新材料包括哪些种类？

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1、科创板政策解读: 略

2、新材料产业:科创板的推出带来历史性发展机遇

与传统材料相比，新材料产业具有技术高度密集，研究与开发投入高，产品附加值高的特点。因技术壁垒较高，现阶段的很多企业，普遍存在资金匮乏的难题，也正因为如此，新材料行业是一个迫切需要和资本结合的产业，而科创板的推出对中国新材料企业或将是一次历史性的发展机遇。

化工新材料是指先进高分子材料，包括五大类:高性能树脂、特种合成橡胶、高性能纤维、功能性膜材料、电子化学品。 新材料广泛应用于国防军工、航空航天、轨道交通、信息产业、新能源汽车、健康医药等战略性新兴产业，是推动经济高质量发展和支撑我国由石油化工大国向强国跨越所需的重点关键领域。根据目前我国的产业分工，具体细分领域如下:

新材料产业规模: 2017 年我国化工新材料产业规模达到2800 亿元，市场总消费规模约为5000 亿元，进口额约2300 亿元。按产量统计，2017 年国内产量约为1894x104t,消费量达2930x104t,自给率仅为64%(据中国化工新材料产业发展报告(2018)统计)。新材料“十三五”规划和中国制造2025 等政策将继续推动新材料产业快速发展，十三五期间我国新材料产业将稳步增长，年均增速保持在25%左右。

"十三五〃时期化工新材料重点发展领域包括:高性能纤维(碳纤维)、电子化学品(集成电路用电子化学品、聚酰亚胺薄膜)、工程塑料、氟硅材料、功能性膜材料、生物基材料、3D 打印材料。 其中高性能纤维:截止2017 年，我国高性能纤维总产能约为12x104t,产能规模已居世界前列，产量约为9x104t,自给率72.4%。其中碳纤维方面，T300、T700 级碳纤维已实现产业化，M40、M40J 等高强高模碳纤维已具备小批量制备能力，已涵盖高强、高强中模、高模、高强高模四个系列碳纤维。

通过解读各项政策文件中相关国家重点发展领域的指引，我们从产业链角度筛选出符合科创板定位的五大新材料产业:碳纤维、半导体材料、硅基新材料、锂电材料、PI 薄膜，试图挖掘其产业机会，并一一探讨了各产业全球市场格局、供需结构、未来发展空间及国内龙头企业发展状况。

• 1)碳纤维是科创板和“十三五”新材料重点领域，国家战略布局产业;
• 2)半导体材料国内长期供不应求，进口替代需求大;
• 3)我国向硅材料强国转型，碳化硅半导体蕴藏巨大潜力;
• 4)锂电池材料需求增长产能扩张中，布局高镍三元正极材料正当时;
• 5)我国低端绝缘薄膜基本满足需求，而高端PI 薄膜依赖进口，电子行业增长带
• 来广阔市场空间。

3、碳纤维产业:科创板、“十三五”新材料重点领域，国家战略布局

我国积极鼓励碳纤维产业发展，高性能纤维是科创板重点领域之一，在“十三五” 期间，我国对化工新材料行业提出三大发展方向:其中高性能碳纤维作为关键战略材料之一被提及。碳纤维美日技术领先，中国已意识到其重要性，开始战略布局。碳纤维最优异特点是相对于铝、钢等金属结构材料具有极高的比强度和比刚度，目前是一种理想的轻质高强度航空航天结构材料。

3.1 碳纤维:应用广泛，市场前景广阔

被誉为新材料之王的碳纤维，具有强度高、模量高、密度低等优异性能，是一种含碳量在90%以上的高强度、高模量的新型纤维材料。碳纤维“外柔内刚”，柔软可加工，质量比铝轻，强度却高于钢铁，对支撑我国制造业转型和保障国防安全等方面具有重要意义。

碳纤维作为新型复合材料广泛运用于航空航天、汽车轻量化、工业智能化、核能利用、海洋工程、军事工业、医疗器材等方面，市场前景广阔。就最主要的航空航天应用领域来说，1)在商用飞机领域，以空客A320 为代表，碳纤维复合材料占比超50%。相比于铝合金，用碳纤维复合材料来制造飞机结构，可减重20%~ 40%。2)在航天领域，复合材料广泛应用于航天器结构件，包括卫星中心承力筒、各种仪器安装结构板等。在运载火箭上可用于火箭的排气锥体，发动机的盖、燃烧室壳体、喷管、喉衬、扩散段，以及整流罩等部位，与铝合金相比重量可减轻10%~25%。航空航天领域对“轻量化价值”的追求不止，碳纤维追求高强、高模、高韧的发展趋势也不会停止。

3.2 国际碳纤维市场为日、美企业所垄断

3.2.1主要碳纤维企业集中在日美，厂家纷纷扩产

国际碳纤维市场为日、美企业所垄断。日本是全球最大的碳纤维生产国，其碳纤维在技术水准、质量和数量上均处于世界领先地位。主要碳纤维生产企业有:日本的东丽、东邦、三菱，美国的赫氏、氰特，德国的西格里，土耳其的陶氏阿克萨等企业。小丝束产能主要集中在日本企业，而大丝束产能主要集中在欧美。2017 年全球碳纤维总产能约为14.71 万吨,其中东丽公司产能为2.71 万吨，占比18%，远超其他碳纤维厂家。2015 年初，东丽收购美国靠前大大丝束生产商卓尔泰克，成功进入低成本大丝束碳纤维领域，成为当之无愧的碳纤维巨无霸。

未来三年扩产情况

近年来市场形势较好，国内外碳纤维厂家纷纷扩产，预计18/19/20 年碳纤维理论产能将达到16.18/17.80/19.58万吨。 主要碳纤维厂家扩产情况如下(据中国化工新材料产业发展报告统计):

海外:东丽公司:1)17 年宣布扩产计划—卓尔泰克体系的匈牙利工厂产能从1.0 万吨提升到1.5 万吨，墨西哥产能从0.5 万吨提升至1.0 万吨。2)由于波音等航空航天用户及亚洲市场用户增加，在韩国和美国分别扩产2000t 和2500t 小丝束产能。东邦公司:17 年宣布3.2 亿美元扩建计划—日本原丝产能和美国南加州碳化工厂，计划2020 年生产。三菱公司:计划18 年投资1.22 亿美元、2000t 产能大丝束产品。陶氏阿克萨公司:计划18 年扩产3500t。

国内:康得新集团、精功集团、中复神鹰、上海石化等宣布扩产计划，预计18-19 年新增产能12500 吨。

3.2.2碳纤维下游应用中航空航天领域占一半

2017 年全球碳纤维需求量为84200 吨，若18-20 年预测采用国际公认增长率10%，得出2020 年需求量将达到10 万吨以上。

碳纤维下游应用领域中，按金额来看航空航天应用占比接近一半 。碳纤维下游应用领域广阔，主要有风电叶片、航空航天、体育休闲和汽车，按数量来看，其分别占碳纤维总需求的23%、23%、16%和12%。按金额来看，航空航天的应用占比*高，达11.52 亿元，占比49%，因为航天航空领域用碳纤维复合材料价格远高于其他行业;其他，体育休闲，风电叶片，和汽车各占13%、12%、7%。

碳纤维产品按模量分类来看 :标模-大丝束占比42%，标模-小丝束占比39%。模量的划分:标准模量是指拉伸模量为230-265GPA ;中等模量是指拉伸模量为270-315GPA ;高模量是指拉伸模量超过315GPA ;小丝束(或常规丝束)1-24K (含) ;大丝束:大于24K 的。定义是灵活可变的，比如大丝束的在向中模的方向前进，就是一个技术可行、对应用有益的方向，因为中模可以带来更多轻量化。

3.3 国内碳纤维产业稳定增长，实现产业化仍需进步

我国碳纤维产业起步于1962 年，美日等技术先进国家长期对我国碳纤维产业保持技术封锁，我国无法大规模制造，因此长期依赖进口。但近年来，随着国内相关扶持政策的出台和技术的不断革新，国内碳纤维产业也在不断进步，行业先后涌现了光威复材、中复神鹰、江苏恒神等领军企业，突破了碳纤维制造的核心技术，建成了千吨高等高强/百吨高等中模碳纤维产业化生产体系。

我国碳纤维行业稳定增长，但实现产业化的公司还较少，不同应用领域的公司运行收益差别较大。据中国化工新材料发展报告统计，国内碳纤维企业的运行效益如下:1)以航空航天应用为主的企业，以光威复材、中简科技、太钢钢科为代表，经济效益良好，毛利率高达50%-80%;2)高性能小丝束纤维传统民用市场，以中复神鹰为代表，已转亏为盈，有望实现合理的工业利润率;3)低成本大丝束企业，以吉林化纤、上海石化、精功集团为代表，随着规模的提升有望早日实现扭亏为盈。

3.3.1中国碳纤维企业理论产能较高但销量较少，行业集中度高

2017 年，经统计全国的碳纤维理论产能为26,000 吨(不统计超过一年不运行，且装置不稳定的企业)，按产能大小划分:产能千吨以上有7 家公司，包括中复神鹰扩产千吨线一条，吉林精功(精功集团与吉林化纤的合资企业)扩产1500 吨线一条，太钢钢科扩产千吨线一条等;产能在500-1000 吨之间有4 家公司; 产能在100-500 吨之间有7 家公司;产能在100 吨以下有2 家公司。

然而26,000 吨理论产能中，销量仅7400 吨，销量/产能比为28.5%;国际的销量/产能比为57.2%，去除中国因素，其他国家的销量/产能比为63.4%，提升销量/产能比是重要任务。

2017 年，产业集中度在加速，7 家千吨级碳纤维企业的理论产能已经占到全国的84.8%，产业集中度在今后几年还会加速。

3.3.2国内碳纤维龙头企业:中复神鹰、光威复材、中简科技等

国内碳纤维企业发展方向各不同。中复神鹰走的是市场自由竞争下、高性能、特色小丝束之路，装备的国产化程度高，与同类企业对比具有成本优势。江苏恒神与康得新集团均走的是深入应用的全产业链建设思路;恒神去年在轨道交通的研发上取得重大进展;康得复材在汽车应用取得实质性进展。光威复材、中简科技、太钢钢科均是以航空航天为核心效益资产，并努力向工业领域进军。光威复材既是纤维企业，也是中国最大的碳纤维应用单位，其强劲的自身应用需求，有助于提升工业级碳纤维的制备水平。浙江精功集团是以碳化及复材为特色的新锐企业，去年的产能到3500 吨，销售业绩可观。2018 年底，计划新增3000 吨产能。

中简科技2019 年3 月26 日，中简科技创业板IPO 成功过会。中简科技是一家专业从事高性能碳纤维及相关产品研发、生产、销售和技术服务的高新技术企业，现为国内碳纤维龙头企业，在业内树立了自主创新的标杆，其目前生产的ZT7 系列(高于T700 级)高性能碳纤维及碳纤维织物，现已应用于我国最先进的战机及其它航天航空领域。在接受了常州高新投A 轮投资之后，中简科技进入高速成长期，经过4 年发展，2018 年，中简科技年度扣非净利润达1.2 亿元。

4、半导体材料:国内长期供不应求，进口替代需求大

半导体材料是指电导率介于金属与绝缘体之间的材料，是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要材料。半导体材料市场可以分为晶圆材料和封装材料市场。其中，晶圆材料主要有硅片、光掩膜、光刻胶、光刻胶辅助设备、湿制程、溅射靶、抛光液和其他材料。封装材料主要有层压基板、引线框架、焊线、模压化合物、底部填充料、液体密封剂、粘晶材料、锡球、晶圆级封装介质和热接口材料。

4.1 政策与资金双重推动，提高集成电路国产化率迫在眉睫

在政策与资金的双重推动下，国内半导体产业将迎来快速发展。2015 年，随着《国家集成电路产业发展推进纲要》等一系列政策落地实施，国家集成电路产业投资基金开始运作，中国集成电路产业保持了高速增长。《国家集成电路产业发展纲要》和《中国制造2025》文件中明确提出:到2020 年，集成电路产业与国际先进水平的差距要逐步缩小，全行业销售收入年均增速要超过20%。2020 年中国芯片自给率要达到40%，2025 年要达到50%。

目前我国集成电路的自给率极低，提高集成电路的国产化率迫在眉睫。我国集成电路的自给率至2017 年仅达到10%。WSTS(全球半导体贸易统计组织)预测在2020 年中国芯片自给率为15%，而根据国家对集成电路产业发展的规划，要求2020 年国内芯片自给率要达到40%，因此提高集成电路的国产化率任务紧迫。

4.2 全球半导体材料行业发展向好，硅片出货量稳步提升

2017 年，全球半导体材料市场恢复增长，销售额达到469.3 亿美元，同比增长9.60%。其中，晶圆制造材料和封装材料市场规模分别为278.0 亿美元和191.1 亿美元。中国大陆半导体材料近年来稳步增长，2017 年半导体材料销售额达到67.2 亿美元，同比增长12.06%。中国大陆半导体材料占全球比重逐年小幅上升，2017 占比为16.24%。

2013-2018年，全球硅片出货量稳步增长。2017 年全球硅片出货量为11810 百万平方英寸，同比增长10.0%;2018 年全球硅片出货量为12733 百万平方英寸，同比增长7.8%。硅片是最主要的半导体材料，历年来硅晶圆片的市场销售额占整个半导体材料市场总销售额的32%~40%。

4.3 我国集成电路市场长期严重供不应求，进口替代的市场空间巨大

随着5G、新兴消费电子、汽车电子、AI、物联网等下游应用领域的进一步兴起，中国对芯片等半导体产品的需求将继续扩大。半导体协会数据显示统计,2017-2020 年全球约有63 座晶圆厂新建,其中约有26 座晶圆厂位于中国大陆，占比高达41.27%。国内晶圆厂的陆续投产，半导体制造材料的需求也会迎来大爆发，同时竞争加剧将带来晶圆厂的降成本需求，从而刺激国产设备和国产半导体材料应用的加速。

半导体材料主要应用于集成电路，集成电路产业销售额近年维持增长20%。根据中国半导体行业协会统计，2017 年中国集成电路产业销售额达到5411.3 亿元，同比增长24.8%，2018 年中国集成电路产业销售额达到6532.0 亿元，同比增长20.7%，预计到2020 年中国半导体行业维持20%以上的增速。

由于我国半导体市场需求巨大，而国内很大一部分不能供给，致使我国集成电路进口额和贸易逆差巨大。 近几年集成电路进口额稳定在2000 亿美元以上，2017 年我国集成电路进口额为2,587.87 亿美元，同比增长12.7%;2018 年，我国集成电路进口额为3104.28 亿美元，同比大幅增长20.0%。根据海关总署数据统计，贸易逆差逐年扩大，2010 年集成电路贸易逆差1276.78 亿美元;而在2017 年集成电路贸易逆差增长到1932.84 亿美元;在2018 年贸易逆差增长到2267.02 亿美元;如此大的贸易逆差反映出我国集成电路市场长期严重供不应求，进口替代的市场空间巨大。

4.4 半导体材料细分领域国际竞争力水平差异较大

半导体材料市场可以分为晶圆材料和封装材料市场。按照产品收入占比情况来看，晶圆制造材料中，硅片及硅基材料收入占比*高为31%，其次依次为光掩模版占比14%、电子气体占比13%，光刻胶占比5%及其光刻胶配套试剂占比7%。封装材料中，封装基板收入占比*高为40%，其次依次为引线框架占比16%，陶瓷基板占比11%，包封材料占比13%，键合线占比15%。

国内半导体材料细分领域可按竞争力划分成三大组 :靠前组为靶材、封装基板、CMP 抛光材料、湿电子化学品，引线框等部分封装材料;部分产品技术水准已达全球一流水平且大批量供货。第二组为硅片、电子气体、化合物半导体、掩模版; 技术比肩国际，但仍未大批量供货。第三组为光刻胶，技术和全球一流水平仍存在较大差距。

4.4.1上海新昇大硅片将填补*内空白，光刻胶技术门槛*高

硅片-最主要的半导体材料，上海新昇大硅片将填补*内空白

目前主流的硅片为12 英寸、8 英寸和6 英寸。单晶硅片直径越大，所能刻制的集成电路越多，芯片的成本也就越低。硅片方面，虽然目前国外厂商仍呈现垄断态势，16 年全球前五大半导体硅片份额高达92%(信越化工27%、SUMCO 26%、环球晶圆17%、Sitronic13%、LG 9%)。目前，国内8 寸的硅片生产厂商仅有浙江金瑞泓、北京有研总院、河北普兴、南京国盛、上海新傲等少数厂商，远没有满足国内市场。

上海新昇主要由上海硅产业集团持股的上海新昇12 英寸大硅片项目从2017 年第二季度已经开始向国内部分芯片代工企业提供样片进行认证，并有挡片、陪片、测试片等产品持续销售。2018 年上海新昇300mm 硅片的正片已在部分客户端认证通过。上海新昇总规划产能为60 万片/月，预计在2021 年实现满产，顺利的话这将填补*内空白。

光刻胶--半导体领域技术门槛*高

光刻胶的研发，关键在于其成分复杂、工艺技术难以掌握。目前，LCD 用光刻胶几乎全部依赖进口，核心技术至今被TOK、JSR、住友化学、信越化学等日本企业所垄断。以国际上具有一定竞争实力的京东方为例，目前已建立17 个面板显示生产基地，其中有16 个已经投产;其中京东方用于高端面板的光刻胶，仍然由国外企业提供。

光刻胶要真正实现国产化难度在于国内缺乏生产光刻胶所需的原材料，致使现开发的产品碳分散工艺不成熟、碳浆材料不配套。而作为生产光刻胶最重要的色浆，至今依赖日本。因此，必须通过科研单位、生产企业的协同创新，尽快取得突破。晶瑞股份在国内率先实现IC 制造商大量使用的核心光刻胶即i 线光刻胶的量产，产品采用步进重复投影曝光技术，可以实现0.35μm 的分辨率。

5、硅基新材料:我国转型硅材料强国，碳化硅半导体蕴藏巨大潜力

5.1 硅基材料应用广泛且重要，我国正从硅材料大国向强国转型

硅原子有4 个外围电子，和同族的碳(C)元素相比，化学性质较为稳定，活性较低，在常温下，除氟化氢(HF)以外，很难与其他物质发生反应。在物理性质方面，其原子结构也决定其有一定的导电性，但由于硅晶体中没有明显的自由电子，导电率不及金属，且随温度升高而增加，具有半导体性质。硅元素极为常见，在地壳中是第二丰富的元素(占25.7%)，一般以复杂的硅酸盐或二氧化硅等化合物形势广泛存在于自然界中。

硅基材料产品类型繁多，可分为无机硅和有机硅类，被广泛应用于航空航天、电子电器、建筑、运输、能源、化工、纺织、食品、轻工、医疗、农业等行业。主要领域有: 1)高纯半导体:高纯的单晶硅是重要的半导体材料，可应用于各种集成电路、光伏电池等;2)合金:硅可以用于同其他金属结合制备合金，用以提升原有性能，如硅铁合金、硅铝合金等;3)陶瓷:制备成陶瓷材料，作为耐高温和结构材料，如碳化硅和氮化硅;4)光导纤维通信材料:纯二氧化硅可拉制出高透明度的玻璃纤维，是光导纤维通信的重要材料;5)有机硅化合物:是指含有C-Si 键、且至少有一个有机基团是直接与硅原子相连的化合物，其产品按形态不同，主要分为硅橡胶、硅树脂、硅油和硅烷偶联剂。

我国是硅材料生产大国，但在高端领域仍与国际一流水平有差距。 我国硅产业的发展始于1957 年，当时在苏联帮助下在辽宁建成并投产靠前个工业硅单相双电极炉。经过60 多年发展，我国硅产业已基本形成以有机硅、高纯硅、纳米硅材料、工业硅、高纯石英为支柱的完整体系。从规模上看，我国已成为全球硅材料生产大国，其中17 年国内工业硅和有机硅单体总产能占全球比重分别高达78% 和53%，硅产业蓬勃发展也带动了像合盛硅业、新安股份这样优秀企业的崛起。但是，在某些高端领域，例如半导体材料、硅基电池材料以及有机硅新材料等高附加值产品方面的技术积累、人才储备、应用规模上同国际先进水平仍有一定的差距。

我国硅产业发展的优劣势: 我国硅产业快速发展的核心优势是成本，主要体现在较低的资源(能源)价格、环境成本、资金成本以及较为充足的人力资源储备。劣势则主要在于技术和服务方面，具体包括企业竞争力总体偏弱，尚无世界级品牌，国际影响力不足;尚未掌握核心技术，环境安全和健康理念落后，历史欠账过多。从产业链角度看，若我国未来要完成从世界硅材料大国向强国转型，硅化工的产业升级之路势在必行。在我国硅产业完善的中上游配套基础上，注重研发和应用高端、高附加值的硅化工产品是摆在我们面前的核心议题。

5.2 我国硅基新材料发展的主要相关政策

1)2017 年11 月20 日，发改委印发《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018-2020 年)》，在重点领域新材料关键技术产业化中提到:a.加快先进金属及非金属关键材料产业化，其中包含高性能硅钢、高性能氮化硅陶瓷材料;b. 加快先进有机材料关键技术产业化，其中包含高性能氟硅树脂及关键单体、氟硅橡胶;c.提升先进复合材料生产及应用水平，其中包含碳化硅纤维及应用。2017 年12 月26 日，发改委印发了《新材料关键技术产业化实施方案》，将“三年行动计划”中的材料进一步细化。

2)2018 年9 月28 日，工业和信息化部印发《重点新材料首批次应用示范指导目录(2018 年版)》，目录中提及的硅基材料如下所示，可分为1半导体材料(电子级多晶硅、碳化硅外延片和单晶衬底、大尺寸硅电极和硅环产品);2硅基电子化学品(超高纯化学试剂、特种气体、电子胶有机硅材料);3硅基电池材料(硅碳负极材料);4特种玻璃及陶瓷材料(高硅铝酸盐盖板玻璃、高性能氮化硅陶瓷材料、碳化硅陶瓷膜过滤材料);5高性能纤维及复合材料(二元高硅氧玻璃纤维制品、耐高温连续碳化硅纤维);6其他(聚硼硅氧烷改性聚氨酯材料)。

硅基新材料产品种类繁多，结合政策看，半导体材料、硅基电子化学品、硅基电池材料、有机硅新材料(有机硅电子胶、高性能硅树脂、特种硅橡胶及弹性体) 是未来发展的重点领域。下文选取了碳化硅半导体材料对其市场规模、目前存在的机遇和挑战进行阐述和探讨。

5.3 第三代半导体材料——碳化硅SiC

5.3.1碳化硅半导体产业蕴藏巨大潜力，目前被少数发达国家垄断

碳化硅半导体是继靠前代半导体(硅Si)和第二代半导体(砷化镓GaAs)后的第三代半导体材料。 性能方面，以碳化硅为代表的第三代半导体材料拥有更高的禁带宽度、击穿电场和热导率，其优越性能使其在微波功率器件领域应用中蕴藏巨大前景，非常适用于制作抗辐射、高频、大功率和高密度集成的电子器件。因此，日、美、德、俄等国都在花大力研究，目前被少数发达国家垄断封锁并对我国实施禁运。

碳化硅半导体的完整产业链包括:碳化硅-晶锭-衬底-外延-芯片-器件-模块，其下游应用包括半导体照明、电子电力器件、激光器和探测仪以及其他应用。

5.3.2碳化硅半导体市场规模有望快速增长

碳化硅器件正在广泛应用于电力电子领域中，典型市场包括轨交、功率因数校正电源(PFC)、风电(Wind)、光伏(PV)、新能源汽车(EV/HEV)、充电桩、不间断电源(UPS)等。根据法国知名电子供应链市场研究机构Yole 数据，预计到2020 年全球SiC 应用市场规模将达到5 亿美元，而到2022 年市场规模将会进一步达到10 亿美元，其中2016-20 年的复合增速为28%，同时随着下游电动车产业驱动，2020-22 年的复合增速将达到40%。

5.3.3全球碳化硅产业美欧日三足鼎立

目前，全球碳化硅产业格局呈现美、欧、日三足鼎立格局，其中美国一家独大(全球70-80%的碳化硅半导体产量来自美国公司);欧洲在碳化硅衬底、外延、器件以及应用方面拥有完整的产业链;日本是设备和模块开发方面的绝对领先者。

阻碍国内第三代半导体研究进展的主要问题有: 1原材料瓶颈:制备SiC 晶圆的设备较为空缺，大多需要进口;2原始创新问题:相关科研院所和生产企业大都难以忍受长期“只投入、不产出”的现状;3人才队伍建设问题。

但是，与在靠前代、第二代半导体材料及集成电路产业上的多年落后、很难追赶国际先进水平的形势不同，我国在第三代半导体领域的研究工作和世界前沿的差距相对较小，也积累了一定的基础，涌现了一批例如天科合达、山东天岳、泰科天润等在内的优秀企业。

5.3.4国内碳化硅产业龙头:泰科天润、山东天岳

泰科天润:国内碳化硅(SiC)功率器件产业化的领军企业

泰科天润作为中国首家第三代半导体材料碳化硅器件制造与应用解决方案提供商，既是碳化硅芯片制造的龙头企业，也是支撑高端制造业的新兴力量。公司近期成功完成了新一轮的融资，参与的机构有三峡建信、广发乾和和拓金资本，已经完成了对泰科天润近亿元的C 轮投资。几家产业资本大力进入碳化硅产业，将进一步推动国产碳化硅功率器件在工业各领域，尤其是新能源光伏逆变、电动汽车和变频空调等领域，实现更为广泛的产业化应用。当前国际碳化硅领域正在步入快速发展的阶段，国际碳化硅生产企业与上游材料厂商纷纷锁定长期供货合同，同时从下游来看，碳化硅功率器件在特斯拉等商业应用持续深化，这一方面刺激着国内对于新材料半导体领域的投资热度，另一方面又警醒中国碳化硅功率器件亟需加大力度、追赶国际同行。

山东天岳:全球第4 家碳化硅衬底材料量产企业

山东天岳是全球第4 家碳化硅衬底材料量产的企业，是中国宽禁带半导体材料领域当之无愧的独角兽。主要产品技术难度极高，全球仅4 家量产。这家新材料企业自2010 年建立，仅用8 年的时间就成长为国际先进的碳化硅半导体材料高技术企业，其主要产品碳化硅衬底作为新一代半导体材料的代表，广泛应用于电力输送、航空航天、新能源汽车、半导体照明、5G 通讯等技术领域。

碳化硅半导体是5G 通讯和物联网的基础材料。基于此，2016 年山东天岳“宽禁带功率半导体产业链项目”被国家发展改*委纳入《国家集成电路“十三五”重大生产力布局》项目，这也是山东省唯一的纳入该重大布局的项目。近期企业高品质大尺寸宽禁带半导体碳化硅单晶衬底研发及产业化等三个项目列入山东省新旧动能转换重点工程项目，将成为新旧动能转换的有力助推器。

6、锂电池材料:需求增长产能扩张中，布局高镍三元正极材料

锂离子电池产业链中，各类锂资源、钴资源和石墨等原材料厂商为上游企业，中游涵盖了正极材料、负极材料、电解液以及隔膜的生产企业，下游主要涉及电芯制造和Pack 封装。 锂离子电池产品最终应用于消费电子产品(手机、笔记本电脑等电子数码产品)、动力领域(电动工具、电动自行车和电动汽车等)和储能领域等。

6.2 正极材料:高镍三元材料布局正当时

正极材料的性能直接决定了锂电池的容量和安全性等各项性能指标，其成本占比在40%左右。在目前几种正极材料中，高镍三元材料最有可能达到国家新能源汽车补贴标准的能量密度要求，不少企业开始布局高镍三元材料。

6.2.1三元电池增长迅猛，高镍三元材料替代加速

三元电池增长势头迅猛。 三元电池产量和渗透率不断提高,预计19、20 年三元电池产量和渗透率预测分别为45.9GWh、71.6GWh 和68%、76%。动力电池应用分会研究部统计数据显示,2019 年1 月我国新能源汽车动力电池装机量约4.98GWh, 同比增长290.94%;从配套的动力电池来看,三元电池装机量约3.47GWh,占据将近七成的市场,同比增长384.87%。整个2018 年度中国新能源汽车产销量主要由乘用车市场拉动,预计2019 年新能源汽车产销量将突破150 万辆,乘用车依旧是拉动新能源汽车市场的主要驱动力。与之相对应,2019 年三元电池在新能源汽车中的总需求量或有35%的增幅,动力电池主导地位将日益巩固。

高镍NCM811/NCA 三元材料将加速替代高镍三元对NCM523 和NCM622。 从具体型号来看,目前国内多晶NCM523 型、NCM111 型等普通三元正极材料仍为主流,占比52%,单晶NCM523 型、NCM622 型、NCM811/NCA 型分别占比30%、12%和6%。随着动力电池能量密度要求趋势提升,预计三元正极材料高镍化进程将明显加快。目前包括当升科技、杉杉能源、宁波容百等企业已先后量产高镍三元正极材料,高镍NCM811/NCA 材料在动力电池市场的应用逐渐起量。预计2019 年和2020 年, 将会有更多正极材料企业量产高镍NCM811/NCA 三元材料,下游市场需求进一步提升,从而加速高镍三元对NCM523 和NCM622 的替代进程。

三元正极材料不同型号各有优劣势，NCM811 和NCA 能量密度为有190 mAh/g，高于NCM523(160 mAh/g)和NCM622(170 mAh/g);然而NCM811 工艺难度较高，其烧结条件苛刻、容易吸潮，相对技术难度低的NCM622 则有循环性能较差的劣势。

锂电三元正极材料产业格局稳定，前五大厂商产量占比过半。长远锂科、容百锂电、湖南杉杉、当升科技、厦门钨业等CR5 企业产量占比稳步提升，在2016 年首次占比过半，2017 年提升至58%，2018H1 至52%。

6.2.2国内三元材料供需情况:需求保持增长，产能扩张加速

预期未来三元正极材料将延续需求高速增长的态势,材料企业也将迎来更大业绩增长机遇。据业内机构估计,到2020 年我国正极材料需求量有望达到40.2 万吨; 其中三元正极材料需求量将达14.42 万吨,高镍三元正极材料需求量9.75 万吨, 高镍三元正极材料渗透率大幅提高。

国内三元材料产能产量情况:对国内28 家三元材料企业产量统计，2018 年三元材料产量为16.5 万吨，同比增长26%。据业内机构统计,2018 年中国三元材料产能33.6 万吨,较2017 年新增12.9 万吨,增量主要来自于当升科技、天津巴莫、杉杉能源、厦门钨业、格林美、宁波容百、贵州振华、四川科能、江苏翔鹰、中化河北、湖南邦普、宜宾锂宝等企业。

这28 家企业中，2018年产量过万的企业有7 家，与2017 年相比，有4 家新进入，分别为:贵州振华、当升科技、长远锂科、厦门钨业。另外，产量在5000 吨以上的有7 家。

其中，当升科技和杉杉能源产能扩张加速。当升科技江苏常州锂电新材料产业基地远期规划建设锂电正极材料产能10 万吨，2023 年前计划建成5 万吨产能，将成为具有国际领先水平的锂电新材料智能制造基地。杉杉能源规划于2025 年前分期建成年产10 万吨高能量密度正极材料项目。

……

7、PI 薄膜:高端PI 薄膜依赖进口，电子行业增长带来广阔市场空间

7.1 PI 薄膜:三大瓶颈性高分子材料之一

PI 薄膜被认为是制约我国高技术产业发展的三大瓶颈性关键高分子材料之一(另外两种材料是碳纤维和芳纶纤维)，由此可见其重要性和亟待发展的迫切性。 目前国内虽然有约50 余家PI 薄膜生产企业，总产量也达到了3000~4000t 的水平，但国产PI 薄膜竞争严重，各方面性能指标与进口产品仍有不小的差距，反映出国产PI 薄膜制备技术较国外杜邦等厂家的落后与不足。

PI(聚酰亚胺)薄膜可取代传统的ITO 玻璃，应用在可折叠手机里的基板、盖板和触控材料。 它是耐高温可达400 摄氏度以上的有机高分子材料之一，具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、粘结性、耐辐射性等特殊属性，因此可以取代传统的ITO 玻璃，大量应用在可折叠手机里的基板、盖板和触控材料。其中黄*PI 在柔性OLED 里主要应用于基板材料和辅材，CPI(透明PI)主要应用盖板材料和触控材料。

PI 产业链包括上游PI 树脂和基膜的制成，以及精密涂布和后道加工程序。其中树脂和基膜的制成是壁垒*高的环节，目前被日本宇部、韩国科隆等国际大企业垄断，国内目前进口依赖较为严重。PI 膜凭借其优良的结构和功能有望借助柔性屏成为新材料领域的下一个新热点。

7.2 PI 薄膜龙头主要为海外企业，电子行业增长带来广阔市场空间

PI 薄膜生产企业主要为海外企业。 世界范围内，PI 薄膜的生产企业主要有美国杜邦、日本宇部、日本钟渊化学、韩国SKC 和中国台*达迈等公司为主要代表。目前，PI 薄膜的国际主导品牌主要有美国杜邦公司的Kapton 系列，日本钟渊化学的Apical 系列，日本宇部的Upilex 系列，韩国SKCKOLON 以及中国台*达迈等。2017 年，世界PI 薄膜总产能约2x104t,产量约1.6x104t，近5 年平均年增长率约为10%。

PI 薄膜应用于绝缘材料和柔性电路板/柔性覆铜板，需求量极大。PI 薄膜最大的市场是绝缘材料领域，如低端电工绝缘或高铁、风电等大功率电机、变压器绝缘等，对于普通HN 型和耐电晕型PI 薄膜需求量极大。其次为柔性电路板(FPC)/ 柔性覆铜板(FCCL)领域，FPC、FCCL 作为手机、笔记本电脑、数码产品等小型化设备的重要元件，一直保持着较为良好的增长势头。据测算，2017 年全球电子级PI 薄膜需求量为8000~9000t。随着全球电子行业的不断增长，预计到2025 年，全球PI 薄膜需求总量将达到2.5x104t。

7.3 PI薄膜国内生产现状:低端绝缘薄膜产能满足需求，高端PI薄膜依赖进口

目前，我国PI 薄膜厂家有50 余家，产能达300-1000t/a 不等。2017 年，包括规划产能，我国PI 薄膜总产能为4000~6000t/a，产量为3000~4000t,进口量约为4000t。其中深圳瑞华泰、桂林电科院、山东万达、无锡高拓、宁波今山、江阴天华等10 余家企业采用双向拉伸热亚胺化法制备PI 薄膜;另外时代新材、丹邦科技采用化学法制备PI 薄膜。

我国低端绝缘薄膜产能基本满足需求，而高端PI 薄膜依赖进口 。国产PI 薄膜多以低端绝缘薄膜为主，在强度、模量、尺寸稳定性、耐电晕等关键性能指标方面与国外产品仍存在较大差距，产品价格也远低于国外产品，平均余额200 元/kg。国产PI 薄膜主要用于传统电工绝缘和LED 等领域，年消耗量为3000~4000t，国内产能基本满足需求。而在高端PI 薄膜市场，以FPC 和FCCL 薄膜为例，2017 年全球电子级PI 薄膜需求量为8000~9000t，其中国内需求量约为4000t,完全依赖进口。

近年来，我国PI 薄膜市场呈现高速增长趋势，年平均增长率为10%~15%，高于世界平均增长率，市场空间巨大。 由于FPC 占PCB(印制电路板)的比例逐渐提升，行业增速稳定，且我国FPC 增速高于全球增速，目前大陆地区FPC 产量已超过全球产量的40%，是全球最大的FPC 市场之一，对于高端PI 薄膜的需求量极大。《中国化工新材料产业发展报告2018》指出，经估算，到2020 年国内PI 薄膜需求量将达到8000~10000t，其中高端PI 薄膜需求量将达到5000~6000t，目前进口高端PI 薄膜的价格为500~4000 元/kg，以平均1000 元/kg 估算，市场空间将达60 亿元。

7.5 OLED 材料迎来机遇，国产替代空间巨大

OLED 与LCD 结构不同，显示材料格局即将改变 。LCD 与OLED 的结构不同决定了两者材料具有较大差异。LCD 由两块平行玻璃板构成，中间包含液晶材料。在液晶显示屏背面有一块背光板和反光膜，用于提供均匀的背景光源。LCD 材料包括偏光板、玻璃基板、彩色滤光片、液晶、背光等。OLED 只需用两层薄膜和玻璃或塑料基板构成，不需要背光模组和彩色滤光片，因此材料更为简单，包括偏光板、玻璃或塑料基板、发光材料、盖板玻璃等。

由于LCD 和OLED 的材料存在较大不同，因此OLED 的普及将使LCD 中的部分材料需求锐减。LCD 中的偏光膜、玻璃基板、彩色滤光片和PVA 膜虽在OLED 中仍能得到应用，但使用量大为减少，而LCD 中的液晶、背光和配向膜则完全不再需要。

OLED 材料包括OLED 中间体、升华前材料和OLED 终端材料。 材料厂商将基础原料加工制成OLED 中间体，再进一步合成升华前材料，销售给OLED 终端材料厂商。终端材料厂商将升华前材料加工后制成升华材料，销售给OLED 面板厂商。

OLED 中间体和升华前材料主要由我国企业供应。 由于行业技术壁垒较高，目前我国OLED 中间体和升华前材料生产企业不多，主流厂家包括:烟台九目、濮阳惠成、瑞联新材、阿格蕾雅、吉林奥来德等。

OLED 终端材料供应商主要为日韩、欧美企业，我国需依赖进口。 目前，OLED 材料主要掌握在日本出光兴产、堡土谷化学、美国UDC 及一些韩国公司手中。OLED 材料厂商加强信息保护，我国OLED 材料市场发展缓慢。OLED 终端材料不同于液晶材料，液晶材料经过长期的发展已形成标准化体系，但OLED 终端材料的每个厂商都有自己的一个体系，并且不对外公开。由于担心材料信息泄密，部分厂商也不愿意在中国大陆地区销售，导致OLED 材料在国内销售额较小，这在一定程度上延缓了国内OLED 材料产业的发展。

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中国新材料分类、发展现状以及具体建议有哪些？这篇文章值得一看

材料是人类一切生产和生活的物质基础，历来是生产力的标志，对材料的认识和利用的能力，决定社会形态和人们的生活质量。新材料则是战略新兴产业发展的基石。 本文详述了：中国新材料的分类、新材料产业发展现状、新材料发展风口、新材料的三大热点、四大材料、五大聚焦、我国新材料发展建议等多个方面，供大家参考。

新材料种类

一 我国新材料产业现状

(一)我国新材料生产情况

几乎所有的新材料我国都能够生产并且正在生产，包括：

• 高性能工程材料

POK聚酮、PPO聚苯醚、PPS聚苯硫醚、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯（PC)、POM、聚酰亚胺（PI）、PA(6、66、11、1010、56、46、12…)、PMMA、PET、PBT……..

• 电子化学品

光刻胶、导电高分子材料、电子封装材料、电子特种气体、平板显示(FPD)专用化学品、印制电路板材料及配套化学品、混成电路用化学品、电容器用材料、电器涂料、导电聚合物等其他电子电气用化学品。

• 新型弹性体

TPU、POE、SBS、SEBS、SEPS、TPEE、丙烯基弹性体、尼龙弹性体……（新型弹性体总量已接近传统弹性体一半了）。

• 新型纤维

氨纶、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维….。

(二)强大的应用支撑我国新材料的发展

• 我国拥有庞大的工业用户；
• 庞大的造船大国、强国；
• 世界最大的手机生产国；
• 汽车产销量靠前的国家；
• 地铁、动车和高铁质量和数量靠前的国家；
• 冰箱、洗衣机等白电全球产量靠前的国家；

因此，严格意义上来说， 强大的下游应用产业给我国新材料产业的发展提供了巨大的推动力。

(三)政策推动我国新材料的发展

（1）国家发展改*委、商务部发布《鼓励外商投资产业目录（2019年版）》，重点提及的化学原料和化学制品制造业包括： 差别化、功能性聚酯(PET)；聚甲醛；聚苯硫醚；聚醚醚酮；聚酰亚胺；聚砜；聚醚砜；聚芳酯（PAR）；聚苯醚；聚对 苯二甲酸丁二醇酯（PBT）；聚酰胺(PA)及其改性材料；液晶聚合物等

（2）国家发改委《增强制造业核心竞争力三年行动计划（2018-2020年）》重点化工新材料关键技术产业化项目包括： 聚苯硫醚；聚苯醚；芳族酮聚合物（聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮）、聚芳醚醚腈；聚苯并咪唑；聚芳酰胺；聚芳醚；热致液晶聚合物；新型可降解塑料等 。

（3）中国石化联合会《石油和化学工业“十三五”发展规划指南》将高分子材料作为战略新兴产业列为优先发展的领域，明确高分子材料“十三五”发展的目的是：以提高自主创新能力为核心， 以树脂专用料、工程塑料、新型功能材料、高性能结构材料和先进复合材料为发展重点 ，开发工程塑料、改性树脂、高端热固性树脂及其树脂基复合材料，以及可降解塑料等新材料制备技术。

（4）中国石油和化学工业联合会关于““十四五”化工新材料产业发展的战略和任务”的重点工作指导：开发5G通信基站用核心覆铜板用树脂材料（LCP、PI、环氧树脂等）； 聚砜、聚苯砜、聚醚醚酮、液晶聚合物等高性能工程塑料。

此外，我国新材料产业相关政策规划，还包括：

• 《中国制造2025》；
• 《新材料产业发展指南》将为“十四五”期间新材料产业发展指明重点方向。

(四)应用研发体系成为新材料发展利器

我国几十年来建立的应用研发体系功力深厚，例如中科院，包括北化所、过程所、宁波院、上海有机所、大化所、兰化所、应化所、煤化所…等，为我国科技进步、经济社会发展和**做出了不可替代的重要贡献。

按照材料划分，包括以下成熟的研发机构体系：

此外，还有大量大企业的研发中心，对产品应用的研究及配套的检測仪器设备很多达世界领先水平。

(五)与国外新材料的差距

我国新材料产业与国外差距主要在高品质的新材料。

我国缺乏超前的研发优势和研发成果的实用化开发力度，目前主要还是以仿制为主。虽然很多新材料已有能力生产，可是相关专利绕不开。

我国新材料产业发展趋势

发达国家均全力发展新材料产业，例如美国将新材料称之为“科技发展的骨肉”，我国新材料发展也将由原材料、基础化工材料逐步过渡至新兴材料、半导体材料、新能源材料、节能（轻量化）材料。

(一)资本眼中的新材料产业风口

1.千亿级风口

千亿级风口主要是高性价比、高性能电子化学品，包括芯片、传感器，以及半导体电子（电子胶粘剂、光刻胶、导电材料、高纯气体、溶剂等）。

2.万亿级风口

万亿级风口主要是新能源相关材料，包括固态电池、燃料电池、氢燃料电池、锂电池、太阳能光伏、可再生能源、储能、风能等。

3.其他风口

其他风口包括：处于加速发展期的生物可降解材料（有利于垃圾分类等）、3D打印新材料、结构化材料、以及轻量化、节能材料。

(二)未来新材料的超级印钞机？

新材料产业的三个热点

01 三大热点之一：芳纶、PI和PA

⏬ 芳纶--关键的战略材料

芳纶下游应用高端，是关键的战略材料。

芳纶产品的特点是门槛高，国内企业少，国产化替代趋势明显，目前行业上升趋势明显。

芳纶产品的门槛主要是技术和客户准入门槛，要进入市场需要做安全认证，需要几年的成功案例，下游应用领域对安全性的要求都很高。

目前全球的对位芳纶处于近平衡状态，国内对位芳纶80%依赖进口。从全球来看，随着应用领域的增加，对位芳纶需求将逐渐增加，预计未来5年全球对位芳纶的需求量将达到15万吨左右。按照每年增速10%计算， 2020年我国对位芳纶的需求量将达到13000吨，2025年对位芳纶的需求量将达到25000吨。

全球间位芳纶行业主要被美国杜邦、泰和新材、日本帝人等公司占据。其中杜邦产能以67%位居靠前，帝人占比为7%。

⏬ 聚酰亚胺—— “解决问题的能手”

聚酰亚胺，是综合性能最佳的有机高分子材料之一。其耐高温达400℃以上 ，长期使用温度范围-200～300℃，部分无明显熔点，高绝缘性能，103 赫下介电常数4.0，介电损耗仅0.004～0.007，属F至H。

PI薄膜

PI薄膜为PI系列产品中应用最早，最为成熟的产品，是绝缘薄膜最优选择，高端产品国产化浪潮已近。

电子级以下PI薄膜已实现国产自给自足，电子级及以上PI薄膜市场仍主要由海外公司瓜分。

随着国内化学亚胺法生产线的逐渐落地，国内厂商将参与分享高端市场近百亿市场。未来随着FCCL市场保持高增速，以及OLED快速普及对柔性衬底需求的提升，高端电子级PI薄膜市场将处于快速扩张期。

PI纤维

扎根军用市场，民用市场开发提速。PI纤维耐热性能、机械性能优异，是航空航天和军用飞机等重要领域的核心配件材料，其在军用市场的应用具备不可替代性。在商用领域，PI纤维在环保滤材、防火材料等应用目前正处于孕育期，未来有望为PI纤维增添新活力。

PI/PMI泡沫

受益军舰建造高潮，迎“蓝海”时代。PI泡沫目前最为重要的应用为舰艇用隔热降噪材料，目前我国海军正处于第三次建船高潮，PI泡沫作为新型战舰中的选择隔热降噪材料，未来需求有望快速提升。此外PMI泡沫作为最为优异的结构泡沫芯材，广泛用于风机叶片，直升机叶片，航空航天等领域中，其对于PET泡沫的替代趋势明确，市场空间广阔。

PI基复合材料

轻量化是大趋势，主打高端市场。纤维增强复合材料是镁铝合金之后的新一代轻量化材料，以聚酰亚胺作为树脂基的复合材料耐高温和拉伸性能出色，应用十分广泛。随着碳纤维产业的逐渐成熟，碳纤维增强复合材料需求增长明显，聚酰亚胺+碳纤维的组合作为最为优异的复合材料组合之一，在抢占高端市场方面优势明显。

PSPI（光敏聚酰亚胺）

光刻胶、电子封装双领域发力，享电子产品高端化红利。光敏聚酰亚胺主要有光刻胶和电子封装两大应用。PSPI光刻胶相比于传统光刻胶，无需涂覆光阻隔剂，能大幅缩减加工工序。同时PSPI也是重要的电子封装胶。

光敏聚酰亚胺作为封装材料可用于：缓冲涂层、钝化层、α射线屏蔽材料、层间绝缘材料、晶片封装材料等，同时还广泛应用于微电子工业中，包括集成电路以及多芯片封装件等的封装中。

⏬ 尼龙

耐高温尼龙

高温尼龙的 技术壁垒比较高，该产业一直未得到大规模的发展，市场需求发面存在巨大的空白 。我国耐高温尼龙研究比较晚，新品种的开发主要以PA6T改性为主，以合成新型尼龙为辅。

高温尼龙作为一种高性能工程材料市场不断扩大，预计中国在未来几年里对高温尼龙的需求将以15%~25%的速度增长。

耐高温尼龙潜在需求占尼龙20-30%，而 五年内中国市场对尼龙的需求有望达万吨 。

尼龙弹性体

尼龙弹性体就是聚酯/聚醚-聚酰胺嵌段共聚物，最常见的是聚醚嵌段酰胺（PEBA），它较为突出的性能是高回弹性、轻质和低温耐冲击性能。

尼龙弹性体的能量回馈可以达到85%，比Boost缓震科技高约15%，拥有更棒的吸震缓冲效果。与TPU相比，它的质量更轻。

尼龙弹性体的合成技术门槛较高 ，大多掌握在法国阿科玛、德国赢创、日本宇部兴产等国外大厂手里。

尼龙弹性体市场需求潜力巨大 ，除了440亿双鞋/年的底材需求，还有对聚氨酯软泡、塑胶跑道材料的替代。

02 三大热点之二：电子化学品

电子化学品是专为电子信息产品制造中的显影、蚀刻、清洗和电镀等工艺配套的细化工材料，是集成电路、平板显示制造等信息产业的重要支撑材料。

2017年，世界电子化学品产值>1500亿美元，中国产值约2600亿元，预计2018-2022年，年均增长率约为11%。包括陶氏、霍尼韦尔、三菱化学和巴斯夫等公司，正竞相将电子化学品业务重点放在包括中国在内的亚太地区。中国丰富的原材料以及靠近下游需求等方面优势明显，电子化学品产能向国内转移已成为大势所趋。

03 三大热点之三：轻量化、节能材料

• 轻量化的关键——高性能新材料如TPEE、POM、PI、PA、PU、TEEK、PPA、PTT等替代比重几倍的钢铁。
• 聚合物固化技术——美国伊利诺大学ScottWhite教授率领的研究团队开发出一种新的聚合物固化技术，只需小型热源就可在短时间内完成聚合物制造，与目前的制造工艺相比，可降低10个数量级的能耗，并减少2个数量级的工时。
• 碳纤维——在追求高性能的同时、轻量化。

新材料产业的四大材料

01 四大材料之一：薄膜

材料薄膜市场

我国材料薄膜产业增速平稳，2010-2017年我国材料薄膜产量由799万吨增加至1570万吨，年均复合增速达10%。

2017年全球液晶聚合物薄膜和层压板销售量约9050吨，复合年增长率为6.7%。

快递包装薄膜将呈现减量化、绿色化、可循环发展趋势。

背光模组光学膜将趋于高亮度化、薄型化、轻量化、高色域化发展。

光学聚酯薄膜产业

功能性聚酯原料制备技术，是制膜企业的核心技术之一，其中纳微米添加改性，涉及到滑爽均匀性，结晶均匀性和静电压膜性等正是阻碍行业发展的技术瓶颈。

国内光学聚酯薄膜产业目前还处于起步阶段，大多集中于薄膜的拉伸成型加工上，缺少对光学聚酯薄膜技术的系统性研究。

在光学聚酯薄膜材料（专用切片及母料）、配方设计，装备及工艺控制等方面难以同国际巨头抗衡，这些都制约了我国新型显示等产业的发展；三是行业的整体科技创新缺少协同与联动。

BOPA薄膜产业

BOPA薄膜主要应用于食品、日化、医药、电子、建筑、机械等包装领域，其中食品包装就占据了70%-80%的份额，主要是用于高温蒸煮、冷冻、休闲类食品。

预计在未来的几年里，中国软包装和BOPA薄膜市场将继续呈现增长态势，且海外市场会成为另一新的增长点。

BOPET薄膜产业

BOPET薄膜因其优异的物化性能和环保性能，BOPET被誉为21世纪最具发展潜力的新型材料之一。

我国BOPET聚酯薄膜需求量占全球需求总量的33%。

下游应用行业主要是包装材料、电子信息、电气绝缘、护卡、影像胶片、热烫印箔、太阳能应用、光学、航空、建筑、农业等生产领域。

目前国内厂商生产的聚酯薄膜最大的应用领域是包装业，如食品饮料包装、医药包装，还有一部分特种功能性聚酯薄膜应用于电子元器件、电器绝缘等高端领域。

BOPP薄膜产业

BOPP薄膜有“包装皇后”的美称，我国BOPP薄膜表观消费量2013年为251.0万吨，2017年已达330万吨，5年增长了32%。

随着我国消费水平的不断提高和后加工的彩印复合、复膜、镀铝、涂布等行业的迅猛发展，对BOPP膜的需求存在极大的市场潜力。

BOPE薄膜产业

BOPE薄膜产业会成为薄膜行业关注热点，其具备如下优点：

◼较适合大批量订单生产需要；◼高透明、高光泽、晶点少；◼高挺度、高拉伸强度；◼高抗穿刺强度；◼极好的低温抗冲击强度及抗针孔性、耐磨性、极好的低温柔韧性；◼润湿张力保持时间长、印刷性能好，套印精确。◼以一半厚度的BOPE替代吹材或流延CPE薄膜与BOPA或BOPET等干式复合可达到相同的热封合强度和接近的挺度；

◼而且以一半厚度的BOPE替代吹材或流延CPE薄膜与BOPA等干式复合用于冷冻包装可大大降低破袋率。

02 四大材料之二：3D打印材料

目前常用的3D打印高分子材料有聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯和ABS等。虽然3D打印最常见的市场材料是ABS、PLA，实际上尼龙才是应用规模最大的材料。 预计到2022年，尼龙将占据3D打印材料市场30%的市场份额。

影响材料材料应用于3D打印的因素主要有：打印温度高、材料流动性差，导致工作环境出现挥发成分，打印嘴易堵，影响制品精密度；普通的材料强度较低，适应的范围太窄，需要对材料做增强处理；冷却均匀性差，定型慢，易造成制品收缩和变形；缺少功能化和智能化的应用。

全球3D打印市场（亿美元）

应用领域分析

工业领域未来大规模工业应用在全球3D打印市场有望迎来爆发式增长。

• 在工业级领域，3D打印经过30年的发展，已经形成了一条完整的产业链。
• 目前3D打印技术已经在军事、航空航天、医疗、汽车、机械设备制造及消费领域得到了一定的应用。
• 3D打印应用于建筑，建筑承重件，汽车零部件，工业零件。产业链的每个环节都聚集了一批领先企业。

我国3D打印用材料发展方向

• 随着3D打印技术的发展，传统材料的性能被大幅提升，依靠材料强大的快速熔融沉积和低温粘接特性将被广泛应用到3D打印制造领域。除了材料自身可以通过3D打印制品外，在玻璃、陶瓷、无机粉体、金属等的3D打印都需要依靠材料的粘接性来完成。
• 通过改性材料的强度被用来直接替换金属用于各类复杂构件，既便宜又质轻。甚至可以替代玻璃、陶瓷等制品，从而使材料在3D制造中被广泛应用。
• 材料可避开低强度的缺陷，向复合化、功能化发展，特别是实现多元材料复合、从而赋予材料特定功能。通过3D打印技术制造工艺复杂的智能材料、光电高分子材料、光热高分子材料、光伏高分子材料、储能高分子材料等新材料。

3D打印因具有不需要模具、零部件的快速修复等优点，能将中国制造业前进5-10年，3D打印堪称是工业界的一场**。

03 四大材料之三：可降解材料

生物降解材料细分应用领域（万吨）

预计到2020年，我国生物可降解材料产量将达到250万吨。“十三五”规划、国际碳总量法律以及生物降解材料性能提升、价格下降将为中国生物可降解材料行业带来前所未有的发展契机。

完全生物降解材料主要包括PLA、PHA、PBS/PBSA、PCL、PVA、PPE/PPC/PPB和小部分PSM等。生物破坏性材料主要指生物分解树脂对传统聚烯烃的改性材料，PSM中大部分属于这类。

生物可降解材料的开发越来越符合社会的环保理念，目前全球研发的生物降解材料品种达几十种，但实现批量和工业化生产的仅有PSM、PLA、PBS/PBSA、PHA、PCL等。

2015-2020全球对三大生物降解材料需求量预测

04 四大材料之四：新型弹性体

丙烯基弹性体

丙烯基弹性体是用茂金属催化技术和溶液聚合工艺组合生产所得，是独特的丙烯-乙烯半结晶共聚物，具有独特的高弹性、柔韧性和低温耐冲击性，特别是和PP的相容性非常优异。

目前全球只有三家公司有商品化的丙烯基弹性体，牌号分别是陶氏的versify、埃克森美孚的vistamaxx和三井的tafmer。

丙烯基弹性体优点：

◼丙烯基弹性体有着手感好、高填充、止滑性佳等特点，比如埃克森美孚vistamaxx的发泡优势；◼VM发泡产品有手感好，密度好，而且又有胶感；◼具有高填充，填充量可达100phr,而EVA填充量一般在30phr，在降低成本以及做某些功能性材料具有很大的优势，比如做阻燃材料，就是靠填充来发挥性能的；◼可100%回收，且发泡出来的产品不会出现产品表面气孔的分布性不好，而EVA发泡如果加入回收料太多（一般加入量30phr），就会出现密度分布不好的现象；◼用VM做一些比较低硬度发泡的工艺，比EVA要容易操作很多。EVA如果硬度做到10°C，相当困难，而且一般要加入SEBS来增加软度，而VM就很容易做到；

◼抗冲击强度的改善带来了减薄机会，能够减少材料使用并降低成本；

◼丙烯基弹性体具有较低的熔融温度，从而降低了加工温度，其较高的流动速率会提升加工速度。这可以减少能源消耗并提高加工效率。其柔韧性有助于提高拉伸比，减少流痕，从而实现更好的产品质量和更低的废品率。由于这种弹性体的收缩率比聚丙烯低，使得生产工艺更易于控制，模切更准确，从而改善杯子与盖子的相配程度，有助于降低废品率。

丙烯基弹性体的应用：

◼食品保鲜盒领域无规共聚丙烯（RCP）应用十分广泛，但普遍存在低温抗冲不足的问题。丙烯基弹性体应用于聚丙烯改性，可以提高聚丙烯的韧性。在RCP中作为增韧剂，可以在提高韧性的同时保持RCP的透明度，有助于减少铰链结构的应力发白；

◼丙烯基弹性体与聚丙烯 (PP) 共混，可以实现更好的抗冲击性、透明性和刚度平衡，同时还可以提高加工效率；

◼可以用在无纺布、弹性膜、聚合物改性等方面，其中聚合物改性方面表现优异，具体应用案例有洗衣机座盘、食品容器盖、加湿器水箱、塑料文具、运动水壶、拖鞋等等。

乙烯基弹性体

乙烯基弹性体的性能和特点：

• 聚乙烯链结晶区(树脂相)起物理交联点的作用，具有典型的塑料性能，加入一定量的α-烯烃（1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等）后，削弱了聚乙烯链的结晶区，形成了呈现橡胶弹性的无定型区(橡胶相)，使产品又具有弹性体的性质；POE具有塑料和橡胶的双重特性综合性能优异，因此POE可以看作是塑料与橡胶的桥梁产品。
• POE弹性体与EPDM相比，它具有熔接线强度卓越、分散性好、等量添加抗冲击强度高、成型能力杰出的优点；与SBR相比，它具有耐候性好、透明性高、价格低、密度小的优点；与EVA、EMA和EEA相比，它具有密度小、透明度高、韧性好、屈挠性好等优点；与软PVC相比，它具有无需特殊设备、对设备腐蚀低、热成型良好、塑性好、密度小、低温脆性佳和经济性良好等特点。
• POE弹性体作为塑料增韧剂，不仅可以增韧改性与它相容的聚烯烃塑料，而且可通过过氧化物引发，有效地与马来酸酐、丙烯酸缩水甘油酯等单体发生接枝反应，所得到的接枝物广泛用来增韧尼龙、聚酯等工程塑料。
• 聚烯烃弹性体POE分子结构中没有不饱和双键，具有很窄的分子量分布和短支链结构（短支链分布均匀），因而具有高弹性、高强度、高伸长率等优异的物理机械性能和的优异的耐低温性能。
• 窄的分子量分布使材料在注射和挤出加工过程中不宜产生挠曲，因而POE材料的加工性能优异。由于POE大分子链的饱和结构，分子结构中所含叔碳原子相对较少，因而具有优异的耐热老化和抗紫外线性能。此外有效的控制在聚合物线形短支链支化结构中引入长支链，使材料的透明度提高，同时有效的改善了聚合物的加工流变性。

乙烯基弹性体的应用：

◼POE可以威胁到橡胶、柔性PVC、EPDM、EPR、EMA、EVA、TPV、SBC和LDPE等材质;

◼应用于不同产品，如汽车挡板，柔性导管，输送带，印刷滚筒，运动鞋，电线电缆、汽车部件、耐用品、挤出件、压模件、密封材料、管件和织物涂层等;

◼也可以作为低温抗冲改良剂来改善PP的低温抗冲性能，同时可以作为热塑性弹性体运用于汽车领域。

乙烯基、丙烯基弹性体会有多牛？

中国天然橡胶对外依存度己超过85%；

正在建设超过4400万吨/年乙烯新产能有了乙烯基弹性体这个潜在的好下游；

正在建设超过4000万吨/年丙烯新产能有了丙烯基弹性体这个潜在的好下游！

乙烯基、丙烯基弹性体—相关技术研发迫在眉切！

氟/硅弹性体 氟硅橡胶是以氟硅聚合物为主体的配方组成，氟硅聚合物主链中含多个硅氧基团（-Si-O-），其无毒、耐高低温！可做成热塑性弹性体。

氟橡胶--“橡胶之王”：具有高度的化学稳定性，是目前所有弹性体中较好的；耐高温性能极佳、具有极好的耐天候老化性能和耐臭氧性能、真空性能和机械性能优良等--弹性体中综合性能极佳的品种。几个小缺点：比如低温性能不好、耐辐射性能也差等。

新材料产业的五大聚焦

01 五大聚焦之一：结构化材料

具有量身定制的材料特性和响应，使用结构化材料进行轻量化，可以提高能效、有效负载能力和生命周期性能以及生活质量。

未来的研究方向包括开发用于解耦和*优化特性的稳健方法，创建结构化多材料系统等。

不希望新材料被理解在化学层面,而应该在物理性能层面最大化用好它。

02 五大聚焦之二：能源材料 研究发展方向包括：

持续研发非晶硅、有机光伏、钙钛矿材料等太阳能转换为电能的材料，开发新的发光材料，研发低功耗电子器件，开发用于电阻切换的新材料以促进神经形态计算发展。

日本冈山大学的研究人员最近开发出一种利用氧化铁化合物制成的新型太阳能电池。该太阳能电池的吸光率是以往硅酮制太阳能电池的100多倍。

催化材料的研究方向：

改良催化材料的理论预测，高催化性能无机核/壳纳米颗粒的合成，高效催化剂适合工业生产及应用的可扩展合成方案，催化反应中助催化剂在活性位场上的选择性沉积，二维材料催化剂的研究。

03 五大聚焦之三：极端环境材料

极端环境材料是指在各种极端操作环境下能符合条件地运行的高性能材料。

研究方向包括：

◼基于科学的设计开发下一代极端环境材料，如利用对材料中与温度相关的纳米级变形机制的理解来改进合金的设计，利用对腐蚀机理的科学理解来设计新的耐腐蚀材料；

◼理解极端条件下材料性能极限和基本退化机理。

04 五大聚焦之四：碳捕集和储存的材料

◼碳捕集和储存的材料包括：基于溶剂、吸附剂和膜材料的碳捕集，金属有机框架等新型碳捕集材料，电化学捕集，通过地质材料进行碳封存。

◼洁净水的材料问题涉及膜、吸附剂、催化剂和地下地质构造中的界面材料科学现象，需要开发新材料、新表征方法和新界面化学品。

◼可再生能源储存方面的材料研究基于：

研发多价离子导体和新的电池材料以提高锂离子电池能量密度，研发高能量密度储氢的新材料以实现水分解/燃料电池能量系统。

05 五大聚焦之五：纳米材料

◼纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。

◼由于纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等使得它们在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的特性。因此纳米微粒在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景

◼二维三维纳米材料-电极材料、电化学储能。

我国新材料产业发展建议

欧美及我国化工企业类型占比

1=精细化工和新材料型多元化工企业

2=传统石化油气和基础化工类企业

3=其他类企业

目前我国传统石化油气和基础化工类企业， 巨额投资正热火朝天 ,千亿级投资项目集群有好几个,百亿级投资项目己“数不过来”。 但是收益正急剧下滑 ，越来越多基础化工类产品市场价暴跌,例如TDI、乙二醇、甲醇、MMA;连仍依赖进口的PC、PMMA、PA66都不例外。

因此，必须对新材料产业发展具有足够的重视，否则，实体经济不会有强大的竞争力!

首先，工业消费级企业应推动中国化工新材料发展，他们的参与和支持是关键。

◼轨道交通（高铁、动车、地铁）—几乎全由中车集团生产；◼中船集团垄断了中国造船业—世界前三；◼格力、美的、海尔等均是世界级家电巨头；◼全球规模靠前的汽车制造业；◼全球最大消费级电子产品（手机、pad、电脑）生产基地、消费市场；◼还有兰月亮、立白等日化大佬。

其次，通过对应用的理解--推动化工新材料发展

◼有机氟材料含有氟元素的碳氢化合物

◼有机硅材料耐高低温、电绝缘、耐候（光、放射性、臭氧）、无毒、阻燃、抗氧化等优良特性

◼工程、改性材料被用做工业零件或外壳材料的工业用材料。

◼高性能纤维碳纤维、芳纶纤维、超高分子聚乙烯纤维

新材料深度研究报告：液态金属、超导、稀土、合金材料