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中国新材料发展趋势

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。 微信图片_20191031153505.jpg

新材料种类

我国新材料产业现状

1、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….。

2、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;

  • 汽车产销量第一的国家;

  • 地铁、动车和高铁质量和数量第一的国家;

  • 冰箱、洗衣机等白电全球产量第一的国家;


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。

3、政策推动我国新材料的发展


(1)国家发展改革委、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。

4、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、经济社会发展和国家安全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:微信图片_20191031153849.png

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。

5、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。

1、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。


2、未来新材料的超级印钞机?

新材料产业的三个热点

三大热点之一:芳纶、PI和PA

三大热点之二:电子化学品

三大热点之三:轻量化、节能材料

四大材料之一:薄膜

四大材料之二:3D打印材料

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革命。

四大材料之三:可降解材料

  • 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。


四大材料之四:新型弹性体


新材料产业的五大聚焦

五大聚焦之一:结构化材料

五大聚焦之二:能源材料

五大聚焦之三:极端环境材料

五大聚焦之四:碳捕集和储存的材料

五大聚焦之五:纳米材料

        我国新材料产业发展建议

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;
◼全球规模第一的汽车制造业;
◼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

电子化学材料—在微电子、光电子技术和新型元器件基础三大类产品领域中所用的材料,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。