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新材料產業發展的七個方向

新材料產業發展的七個方向

分類：行業新聞
作者：新材料產業聯盟
來源：油化材訊
發布時間：2021-12-29 16:36
訪問量：0

新材料產業發展的七個方向

【概要描述】我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；國內高端新材料技術和生產偏弱，近年來產能雖有顯著提高，但還未能滿足國內高端產品需求，材料強國之路任重而道遠。

本文對于具有國產化提升潛力的新材料細分領域進行了梳理，共七大發展方向供讀者參考。

分類：行業新聞
作者：新材料產業聯盟
來源：油化材訊
發布時間：2021-12-29 16:36
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詳情

我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；國內高端新材料技術和生產偏弱，近年來產能雖有顯著提高，但還未能滿足國內高端產品需求，材料強國之路任重而道遠。

本文對于具有國產化提升潛力的新材料細分領域進行了梳理，共七大發展方向供讀者參考。

方向一、輕量化材料

碳纖維以其出色的性能被用于航空航天、汽車等多個領域。我國碳纖維產業存在產能利用低、高端產品少的問題。實現碳纖維規模生產和應用開發的雙自主化，是提升我國國防實力和保障供應鏈穩定的關鍵。鋁合金車身板應用在汽車最重的車身，是實現輕量化目標的關鍵材料。我國生產工藝復雜的鋁合金車身板部分已經開始出口。鋁合金車身板國產化是我國汽車產業提高競爭力，幫助國家實現節能減排目標的關鍵。

方向二、航空航天材料

聚酰亞胺（PI）在航空航天、高端電子元器件、半導體等多個尖端領域有很高應用價值。我國在高端 PI 薄膜以及其他高端 PI 產品仍面臨“卡脖子”問題。碳化硅纖維（SiC 纖維）是繼碳纖維之后發展的又一種新型高性能纖維。全球來看碳化硅纖維技術仍在快速發展和迭代，中國企業有望迎來彎道超車的機遇。

方向三、半導體材料

硅片是半導體器件和太陽能電池的主要原材料。光伏用硅片產能大多集中在我國，生產技術水平全球領先。半導體硅片制作工藝更為復雜，部分國內企業正努力打破技術壁壘。碳化硅是功率器件的重要原材料，產業格局呈現美國獨大的特點；近年來該材料不斷在電動車、光伏、智能電網等領域滲透，擁有強勁的下游需求。濺射靶材是集成電路的核心材料之一；2013-2020 年全球靶材市場規模的復合增速達14%。

方向四、新型塑料

聚酰胺（PA）材料受制于國外企業對于原材料生產技術的技術壁壘。在“碳中和”及“以塑代鋼”政策背景下，該材料國產替代對我國新能源產業、電子通信、交通運輸等領域的發展進步具有重大意義。

聚苯硫醚是一種具備優異的物理化學性質的特種工程塑料，對汽車輕量化、大氣污染防治做出了重要的貢獻。聚乳酸因其優異的機械性、環保性等特點而廣泛應用于醫藥設備及 3D 打印等諸多領域，但進口依存度較大。

方向五、電子電器電容新材料

電子漿料是制造厚膜電阻等電子元件的關鍵，廣泛應用于在光伏、航空、軍事等領域；目前國內電子漿料龍頭企業正致力于生產高質量、高性價比的電子漿料，市占率有較大提升空間。電子陶瓷可廣泛應用于通信、工業、汽車等領域，其中 MLCC 作為產量和需求量最大的電子陶瓷，與電子元器件市場發展趨勢和國家政策導向相匹配。

方向六、多用途新材料

聚苯醚樹脂被廣泛用于電氣機械、IT、汽車、軍工等，改性聚苯醚在全球的市場需求和消費量逐年上升。對位芳綸產業集中程度較高，目前國內對位芳綸產能自給率約 20%左右，進口依賴嚴重。

高吸水性樹脂（SAP）具有吸水性好、價格適中、安全性好等特點，預計 2025 年全球 SAP 需求量將增長至 440 萬噸。國內人口老齡化趨勢加重，疊加生育政策放開，預計 2023 年中國 SAP 市場規模將達到 145.1 億元。

方向七、光學和電子化學品

光學膜廣泛應用在電子顯示、建筑、汽車、新能源等，目前我國在中低端光學膜領域已經實現國產替代。在高端光學膜領域，我國企業正通過內生、外延兩種方式尋求技術突破和產業升級。光刻膠是一種在半導體制造、PCB、面板行業中使用的尖端材料。當前我國光刻膠國產化比例很低，高端半導體光刻膠基本完全依賴進口，突破光刻膠的海外技術壟斷已經成為我國科技前沿攻關的關鍵環節。

OLED是全球新一代顯示技術的代表，有望在手機面板領域成為主流顯示技術。我國生產商在OLED面板產業中積極擴產，未來產能增長較快，國產化OLED材料潛在需求旺盛。在高價值的發光材料成品領域中，我國已經初步實現國產替代，部分細分產品已實現向國內面板廠商的大批量供貨，但在技術和產能上和國際領先水平仍有差距，國際競爭力仍有較大增強空間。

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改革開放以后，黨領導各族人民、各條戰線以經濟建設為中心，各條戰線活力四射、各族人民欣欣向榮，農業連年豐收、工業不斷跨越，工業經濟總量、制造業水平快速提升，企業規模和競爭力躍居世界前列。我們很多企業都提出打造“百年企業”的目標，歷數先工業化的國家確實不乏百年以上的企業，而國內百歲以上的企業卻少之又少；尤其是我們熟悉的石油和化工領域，發達國家百歲以上的企業可謂“一抓一大把”，而國內要找到百歲以上企業、手指掰來掰去也難呼其名。這更增添了疫情郁悶中的沉思：?????要說世界石化領域的百歲企業，我的記憶中美國杜邦是最知名的年長者，于1802年成立，截至今年整整220年；杜邦成立的那個年份，如果以美國1776年發表《獨立宣言》、正式宣布美利堅合眾國成立為標志，也就是比美國國家僅僅年輕了26歲。當然，世界化工領域百歲以上企業最多的國家是德國，拜耳距今159年、巴斯夫距今157年。要說拜耳、巴斯夫的成立時間更有意思：拜耳1863年、巴斯夫1865年成立，比德意志民族在鐵血宰相俾斯麥帶領下實現統一，于1871年建立的德意志帝國還要年長！這兩家德國公司雖然在“一戰”和“二戰”中都遭遇重創，即使經歷了二戰以后聯邦德國和民主德國40多年的分裂狀態和1990年的“兩德統一”等一系列重大事件的影響，但拜耳、巴斯夫等這樣的公司力爭抓住每一個歷史時期，加快發展自己，并一直是世界化學工業的領先者。?????美國和德國長時期是世界兩個發達經濟體，也是世界經濟領域創新的先導者。熟悉世界化工發展史的人都知道，開啟世界化學工業近代化與現代化的是德國，自十九世紀下半期開始、一直到“二戰”，百年的時間里德國一直是世界化學工業的領先者；美國是進入二十世紀以后、尤其是石油大規模開采和石油化工大發展以后、也可以說“二戰”結束以后，美國才逐步成為世界石油和化學工業的領導者。從1901年設立諾貝爾獎以后獲得化學獎的數量可以證明這點，前50多年的化學獎德國是美國和英國獲獎的總和，而“二戰”結束以后的化學獎美國遠高于其他國家獲獎的總和，占半壁以上江山。下面我們來看幾個具有代表性的百年以上企業的輝煌歲月：?最年長的杜邦?一是起步。創始人杜邦，1802年7月在特拉華州威明頓市創辦一家火藥生產企業、即：杜邦公司。從第二年開始生產和銷售黑色火藥，到19世紀末杜邦成為美國最大的炸藥帝國、控制美國炸藥市場超過90%，當時世界的兩大炸藥公司是：歐洲的諾貝爾和美國的杜邦。?二是簡歷。進入二十世紀以后，世界化學工業因為合成化學的不斷進步，化學工業的新產品及其新技術、由德國不斷向瑞士、比利時、法國、英國以及世界各地傳播；此時新的杜邦掌門人已經更替為100年前創始人的曾孫，新掌門人這時看到化學工業將是世界的未來，于是杜邦做出了歷史上第一次戰略轉型：由火藥公司向化工公司的轉型；因為杜邦過去生產炸藥的過程中需要硝化甘油和硝化纖維素，他們就基于在化學纖維素方面已有的知識來不斷擴充化工領域，當時通過收購兼并方式很快擁有了油漆、醋酸、橡膠、塑料等產品的生產能力，為了這些產品的市場應用、還曾一度控股通用汽車；到“二戰”前杜邦再加上自己的研發，相繼投產了氯丁橡膠、尼龍、丙烯酸樹脂、氟塑料等產品?！岸稹苯Y束以后，大家對二十世紀下半期以后的杜邦就很熟悉了，杜邦開始聚焦于化學品和化學合成高分子材料業務，我們耳熟能詳的杜邦世界領先的產品有尼龍、聚酯、高密度聚乙烯、聚甲醛工程塑料、特種纖維萊卡、芳綸纖維凱夫拉、氟樹脂特氟龍以及氯化法鈦白、農藥、醫藥和先鋒種子等，即到二十世紀末，杜邦公司已成為專用化學品、合成樹脂、合成纖維以及高性能纖維、特種樹脂、高端膜材料和農藥、種子等全球領先的化工與材料公司。?三是今天。今天的杜邦把氟化工和氯化法鈦白分立出科慕（去年營業收入63.5億美元，利潤6.8億美元），與陶氏合并再拆分出的新杜邦的定位是特種化學品公司，去年的營業收入167億美元、息稅折舊前利潤42億美元，全球化工50強前列的公司。?世界第一的化工公司：巴斯夫?一是起步。成立于1865年4月，成立時是“巴登苯胺堿廠（巴斯夫的前身）”，主要以煤焦油為原料合成苯胺染料，隨著創新又以煤焦油為起始原料擴展到蒽醌染料，在跨入20世紀大門的時候，巴斯夫已經成長為世界上最大的化工廠之一，并且是世界上最大的染料生產企業。?二是簡歷。進入20世紀以后，德國政府看到了化學工業的極其重要性，加大對化學教育、科學研究以及化學工業強力支持，在20世紀初期德國以巴登苯胺為代表的一批企業的化學合成技術全球領先、染料工業具有世界壓倒性優勢，合成氨和化肥工業開始起步。第一次世界大戰以后，德國在重建過程中繼續把化學工業作為重點，推動巴登苯胺堿廠與當時的拜耳、赫斯特等8家公司合并，成立了法本公司（I.G.Farben)，其營業收入占當時德國化學工業總銷售額的1/3，不僅是染料，而且還有合成纖維、人造石油等產品，真的是一家巨人企業。二戰使法本公司遭受重創，于20世紀50年代初解體，分解為3家企業、巴登苯胺公司是其一；60年代新的巴登苯胺公司與殼牌、陶氏等合資、自己也在安特衛普建廠，開啟了煤化工向石油化工的轉型，并在新的塑料領域具有了領先優勢；1973年正式更名為BASF，應該是原“BadischeAnilin-undSoda-FabrikAG”的縮寫。上世紀60年代巴斯夫在加快石油化工戰略轉型的同時，開啟多元化經營策略，通過收購兼并和自己投資建廠同步拓展涂料、醫藥、農藥、化肥及石油化工的有機化學品和合成材料領域，特別是在掌握了丙烯酸生產技術、MDI及聚氨酯材料技術；到上世紀90年代巴斯夫開始退出煤炭業務，正式轉型為石油化工為主，擁有有機化學品、醫藥農藥等精細化學品、丙烯酸及甲基丙烯酸甲酯和有機玻璃、聚氨酯新材料、合成纖維等綜合優勢世界領先，并走出路德維希港、布局美國、比利時、中國、西班牙、韓國等多個國家。?三是今天。今天的巴斯夫主要是化工新材料、特種功能材料、精細與專用化學品、營養化學品全球領先的公司，去年營業收入786億歐元、息稅折舊前利潤78億歐元，穩居全球化工50強榜首。?名氣一直很響亮的拜耳?一是起步。1863年8月成立，當時也是以煤焦油為原料生產苯胺染料，20多年以后開始開拓化工等新業務。?二是簡歷。19世紀末研發成功當時的止痛藥阿司匹林（化學名：乙酰水楊酸），至今還作為止痛藥和血液抗凝保健品在全球暢銷；第一次世界大戰以后，與巴斯夫等合并為法本公司，二戰以后法本公司被拆解，拜耳以顏料公司開啟了再次創業；二十世紀60年代拜耳正式進入石油化工領域，受70年代初第一次石油危機的沖擊，二十世紀80年代后期拜耳在全球加大了收購兼并力度，在邁向新世紀的時候、拜耳曾一度是世界最大的合成橡膠生產企業和世界最大的聚氨酯用原料異氰酸酯和多元醇生產企業，并成為醫藥、農藥、特種化學品等領域的世界領先者。進入新世紀以后，拜耳發現快速擴張以后、規模和體量大了，但效益變差了，年度利潤曾出現巨額虧損，因此從新世紀初拜耳又開啟了自身的業務剝離與重組；將業務聚焦于醫藥保健、作物科學、聚合物和化學品4個板塊，于2004年以合成橡膠和化學品業務為主、拆分成立朗盛公司（去年銷售額75.6億歐元），并于2005年獨立運營；再過10年以后的2015年9月，拜耳又將材料科技的工程塑料聚碳酸酯和MDI、TDI、多元醇以及聚氨酯相關的業務為主拆分出另一家新的公司：科思創（去年銷售額159億歐元）。此后，拜耳專注于生命科學及醫藥和農藥領域。?三是今天。2018年6月完成對孟山都并購以后，今天的拜耳成為世界“四大農藥公司”之首。去年拜耳營業收入440.8億歐元，凈利潤10億歐元，是僅次于巴斯夫的歐洲第二位的跨國化工公司。?中國的百歲企業屈指可數?1.近代歷史原因和工業化起步晚鮮有百歲企業?與先工業化的國家相比，我們不僅錯失了第一次和第二次工業革命的歷史機遇，就是20世紀前半期也是飽受戰亂之苦，為民族獨立抗爭、為人民解放而奮斗。20世紀初期，范旭東、吳蘊初等民族先賢們立志通過“實業救國”而發展民族工業的時候，正值軍閥混戰、民不聊生，沒有一方凈土容得下研發創新、不具備工業化建設與發展的環境和條件。中國真正開啟工業化進程是取得抗戰勝利、人民解放以后，新中國的成立、在中國共產黨的領導下，才為國家工業化奠定了基礎、創造了國內和國際的有利環境和條件，才開啟了社會主義改造和建設新時期，改革開放以后中國的工業化才真正快速向前。所以國內百年以上的企業很少。?2.百年前成立的企業大都艱難負重?回溯中國的民族工業史，實際上封建帝制被推翻以后，一大批民族企業家也紛紛開辦生產廠，很多小的化工生產企業也在各地誕生，最具代表性的地區是上海、天津和山東、江蘇等地，具有代表性的企業有油漆、顏料、橡膠、酸堿、合成氨之類，如上海開林造漆廠、正太橡膠廠、大中華橡膠廠、遠東酒精廠（后來的上海溶劑廠）、大中染料廠、維新化學工藝社（后來的青島染料廠）、濟南裕興顏料廠（后來的裕興化工廠）、大華顏料公司、濟南天豐顏料廠、華豐顏料廠、威海中威橡膠廠、同泰橡皮工廠等相繼成立。大家最熟悉、最有影響力和最知名的還是范旭東的永利和吳蘊初的天原。但很遺憾，20世紀上半期成立的眾多中小化工企業，有的因戰亂而倒閉、有的因經營不善而倒閉，還有的因更名已淡出了人們記憶。今天石化系統與吳蘊初1929年創辦的天原有關的企業是上海氯堿旗下的“天原化工廠”和抗戰時期吳蘊初西遷的“重慶天原”和“宜賓天原”，另一個與范旭東1917年創辦的“永利”相關的、今天是天津渤化的“永利化工公司”；上海氯堿的天原、重慶天原和宜賓天原，雖然規模比當年大了許多、技術水平、管理水平都高了很多，但主導產品中沒有丟掉起家的氯堿；天津渤化的永利也是規模大了、業務擴展了，但仍沒有丟掉起家的純堿。1922年創辦的濟南裕興顏料廠、后更名為裕興化工廠，上世紀八、九十年代曾經是國內鉻鹽的領軍企業，現在的主要產品已轉型為鈦白粉。1915年創辦的上海開林造漆廠目前隸屬于上海涂料公司、經營良好，而大中華橡膠廠和正泰橡膠廠已合并為今天的上海輪胎橡膠公司，這兩個廠名都已不在，好像當年大中華橡膠廠的廠區現在已變成了一個街心花園，成為了上海市民環境優美、空氣清新的晨練場地。?3.今天的骨干企業正揚帆遠行?今天有一批骨干企業雖然成立時間不到百年，但都在為打造百年企業而努力。從成立順序看：第一家中石油（中國石油天然氣集團公司），中石油的歷史可以從1955年7月成立的石油工業部說起，1970年6月到1978年3月，經歷了燃料化學工業部（簡稱：燃化部）、石油化學工業部（簡稱：石化部）的變遷，1978年再設石油部、10年后的1988年6月石油部撤銷、成立中國石油天然氣集團公司，當時主要負責上游石油天然氣的勘探與開采；再到1998年兩大集團的業務重組，分別擁有上游石油天然氣勘探開采、中游石油煉制以及下游的化學品和高分子聚合物等全產業鏈，從地域上當時中石油被人們習慣的稱謂“北方公司”。去年營業收入2.6萬億元，歸屬母公司凈利潤921.7億元。?第二家中海油（中國海洋石油集團公司），于1982年2月成立，當時的背景主要是為對外合作開采海洋石油資源，全面負責合作海區內石油勘探、開采、生產和銷售的專營權，后來隨著改革開放的深化，也實現“登陸”分別在海南建設了以天然氣化工生產尿素和甲醇的大型基地、在惠州大亞灣與殼牌合資建設了大型煉化一體化基地。去年營業收入2461億元，股東應占利潤703億元。?第三家中石化（中國石油化工集團公司），是1983年2月中共中央、國務院決定成立，由當時原化工部、石油部、紡織部管理的39家石化企業劃歸中石化，當時的主營業務是煉油及其下游化學品和“三大合成材料（合成樹脂、合成纖維、合成橡膠），不擁有上游的原油天然氣勘探開采；1998年國務院主導的體制改革，中石化與當時的中石油重組，就是上面談到的不再以上下游產業鏈劃分，以區域布局為準分別擁有所屬區域內的油氣田和煉化企業，兩大公司分別擁有上游油氣勘探、開采和下游煉化業務的一體化集團，當時人們從地域上習慣把中石化稱謂“南方公司”。去年營業收入2.74萬億元，歸屬母公司凈利潤712億元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