校和科研院所、缺乏體系化基礎研究等。缺乏宏觀系統整合、材料戰略大科學家和重大共性科學問題的系統研究。2.3 高性能材料產業產學用一體化水平較低資料來源:廣東省人民政府 各公司公報 前瞻產業研究院整理轉化率低下創新力不足研究體系薄弱產學用一體化差距中國研發主要跟跑,缺原創能力和創新動力,依賴模仿改進現有技術,限制發展與競爭力。需持續創新和原創研發保持全球市場領先。原創能力和創新驅動不足新材料領域研究分散,缺乏系統整合和戰略科學家,導致研究深度和廣度不足??蒲谐晒D化應用難,高
42、校和科研院所在將成果產業化時,常因產業支持和商業化機制不足,陷入“死亡之谷”?;A研究缺乏系統化和戰略指導專利成果轉化效率低中國高性能材料領域專利數量全球領先,但轉化率遠低于。低轉化率主要由產業鏈缺失、系統工程不完整、資源配置不足和協調機制缺失等因素造成。10%80%中國專利成果轉化率美國專利成果轉化率技術趨勢3.1 新能源材料3.2 電子信息材料3.3 生物醫藥材料3.4 先進金屬材料3.5 高分子材料3.6 前沿新材料3.1.1 新能源材料:鈣鈦礦材料發展現狀鈣鈦礦電池是新型太陽能電池,以ABX3式化合物為吸光材料,具有高效率、低成本、輕重量和半透明等特性??捎糜趧傂曰蛉嵝噪姵亟M件,應用于
43、集中式電站、分布式電站和新能源光伏車頂。結構包括金屬對電極、空穴傳輸層、鈣鈦礦層、電子傳輸層和透明導電玻璃等,主要結構類型為反式平面結構,制備工藝簡單,與疊層電池結構兼容性好,是產業化的主流結構。新型結構如體異質結、梯度異質結也在研發中。隨著大規模制備工藝和穩定性不佳兩大難題被逐漸攻克,預計鈣鈦礦電池產業將于2026年正式邁入量產階段,屆時滲透率有望迎來爆發式增長,市場規模將在2030年達到950億。鈣鈦礦電池結構反式平面結構金屬對電極、電子傳輸層、鈣鈦礦層、空穴傳輸層、導電玻璃正式平面結構金屬對電極、空穴傳輸層、鈣鈦礦層、電子傳輸層、導電玻璃介孔結構金屬對電極、空穴傳輸層、鈣鈦礦層、介孔Ti
44、O2、電子傳輸層、導電玻璃鈣鈦礦層薄膜制備技術對比制備方法優點缺點氣相沉積法氣相沉積法薄膜質量較高,可精準調控生產效率低,成本高軟膜覆蓋法軟膜覆蓋法可大面積制備,無需溶液材料利用率低,生產效率低軟膜覆蓋法刮刀涂布法易于大面積制備,無需復雜設備溶液利用率低溶液涂布法狹縫涂布法易于大面積制備,成產下來了較高對設備精確度要求較高溶液涂布法絲網印刷法易于大面積制備,涂覆過程簡單溶液利用率低,對絲網精確度要求較高噴頭噴出法噴涂法易于大面積制備,噴涂過程簡單溶液利用率低,可重復性較差噴頭噴出法噴墨打印法材料利用率高,實現定制化生產設備精確度要求較高,生產效率較低2022-2030年中國鈣鈦礦電池市場規模情
45、況分析(單位:億元)1.3 3.4 950 20222023E2030ECAGR=128%資料來源:沙力文 前瞻產業研究院整理3.1.2 新能源材料:固態電解質發展現狀固態電解質是全固態電池的核心組成部分,它取代了傳統鋰離子電池中使用的液態電解液,提供了一個離子傳輸的介質。固態電解質的技術路徑主要包括聚合物、硫化物、氧化物和鹵化物四種類型,每種技術路徑都有其特定的優勢和挑戰。固態電池的產業化進展正在加速,國內外許多企業正在加快研發進度,預計未來幾年將迎來技術突破和產能擴張。同時,固態電解質的原材料供應鏈和電池制造設備也在逐步完善,以適應固態電池的生產需求。2023年全球固態電池市場規模達到12
46、.4億美元,預計將達到約73.5億美元。固態電解質的技術路徑介紹資料來源:Econ Market Research 前瞻產業研究院整理具有較好的柔性和可加工性,但離子電導率較低,通常需要通過物理或化學方法進行改性以提高其電導率。聚合物固態電解質具有較高的離子電導率,但化學穩定性和空氣穩定性較差,且與電極材料的界面相容性問題需要解決。硫化物電解質對電池的制備技術要求更高,且成本較高。硫化物固態電解質具有較好的導電性和穩定性,熱穩定性高達1000,但相對于硫化物,電導率偏低。氧化物電解質的固態電池接近量產條件,產業鏈基本成熟。氧化物固態電解質可以實現在高電壓窗口下的穩定循環,被認為是有發展潛力的材
47、料,但不同溫度下易發生相轉變影響電導率,且在空氣中易水解,合成成本高昂。鹵化物固態電解質2023-2032年全球全球固態電池市場規模情況分析(單位:億美元)12.4 15.1 18.4 22.4 27.3 33.3 40.6 49.5 60.3 73.5 2023 2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E2031E2032ECAGR=21.86%根據EVTank的數據,2023年中國鋰電池負極材料的出貨量達到了171.1萬噸。這個數字占全球負極材料出貨量的94.1%,顯示出中國在鋰電池負極材料生產方面的主導地位。3.1.3 新能源材料:金屬鋰負極材料發展現狀資料來
48、源:EVTank 前瞻產業研究院整理金屬鋰作為負極材料,因其高的理論比容量(3860mAh/g)、低的電位(相對于標準氫電極為-3.04V)以及優異的導電性,被認為是一種理想的高能量密度電池負極材料。然而,金屬鋰負極在實際應用中面臨一些挑戰,主要包括鋰枝晶的生長、體積膨脹、以及與電解液的不穩定性等問題。金屬鋰負極材料的技術路徑介紹01通過合金化來提高金屬鋰的電化學性能,如錫(Sn)、硅(Si)、鍺(Ge)等元素與鋰形成的合金,可以提高負極的容量和循環穩定性。鋰合金負極02在鋰金屬表面構建保護層,如氧化物、硫化物、氮化物等,以防止鋰枝晶的生長和提高與電解液的相容性。鋰金屬保護層03利用具有高導電
49、性的三維多孔結構材料作為宿主,以緩沖鋰金屬在充放電過程中的體積變化,如碳材料、金屬有機框架(MOFs)等。三維宿主材料16.3 20.3 30.8 41.8 77.9 143.3 171.1 24.5%51.7%35.7%86.4%84.0%19.4%0.0%20.0%40.0%60.0%80.0%100.0%0.050.0100.0150.0200.020172018201920202021202220232017-2023年中國鋰離子電池負極材料出貨量(單位:萬噸)同比增速(%)3.1.4 新能源材料:硫化物正極材料發展現狀資料來源:EVTank 前瞻產業研究院整理硫化物正極材料是鋰離子電
50、池中的重要組成部分,其技術路徑和發展現狀對于電池性能和應用具有關鍵影響。目前,研究人員致力于開發新型硫化物正極材料,以提高其比容量和循環穩定性,例如通過結構設計和摻雜調控等手段,不斷優化材料的電化學性能。一些硫化物正極材料已經進入商業化階段,如硫化鋰及其復合材料,在鋰硫電池和鋰硫化合物電池中得到廣泛應用。然而,仍然需要克服硫化物正極材料在循環過程中的容量衰減和結構失穩等問題,以實現商業化大規模應用。金屬鋰負極材料的技術路徑介紹25.3 32.4 40.7 55.1 109.4 194.7 247.6 2017201820192020202120222023硫化物材料的種類硫化物正極材料包括硫化
51、鋰(Li2S)、硫化鐵(FeS)、硫化鎘(CdS)等多種化合物多孔結構設計研究通過制備多孔硫化物正極材料提升電導率和鋰離子擴散速率,如多孔硫化鋰、硫化鐵復合材料策略復合材料策略提升硫化物正極電極導電性、結構穩定性,優化電池循環性能與安全性界面工程通過界面工程技術優化硫化物正極材料與電解質的界面特性,以提高電池能量密度和循環壽命根據EVTank的數據,近幾年中國鋰離子電池正極材料出貨量不斷增長,2023年中國鋰離子電池正極材料出貨量為247.6萬噸,同比增長27.2%。2017-2023年中國鋰離子電池正極材料出貨量情況分析(單位:萬噸)3.2.1 電子信息材料:半導體新材料發展現狀資料來源:國
52、際半導體產業協會(SEMI)前瞻產業研究院整理半導體和集成電路領域對高性能材料的需求極為關鍵,因為這些材料直接影響到芯片的性能、可靠性和尺寸。隨著技術節點的持續向7納米、5納米乃至更小規模發展,材料創新成為推動半導體技術進步的關鍵因素。高頻、高功率半導體材料(如GaN、SiC)在5G、電動汽車等領域得到了快速的市場擴展。根據SEMI統計數據,2023年中國臺灣半導體材料銷售額為192億美元,中國大陸市場銷售額為131億美元。半導體和集成電路高性能材料技術路徑介紹技術路徑介紹先進硅基材料超純硅半導體產業的基礎依舊是硅材料,目前主要推動超純硅材料的純度和晶體完整性,以降低缺陷率。復合半導體材料化合
53、物半導體(如砷化鎵GaAs、氮化鎵GaN、碳化硅SiC):用于高頻、高功率應用,如無線通信和電力電子。復合半導體材料有機半導體用于柔性電子和新型顯示技術。納米材料二維材料如石墨烯、二硫化鉬MoS2,因其超薄和高電導性特性,被用于發展超小型和高效能的電子設備。納米材料量子點用于高性能光電子器件和先進顯示技術。介電和絕緣材料高介電常數材料如二氧化鉿HfO2,用于提高晶體管的柵介電性能,實現更小尺寸的晶體管。介電和絕緣材料低介電常數材料用于降低互連線的電容,提高芯片速度。103 116 113 124 147 162 192 76 85 87 98 119 130 131 179 201 200 2
54、21 266 291 323 0501001502002503003502017201820192020202120222023中國臺灣中國大陸合計2017-2023年中國半導體材料市場規模情況(單位:億美元)3.2.2 電子信息材料:新型顯示材料發展現狀新型顯示材料介紹特點:OLED材料因其自發光特性、高對比度、薄型和柔性而受到青睞。當前的研究焦點是提高OLED的亮度、壽命和降低成本。應用:廣泛應用于智能手機、電視和柔性顯示屏等高端顯示產品。有機發光二極管(OLED)材料特點:量子點因其納米尺度的尺寸而具有獨特的光學和電子特性,能夠提供更廣的色域和高亮度。應用:主要用于提升LCD顯示屏的色彩
55、表現,同時也在開發純量子點顯示技術。量子點(QD)材料特點:MicroLED顯示技術以其超高亮度、高效率和長壽命而受到關注。目前的挑戰在于降低制造成本和提高像素密度。應用:適用于高端顯示市場,如大屏幕電視和專業級顯示器。MicroLED材料特點:開發新型柔性材料,如柔性OLED和電子紙,以實現可彎曲和可穿戴的顯示設備。應用:用于開發新一代可穿戴設備和創新的用戶界面。柔性和可穿戴顯示材料新型顯示材料主要包括有機發光二極管(OLED)材料、量子點(QD)材料、MicroLED材料、柔性和可穿戴顯示材料等。中國新型顯示產業規模持續增長,已成為全球顯示產業發展的重要引擎。以OLED為例,2023年全球
56、OLED面板出貨量達10億片,OLED市場規模突破500億美元。2016-2023年全球OLED顯示面板出貨量(單位:億片)4.15 4.64 6.17 7.34 7.30 9.35 8.70 10 20162017201820192020202120222023E2016-2023年全球OLED產業市場規模及預測(單位:億美元)265304343401455514201820192020202120222023E資料來源:Omdia 前瞻產業研究院整理3.3.1 生物醫藥材料:植介入治療器械及關鍵原材料發展現狀資料來源:中國醫療器械行業藍皮書(2023)前瞻產業研究院整理介入醫療器械所需主要
57、原材料包括支架管材、導管、絲材等,要求材料具有良好的強度、塑性、生物相容性和耐腐蝕性能。高值生物材料導管編織工藝、形狀記憶合金加工技術、導絲加工焊接等,這些都屬于精密加工甚至超精密加工的范疇。精密加工制造植介入治療器械及關鍵原材料技術路徑高值生物材料是介入醫療器械的核心材料,如支架管材、導管、絲材等,需具備優異的物理性能和生物相容性。生產過程中采用精密甚至超精密加工技術,如導管編織、形狀記憶合金加工及導絲焊接等,以確保器械性能和可靠性。血管介入器械市場雖起步晚,但發展迅速,市場規模從2016年的248億元增至2022年的491億元,復合年增長率達12.06%。2020年受宏觀經濟和冠脈支架集采
58、影響,市場增速放緩,但隨政策影響穩定和介入無植入治療理念推動,市場規模預計將持續增長。2023年市場規模預計達563億元,同比增長14.66%。248311389480418432491563201620172018201920202021202220232016-2023年中國血管介入類高值醫療器械市場規模(單位:億元,%)2022年中國非血管介入市場規模約63億元,增長14.17%;2023年預計市場規模達73億元,同比增長16.25%,增速超過全球市場。2631374449556373201620172018201920202021202220232016-2023年非血管介入類高值醫療
59、器械市場規模(單位:億元,%)注:醫械匯還未統計公布2023年相關數據,2023年數據為初步統計數據3.3.2 生物醫藥材料:組織工程材料發展現狀資料來源:前瞻產業研究院整理生物醫用材料中的組織工程材料是專門設計來促進身體組織的修復或重建的,這一領域結合了生物學、化學、材料科學和醫學的多學科知識。當前組織工程技術已經在軟骨修復、皮膚再生、骨修復等領域得到應用,研究正在不斷深入,如通過納米技術改善支架材料的性能,利用干細胞技術提高組織再生效率。01膠原蛋白、明膠、藻酸鹽等:這些材料具有良好的生物相容性和生物降解性,常用于支架材料,以促進細胞附著和生長02聚乳酸(PLA)、聚乙烯醇(PVA)、聚己
60、內酯(PCL)等:通過調控其分子結構和力學性能,這些材料被廣泛用于制備具有特定生物功能的組織工程支架03生物陶瓷復合材料(如:羥基磷灰石與聚合物的復合):結合天然和合成材料的優點,提供更高的定制性和功能性04生長因子、細胞因子的包裹或固定:用于促進特定類型的細胞生長和分化。053D打印技術在組織工程中用于制造復雜的三維結構,實現個性化醫療。應用:軟組織修復、骨骼工程、皮膚再生等應用:改進生物降解速率、提高力學穩定性等應用:骨骼修復、牙科植入、軟組織工程應用:控制釋放技術,確保生物活性因子在適當的時間和位置發揮作用應用:提高打印分辨率,增強打印結構的生物活性和功能性3.4.1 先進金屬材料:輕質
61、合金材料發展現狀資料來源:國家統計局 中國有色金屬工業協會鎂業分會 寶鈦股份 前瞻產業研究院整理輕質合金材料,主要包括鈦合金、鎂合金和鋁合金,是高端金屬新材料的重要組成部分,具有輕質、高強度、耐腐蝕等特性,在航空航天、汽車制造、電子電器等領域有著廣泛的應用。當前輕質合金市場中鋁合金產量最高,突破了千萬噸。2023年中國鋁合金產量為1458.7萬噸,鎂合金產量為34.52萬噸,鈦合金市場中代表企業寶鈦股份產量為3.00萬噸。航空航天:用于飛機機身、機翼和航天器結構,輕量化能夠提高飛行性能和燃油效率。汽車工業:廣泛用于車身結構、發動機零部件和懸掛系統,以減輕車輛重量并提高燃油經濟性。電子設備:用于
62、制造輕薄的電子產品外殼和結構組件,提高便攜性和散熱性能。運用技術:熔煉和鑄造技術、熱處理技術、成形加工技術。鋁合金汽車工業:用于制造車身結構、發動機零部件和車輪,輕量化能夠降低車輛整體重量。電子設備:用于制造輕薄的筆記本電腦外殼和手機結構,提高便攜性和散熱性能。航空航天:用于制造航空零部件和航天器結構,以減輕載荷并提高飛行性能。運用技術:精密合金設計、熱處理技術、表面處理技術。鎂合金航空航天:用于制造飛機結構、發動機零部件和航天器構件,具有優異的高溫性能和強度重量比。醫療器械:用于制造人工關節、骨科植入物和牙科修復材料,具有良好的生物相容性和耐腐蝕性。工業裝備:用于制造化工設備、海洋平臺和高溫
63、熱處理設備,能夠抵抗腐蝕和高溫環境。運用技術:精密合金設計、熱處理技術、數控加工和電火花加工等。鈦合金輕質合金的應用及技術情況2018-2023年寶鈦股份鈦合金產量(單位:萬噸)2018-2023年中國鋁合金產量(單位:萬噸)796.9942.1963.61068.01218.31458.72018201920202021202220232022-2023年中國鎂合金產量(單位:萬噸)35.7834.52202220231.451.971.882.783.253.002018201920202021202220233.4.2 先進金屬材料:高溫合金材料發展現狀高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基,能在
64、600以上的高溫及一定應力作用下長期工作的一類金屬材料,具有優異的高溫強度,良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能,良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能,又被稱為“超合金”,主要應用于航空航天領域和能源領域。高溫合金按制造工藝主要分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和新型高溫合金三類。其中,鑄造高溫合金又可以細分為等軸晶高溫合金、定向凝固柱晶高溫合金、單晶高溫合金。新型高溫合金包括粉末高溫合金、ODS合金、金屬間化合物、高溫金屬自潤滑材料等品種,目前以粉末高溫合金為主。變形高溫合金合金化程度和高溫強度較低鑄造高溫合金采用精密鑄造工藝制成零件,零件強度較高,缺點是不適合進行熱加工新型高溫合金以粉末為主,經液態金屬霧
65、化或高能球磨制得細小均勻晶粒,提升熱加工性能,可用粉末冶金提高熱塑性高溫合金產品結構以工藝分類國內主要企業高溫合金產能(單位:噸)80260300400800100012001500150019002000300060006000煉石航空萬澤股份應流股份中科三耐北京航材院中科院金屬所齊齊哈爾特鋼廠寶鋼特鋼攀長鋼圖南股份西部超導鋼研高納撫順特鋼隆達股份資料來源:各公司公報 前瞻產業研究院整理3.5.1 高分子材料:高性能膜材料發展現狀高性能膜材料的分類資料來源:柔性顯示基板材料研究進展 前瞻產業研究院整理膜的分類有很多種,按用途可分為水處理膜,氣體分離膜,特種分離膜,民生用膜等。膜按材料分有機膜
66、、無機膜和有機無機共混膜,無機膜主要是陶瓷膜、玻璃膜、金屬膜,其過濾精度較低,選擇性不高;有機膜由高分子材料加工而成,如聚偏氟乙烯(Polyvinylidenefluoride,PVDF)、聚氯乙烯(Polyvinylchloride,PVC)、聚醚砜(Polyethersulfones,PES)、聚砜(Polysulfone,PS)、醋酸纖維素(Celluloseacetate,CA)等。用途膜的類型具體內容水處理膜海水與苦咸水淡化膜主要采用反滲透膜、正滲透膜、電滲析膜水質凈化膜微濾膜、超濾膜、納濾膜污水處理膜超微濾膜常用于構建污水處理的膜生物反應器氣體分離膜氫分離膜、氧分離膜、二氧化碳分離
67、膜、有機氣體分離膜、氣固分離膜特種分離膜陶瓷膜微濾膜、超濾膜、納濾膜滲透汽化膜透水膜、透有機物膜、有機物與有機物分離膜陰離子交換膜陰離子交換膜水處理膜一般是物質分離膜民生用膜凈水器用膜空氣凈化器用膜醫療用膜血液透析膜、人工肺、人工肝輔助系統等智能膜仿生和生物啟發分離膜、識別和感應膜等能源用膜鋰電池、燃料電池、液流電池等用膜2020-2025年中國功能性膜材料市場需求情況(單位:萬噸,%)2020年中國功能性膜材料市場需求為80萬噸,中國石油與化學工業聯合會預測“十四五”功能性膜材料需求增長率為15.0%,預計到2025年功能性膜材料市場需求規模將達到160萬噸。8016020202025ECA
68、GR=15%3.5.2 高分子材料:高分子復合材料發展現狀資料來源:賽奧碳纖維 前瞻產業研究院整理高分子復合材料是由兩種或兩種以上不同材料組成的材料,這些材料在微觀上保持各自的特性,同時相互作用產生新的性能。這些材料廣泛應用于航空、汽車、建筑、電子等領域。以碳纖維為例,2023年全球碳纖維的需求量為11.50萬噸,主要應用市場為航空航天領域。應用領域:主要應用于航空航天、高性能汽車和體育用品。CFRP以其出色的強度和輕質特性,特別適合需要高強度和耐疲勞的應用。技術路徑:主要包括碳纖維的生產和復合工藝,如樹脂轉移模塑(RTM)和拉擠工藝。這些技術路徑涉及材料的預處理、樹脂固化和成型工藝的優化。碳
69、纖維增強聚合物(CFRP)應用領域:廣泛用于建筑、船舶、汽車和電子電氣行業。GFRP以其成本效益高和綜合性能好而受到青睞。技術路徑:包括玻璃纖維的生產和樹脂基體(如聚酯或環氧樹脂)的應用。制造過程通常涉及手糊成型、注射成型等技術。玻璃纖維增強塑料(GFRP)應用領域:主要應用于電子、包裝和汽車行業,用于制造電子屏幕、輕質材料和高性能包裝材料。技術路徑:這類材料通過添加納米級填料(如納米粘土、碳納米管)到聚合物基體中來提高其機械性能、熱穩定性和屏障性能。技術包括分散技術和表面改性技術,以確保納米填料在聚合物基體中的均勻分布。聚合物基納米復合材料應用領域:廣泛應用于航空航天、汽車和軍事工業,特別是
70、在需要極端條件下工作的部件中。技術路徑:這些復合材料通常是通過將金屬粉末與高分子材料(如聚苯乙烯、聚酰亞胺)結合,使用粉末冶金或注射成型技術來制造。金屬基復合材料高分子復合材料的分類2018-2023年全球碳纖維需求量(單位:萬噸)9.2610.3710.69 11.8013.5011.502018年2019年2020年2021年2022年2023年2023年全球碳纖維行業應用市場需求分析-按市場規模(單位:%)航空航天,19.1%風電葉片,17.4%體育休閑,16.3%壓力容器,12.2%混配模成型,9.6%其他,25.3%3.6.1 前沿新材料:3D打印材料發展現狀資料來源:Wohlers
71、 Associates 前瞻產業研究院整理3D打印材料應用領域及技術路徑這些3D打印材料和技術使得設計和生產更加靈活,能夠滿足不同行業和應用的需求。隨著技術的進步,這些材料的應用領域將繼續擴展。隨著3D打印技術的一步步普及,對于材料的需求也在飛速上漲。Wohlers Associates數據顯示,全球3D打印材料市場規模從2018年的14.95億美元增長至2023年的36.6億美元,CAGR達到19.6%。14.9519.1621.0525.9831.9636.602018201920202021202220232018-2023年全球3D打印材料行業市場規模體量分析(單位:億美元)2018-
72、2023年聚合物材料市場占比呈明顯上升趨勢。2023年,全球3D打印材料產值占比最高的為聚合物粉材,占比高達38.2%;其次為聚合物絲材,產值占比20.5%;光敏樹脂和金屬產值占比均為19.7%。整體來看,粉材仍是3D打印最主要的材料形態,聚合物材料是最主要的材料種類。38.2%19.7%20.5%19.7%1.9%聚合物粉材光敏樹脂聚合物絲材金屬其他圖表73:2023年全球3D打印材料行業細分市場產值情況(單位:%)應用領域:要用于制造復雜的原型、工業零件、鞋類、時尚配件和醫療器械技術路徑:通常通過激光燒結(SLS)技術使用。在SLS過程中,高能激光掃描并熔融粉末層,逐層構建三維對象聚合物粉
73、材應用領域:廣泛應用于牙科和醫療領域的精細模型制造、珠寶設計、藝術品和教育模型技術路徑:使用立體光固化(SLA)或數字光處理(DLP)技術光敏樹脂應用領域:聚合物絲材如PLA、ABS、PETG和尼龍等,主要用于教育、原型設計、個性化制品和一些功能性零部件的制造技術路徑:使用熔融沉積建模(FDM)或熔融絲材制造(FFF)聚合物絲材應用領域:廣泛應用于航空航天、汽車、醫療(如植入物)和工業機械部件的制造技術路徑:主要使用選擇性激光熔化(SLM)或電子束熔化(EBM)技術金屬材料(鈦合金、鋁合金、鈷鉻合金等)3.6.2 前沿新材料:超材料發展現狀資料來源:前瞻產業研究院整理超材料類型應用領域技術電磁
74、超材料負折射率超材料主要用于超分辨率成像及軍事隱身材料等微納結構設計、多層復合結構電磁頻帶隙材料主要應用于光學領域,用于制造光學器件及傳感器人工磁性材料用于高性能天線以及電子設備中的電磁干擾抑制材料超表面材料用于光學相位控制及小型化光電子集成系統超吸波材料用于制造軍事吸波涂層以及部分聲學隔音設備聲學超材料局域共振超材料主要用于噪聲控制于精密聲學過濾周期性結構設計、局部共振結構、負折射技術、動態調整結構以及數值模擬模型帶隙超材料主要用于振動隔離、聲學集成電路等負折射超材料主要用于超分辨率成像與聲隱身變形聲學超材料用于智能聲學環境設備、可調諧聲學裝置聲子晶體用于聲波操控和管理以及聲學邏輯元件超材料
75、類型應用領域技術機械超材料負泊松比超材料主要用于航空及汽車領域中可承受不同載荷方向的部件以及與人體力學相匹配的醫療支架微觀結構設計、3D打印技術、拓撲優化、微納加工技術、動態調控技術等超彈性超材料主要用于可變形機器人與可穿戴設備拓撲優化超材料主要用于承載能力高的建筑結構與輕質高強度的航空部件變形超材料用于智能結構與軟機器人超吸能超材料用于高效防護設備與交通安全設備超疏水超材料用于防水涂層與自清潔表面熱超材料熱隱身材料主要用于掩藏軍事設備或設施以及民用隱私保護微觀及納米級結構設計、復合材料技術、3D打印技術、動態調控技術、微納加工技術、熱學仿真和建模技術等負熱膨脹材料主要用于精密工程與復合材料研
76、究高導熱超材料主要用于電子冷卻、熱管理系統熱波導材料用于熱能回收與熱隔離可調控熱超材料用于智能建筑、自適應熱管理設備超材料是一種具有天然材料不具備的特殊性質的人工復合材料,通過人工微結構設計,展現出獨特的物理性能,如負折射率、逆多普勒效應等。超材料因其獨特的物理性能,在通信、尖端裝備、汽車、光學器件、光學通信、光學傳感、聲波傳導、聲學隔離、電磁波調控、熱輻射調控等多個領域展現出巨大的應用潛力??偨Y&建議4.1 深圳市高性能材料產業發展總結4.2 深圳市高性能材料產業發展建議4.1 總結:把握高性能材料產業趨勢,攻關關鍵技術瓶頸深圳市高性能材料產業結合自身優勢、克服劣勢并把握技術發展趨勢,將推動
77、產業升級、促進市場拓展、深入探索新應用場景。資料來源:前瞻產業研究院整理高性能材料技術產業升級市場開拓新應用深圳市高性能材料產業依賴進口成果轉化研發投入短板政策規劃產業布局創新驅動資金支持虛擬現實、元宇宙云服務、AI新能源材料電子信息材料生物醫藥材料先進金屬材料高分子材料前沿新材料4.2 建議:共同推動深圳高性能材料產業走向應用新階段資料來源:前瞻產業研究院整理加強政策支持與引導繼續出臺更多針對新材料產業的優惠政策,如稅收減免、土地使用優惠、資金補貼等,以降低企業運營成本,吸引更多新材料企業落戶。設立新材料產業發展基金,為新材料研發和產業化項目提供資金支持,尤其是對于那些技術含量高、市場潛力大
78、的項目。研發投入與人才培養鼓勵企業增加研發投入,尤其是基礎研究和應用基礎研究,以推動原始創新和核心技術突破。加強與高校和科研機構的合作,通過產學研結合,加速科技成果的轉化應用,同時加強新材料領域的人才培養和引進。產業鏈協同與集群發展技術平臺與公共服務建設新材料技術創新平臺,提供研發、測試、孵化等服務,降低企業的研發門檻和成本。發展新材料產業的公共服務平臺,如新材料檢測認證中心、知識產權服務平臺等,為企業提供全方位的技術支持和服務。加強上下游產業鏈的協同,通過建立產業聯盟或協會,促進信息交流、技術合作和資源共享,提高整個產業鏈的競爭力。規劃和建設新材料產業園區,吸引新材料研發、生產、應用等各環節
79、的企業集聚,形成集群效應,提升區域產業競爭力。掃碼獲取更多免費報告產業規劃復合型專業團隊1300余項目案例產業研究持續聚焦細分產業研究22年細分產業報告、產業圖譜、課題研究、專項調研園區規劃首創招商前置規劃法+獨有園區招商大數據IPO咨詢IPO募投可研IPO細分市場研究研究底稿碳中和研究戰略咨詢、課題研究技術咨詢服務、碳中和商學院產業鏈招商產業規劃+招商策劃+落地+資源導入政府產業規劃資深智庫企業產業投資專業顧問中國產業咨詢領導者投資/決策 你需要前瞻的眼光!解讀全球產業變遷趨勢深度把握全球經濟脈動100000+資訊干貨 一手掌控10000+行業報告 免費下載1000000+行業數據 精準把握
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