新材料产业投资分析报告

第1页共26页新材料产业投资分析报告新材料产业是当今世界各国重点发展的高新技术产业之一。新材料技术对其他领域的发展起着引导、支撑和相互依存的关键性作用，是最具推动力的共性基础技术。具有优异性能或特定功能、应用前景广阔的新材料已成为发展信息、航天、能源、生物等高技术的重要基础材料。一、关于新材料（一）新材料的界定与分类1、概念界定新材料是指那些新出现或已在发展中的、具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能的材料。新材料与传统材料之间并没有截然的分界，新材料在传统材料基础上发展而成，传统材料经过组成、结构、设计和工艺上的改进从而提高材料性能或出现新的性能都可发展成为新材料。2、分类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和嵌套，目前，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：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）电子信息材料第2页共26页领域中所用的材料，主要包括单晶硅为代表的半导体微电子材料；激光晶体为代表的光电子材料；介质陶瓷和热敏陶瓷为代表的电子陶瓷材料；钕铁硼永磁材料为代表的磁性材料；光纤通信材料；磁存储和光盘存储为主的数据存储材料；压电晶体与薄膜材料；贮氢材料和锂离子嵌入材料为代表的绿色电池材料等。这些基础材料及其产品支撑着通信、计算机、信息家电与网络技术等现代信息产业的发展。性、以及薄膜化、多功能化和集成化方向发展。当前的研究热点和技术前沿包括柔性晶体管、光子晶体、SiC、GaN、ZnSe等宽禁带半导体材料为代表的第三代半导体材料、有机显示材料以及各种纳米电子材料等。（2）新能源材料洁能源技术是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五个技术领域之一，新能源包括太阳能、生物质能、核能、风能、地热、海洋能等一次能源以及二次电源中的氢能等。新能源材料则是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。主要包括储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料、嵌锂碳负极和LiCoO2正极为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料、Si半导体材料为代表的太阳能电池材料以及铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。研究热点和技术前沿包括高能储氢材料、聚合物电池材料、中温固体氧化物燃料电池电解质材料、多晶薄膜太阳能电池材料等。（3）纳米材料100nm（0.1-100nm）的超细颗粒构成的具有小尺寸效应的零维、一维、二维、三维材料的总称。纳米材料的概念形成于80年代中期，由于纳米材料会表现出特异的光、电、第3页共26页磁、热、力学、机械等性能，纳米技术迅速渗透到材料的各个领域，成为当前世界科学研究的热点。按物理形态分，纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体和纳米相分离液体等五类。尽管目前实现工业化生产的纳米料主要是碳酸钙、白炭黑、氧化锌等纳米粉体材料，其它基本上还处于实验室的初级研究阶段，大规模应用预计要到5-10年以后，但毫无疑问，以纳米材料为代表的纳米科技必将对二十一世纪的经济和社会发展产生深刻的影响。米组装材料；纳米陶瓷和纳米复合材料等高性能纳米结构材料；纳米涂层材料的设计与合成；单电子晶体管、纳米激光器和纳米开关等纳米电子器件的研制、C60超高密度信息存贮材料等。（4）复合材料组成具有两个或两个以上相态结构的材料。该类材料不仅性能优于组成中的任意一个单独的材料，而且具有组分单独不具有的独特性能。类。结构复合材料主要作为承力结构使用的材料，由能承受载荷的增强体组元（如玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属、天然纤维、织物、晶须、片材和颗粒等）与能联结增强体成为整体材料同时又起传力作用的基体组元（如树脂、金属、陶瓷、玻璃、碳和水泥等）构成。结构材料通常按基体的不同分为聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳基复合材料和水泥基复合材料等。功能材料是指除力学性能以外还提供其它物理、化学、生物等性能的复合材料。包括压电、导电、雷达隐身、永磁、光致变色、吸声、阻燃、生物自吸收等种类繁多的复合材料，具有广阔的发展前途。未来的功能复合材料比重将超过结构复合材料，成为复合材料发展的主流。来复合材料的研究方向主要集中在纳米复合材料、仿生复合材第4页共26页料和多功能智能复合材料等领域。（5）生态环境材料世界各国纷纷走可持续发展道路的背景下提出来的，是国内外材料科学与工程研究发展的必然趋势。一般认为生态环境材料是具有满意的使用性能同时又被赋予优异的环境协调性的材料。再生利用率高，而且从材料制造、使用、废弃直到再生循环利用的整个寿命过程，都与生态环境相协调。主要包括：环境相容材料，如纯天然材料（木材、石材等）、仿生物材料（人工骨、人工器脏等）、绿色包装材料（绿色包装袋、包装容器）、生态建材（无毒装饰材料等）；环境降解材料（生物降解塑料等）；环境工程材料，如环境修复材料、环境净化材料（分子筛、离子筛材料）、环境替代材料（无磷洗衣粉助剂）等。（塑料）的设计、材料环境协调性评价的理论体系、降低材料环境负荷的新工艺、新技术和新方法等。（6）生物医用材料进其功能的新型高技术材料，是材料科学技术中的一个正在发展的新领域，不仅技术含量和经济价值高，而且与患者生命和健康密切相关。近10多年以来，生物医用材料及制品的市场一直保持20％左右的增长率。材料、生物陶瓷材料和生物医学复合材料等。金属、陶瓷、高分子及其复合材料是应用最广的生物医用材料。按应用生物医用材料又可分为可降解与吸收材料、组织工程材料与人工器官、控制释放材料、仿第5页共26页生智能材料等。改进和发展生物医用材料的生物相容性评价、研究新降解材料、研究具有全面生理功能的人工器官和组织材料、研究新药物载体材料和材料表面改性的研究等。（7）智能材料20世纪80年代中期人们提出了智能材料的概念：智能材料是模仿生命系统，能感知环境变化并能实时地改变自身的一种或多种性能参数，作出所期望的、能与变化后的环境相适应的复合材料或材料的复合。智能材料是一种集材料与结构、智能处理、执行系统、控制系统和传感系统于一体的复杂的材料体系。它的设计与合成几乎横跨所有高技术学科领域。构成智能材料的基本材料有压电材料、形状记忆材料、光导纤维、电（磁）流变液、磁致伸缩材料和智能高分子材料等。能材料的出现将使人类文明进入一个新高度，但目前距离实用阶段还有一定的距离。今后的研究重点包括以下六个方面：智能材料概念设计的仿生学理论研究、智能材料内禀特性及智商评价体系的研究、耗散结构理论应用于智能材料的研究、机敏材料的复合集成原理及设计理论、智能结构集成的非线性理论和仿人智能控制理论等。（8）高性能结构材料为广泛的材料，从日用品、建筑到汽车、飞机、卫星和火箭等，均以某种形式的结构框架获得其外形、大小和强度。钢铁、有色金属等传统材料都属于此类。高性能结构材料一般指具有更高的强度、硬度、塑性、韧性等力学性能，并适应特殊环境要求的结构材料。包括新型金属材料、高性能结构陶瓷材料和高分子材料等。构陶瓷材料和高分子合金等。第6页共26页（9）新型功能材料特殊性质的材料。除前面介绍过的信息、能源、纳米、生物医用等材料外，新型功能材料主要还包括高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料等。包括：纳米功能材料、纳米晶稀土永磁和稀土储氢合金材料、大块非晶材料、高温超导材料、磁性形状记忆合金材料、磁性高分子材料、金刚石薄膜的制备技术等。（10）化工新材料有机氟材料、有机硅材料、高性能纤维、纳米化工材料、无机功能材料等。纳米化工材料和特种化工涂料是近年来的研究热点。（11）新型建筑材料材料、建筑装饰装修材料等。其中化学建材包括建筑塑料、建筑涂料、建筑防水、密封材料、隔热保温材料、隔声材料、特种陶瓷、建筑胶粘剂等，是我国“十五”期间要重点发展的新型建筑材料。（12）先进陶瓷材料先进的制备工艺技术制造出的性能优异的产品。根据工程技术对产品使用性能的要求，制造的产品可以分别具有压电、铁电、导电、半导体、磁性等或具有高强、高韧、高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、高热导、绝热或良好生物相容性等优异性能。类。大部分功能陶瓷在电子工业中应用十分广泛，通常也称为电子陶瓷材料。如用于制造芯片的陶瓷绝缘材料、陶瓷基板材料、陶瓷封装材料以及用于制造电子器件的电容器陶瓷、压电陶瓷、铁氧体磁性材第7页共26页料等。备合成技术、先进结构陶瓷材料体系的设计以及电子陶瓷材料的高匀、超细技术。（二）新材料产业的特点当前材料科学与工程领域正进入一个史无前例的创新发展时期，新材料是其他高新技术发展的支撑和先导，其研究水平和产业化规模已成为衡量一个国家和地区经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。概括起来，新材料行业具有以下三个特点：1、覆盖范围广、关联度小新材料种类纷繁，涉及多个不同的行业，不仅有市场一度热衷的纳米材料、磁性材料等产品，还有与能源结合紧密的新型能源材料，与信息产业紧密结合的光通讯材料，更有聚氨酯、氯化聚乙烯、有机氟材料等传统的高分子材料。而生产这些产品的公司分处不同的行业，无论是设备，生产技术，还是销售市场都存在较大的差异。可以说并不存在共同的市场基础，关联性较差，各公司的个性要强于整个“行业”的共性。2、投资与技术高度密集技术密集是指新材料在研制和制造过程中技术的多样性、边缘性和综合性。新材料行业涉及自然科学和工程技术，多学科交叉渗透，知识和技术高度密集。投资密集是指研究开发和生产新材料产品要求有一定的投资强度。新材料行业的放大技术复杂，行业装备一次性投入大，尤其是在工程化研究以及建立规模经济生产线时，更要求比较大的投资。3、高风险、高收益从风险的角度看，首先，由于应用领域的进步，对新材料的技术要求进一步提高，研发风险提高；其次，新材料品种多，大批量产品第8页共26页相对较少，由于工艺集成度加大，生产流程缩短，知识转化为技术和产品的效率提高，存在行业风险；第三，由于高新技术发展迅猛，新材料本身更新换代速度加快，生命周期缩短，产品风险加大。从收益的角度看，与其他传统行业的上市公司相比，新材料上市公司近年业绩优良。二、国外新材料产业发展概况（一）国外新材料产业发展现状1、新材料产业已成为各国发展的热点以新材料为基础的一批新兴产业正在迅速兴起，并成为许多国家新的经济增长点和发展热点。美国政府在1991年和1995年的国家关键技术报告中均将新材料列为重点项目并位居首位；1993年开始把研发费用纳入国家预算。日本政府把开发新材料列为国家的第二大目标，认为新材料技术是推动21世纪创新和社会繁荣的力量，提出以新材料为基础，促进其它高新技术产业发展，从而巩固其经济大国的地位。德国分析了世界技术发展态势，提出21世纪的9大重点领域，首选就是新材料，在总共80个课题中，属于新材料的占到24个；在研发经费方面，政府出资占到总数的56％，约2.7亿美元。2、技术发展进入新时期①基础研究取得突破性进展：通过材料设计技术制造出诸如超晶格材料和碳氮化合物超硬材料等人工构造材料；高温超导材料薄膜突破实验阶段；纳米金属材料研究成果已见端倪。②材料性能得到了突飞猛进的提高：新材料提供新的性能如超导性、磁致伸缩等；传统材料由于采用新技术而使性能出现质的飞跃；高临界超导材料的出现，使超导的临第9页共26页界温度提高了50℃以上。③材料相关技术取得重大进展：材料的结构与制备方面，由宏观材料的设计进入到微观的原子级、分子级设计，并能以此带动相应的材料制备技术也达到原子级的精度；检测方面，扫描隧道电子显微镜已获得表面的原子分辩率，并可进行单个原子的加工；超高压高分辩率电镜的分辩率也已达到原子级，痕量分析的灵敏度已达PPT级。④前沿技术的突破带来材料领域的革命：纳米材料在催化、高精度抛光与陶瓷材料增韧改性等方面已得到实际应用。它向国民经济和高技术各个领域的渗透以及对人类社会进步的影响将是难以估