我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)正處于由中低端產(chǎn)品自給自足向中高端產(chǎn)品自主研發(fā)、進(jìn)口替代的過渡階段；國(guó)內(nèi)高端新材料技術(shù)和生產(chǎn)偏弱，近年來產(chǎn)能雖有顯著提高， 但未能滿足國(guó)內(nèi)高端產(chǎn)品需求，材料強(qiáng)國(guó)之路任重而道遠(yuǎn)。

本文對(duì)于具有國(guó)產(chǎn)化提升潛力的新材料細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行梳理，共七個(gè)主要方向供讀者參考。

我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)正處于由中低端產(chǎn)品自給自足向中高端產(chǎn)品自主研發(fā)、進(jìn)口替代的過渡階段，位于全球新材料產(chǎn)業(yè)的第二梯隊(duì)，與美、日等優(yōu)勢(shì)企業(yè)還有一定的差距。2020 年 我國(guó)新材料總產(chǎn)值達(dá)到 5.3 萬億元，較上一年增長(zhǎng) 15%，預(yù)計(jì) 2025 年新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn) 值增加至 10 萬億，年復(fù)合增長(zhǎng)率約為 13.5%。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈以特種功能材料、現(xiàn)代高分 子材料和高端金屬結(jié)構(gòu)材料為主要分布，分別占比 32%、24%和 19%。

隨著國(guó)家政策對(duì)航天航空、軍事、光伏電子、生物醫(yī)療領(lǐng)域新材料及其下游產(chǎn)品的支持， 市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品性能的要求持續(xù)提升，新材料企業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模急劇擴(kuò)大、 對(duì)企業(yè)、科研人員研發(fā)能力的要求不斷提高。下游消費(fèi)電子、新能源、半導(dǎo)體、碳纖維等行業(yè)加速向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移，新材料國(guó)產(chǎn)化需求迫切，進(jìn)口替代仍將繼續(xù)推動(dòng)我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)投資的未來發(fā)展。我國(guó)新材料領(lǐng)域投資在 2013-2017 年間顯著增加，之后有所回落，其原因是高端材料的開發(fā)技術(shù)壁壘高、研發(fā) 周期長(zhǎng)、資本需求大、較難凸顯成本優(yōu)勢(shì)。科創(chuàng)板的推出正扶持著一批初創(chuàng)期新材料企 業(yè)，打通其融資渠道，鼓勵(lì)企業(yè)加大研發(fā)創(chuàng)新，從而促進(jìn)整體行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

新材料方向之一——輕量化材料

碳纖維材料以其出色的性能被用于航空航天、風(fēng)電、體育休閑、汽車等多個(gè)領(lǐng)域，是新材料領(lǐng)域用途最廣泛、市場(chǎng)化最高的材料，被譽(yù)為“新材料之王”。全球碳纖維市場(chǎng)需 求近年快速增長(zhǎng)，我國(guó)也抓住機(jī)遇，發(fā)展成為全球第二大碳纖維生產(chǎn)國(guó)。但是，我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)相比起國(guó)外還存在企業(yè)產(chǎn)能利用低、高端產(chǎn)品少、應(yīng)用開發(fā)難的問題，下游行 業(yè)還是嚴(yán)重依賴進(jìn)口碳纖維產(chǎn)品。在當(dāng)前國(guó)際環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)碳纖維規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用開發(fā) 的雙自主化，是提升我國(guó)國(guó)防和制造業(yè)實(shí)力，保障供應(yīng)鏈穩(wěn)定的關(guān)鍵。

此外，碳纖維在其他應(yīng)用領(lǐng)域還有很大潛力可以挖掘。以主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手鋁合金為例，碳 纖維和鋁合金同屬替換鋼材的輕量化材料，碳纖維在強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性等性能上都占優(yōu)， 并且在飛機(jī)部件、高性能汽車車架、自行車架等產(chǎn)品相比鋁合金都有更好的表現(xiàn)。但受 累于高昂的價(jià)格，目前碳纖維應(yīng)用大多局限于高附加值產(chǎn)品。2016 年世界鋁材年需求 量約是碳纖維的 500-600 倍，行業(yè)產(chǎn)值約為 50 倍，且受益于汽車工業(yè)的發(fā)展鋁材需求 近年也在快速增長(zhǎng)。隨著技術(shù)的進(jìn)步壓低碳纖維的成本，未來碳纖維還有廣闊的市場(chǎng)空 間。

我國(guó)國(guó)產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)多年來一直有“企業(yè)多，需求大，高產(chǎn)能，低產(chǎn)量”的特點(diǎn)，主要原因在于與國(guó)外產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)碳纖維需求低，再加上企業(yè)技術(shù)的落后導(dǎo)致無 法充分釋放產(chǎn)能。在產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用方面，長(zhǎng)期“摸著日本東麗過河”，以仿制為主，比較缺乏創(chuàng)新性。碳纖維作為國(guó)家重點(diǎn)關(guān)注的戰(zhàn)略物資，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展直接關(guān)系到我國(guó)國(guó)防 和制造業(yè)的穩(wěn)定。

目前，我國(guó)有望在風(fēng)電領(lǐng)域碳纖維應(yīng)用開拓取得較大進(jìn)步，2018 年我國(guó)生產(chǎn)風(fēng)電葉片用碳纖維所用 8000 噸全部依賴進(jìn)口，且客戶大多在國(guó)外，2019 年則有 1000 噸來自國(guó) 內(nèi)供應(yīng)商，實(shí)現(xiàn)了零的突破。風(fēng)電葉片碳纖維當(dāng)前已經(jīng)成長(zhǎng)為數(shù)萬噸級(jí)別的市場(chǎng)，如果國(guó)內(nèi)企業(yè)能夠在生產(chǎn)上突破對(duì)外國(guó)原材料的依賴，并在應(yīng)用上完成突破，能夠大大改善 國(guó)內(nèi)碳纖維企業(yè)的盈利空間，提高中國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)在國(guó)際上的地位，對(duì)中國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè) 是一次極大提振。

新材料方向之二——航空航天材料

聚酰亞胺（PI）材料在航空航天、高端電子元器件、半導(dǎo)體等多個(gè)尖端領(lǐng)域有著很高的 應(yīng)用價(jià)值，在材料更新迭代方面扮演著重要的角色。目前，全球聚酰亞胺市場(chǎng)需求不斷 增長(zhǎng)，但很多高端 PI 產(chǎn)品、特種功能 PI 產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)仍被少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷，相 關(guān)生產(chǎn)技術(shù)被嚴(yán)格保護(hù)。目前，我國(guó)已在中低端 PI 薄膜、PI 纖維領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)， 并在電工級(jí) PI 薄膜領(lǐng)域獲得全球競(jìng)爭(zhēng)力。但是，高端 PI 薄膜以及其他高端 PI 產(chǎn)品仍 面臨“卡脖子”或產(chǎn)能不足的問題，導(dǎo)致明顯的結(jié)構(gòu)性供需失衡。突破高端聚酰亞胺產(chǎn) 品的大規(guī)模量產(chǎn)對(duì)我國(guó)制造業(yè)升級(jí)、軍備升級(jí)換代、自主可控有著重要意義。

PI 薄膜是市場(chǎng)規(guī)模最大的聚酰亞胺細(xì)分領(lǐng)域。2010 年以來，智能手機(jī)、電子顯示、柔 性電路板等領(lǐng)域快速發(fā)展，驅(qū)動(dòng) PI 薄膜產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。在 5G 與消費(fèi)電子創(chuàng)新周期的 驅(qū)動(dòng)下，天線材料、電子元器件、柔性顯示等領(lǐng)域有望維持強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。另外，主 要國(guó)家在航空航天領(lǐng)域加大投入，將會(huì)拉動(dòng)高性能特種 PI 膜的需求。

其他聚酰亞胺產(chǎn)品市場(chǎng)與 PI 薄膜市場(chǎng)類似，主要市場(chǎng)份額掌握在少數(shù)企業(yè)手中，且以 海外知名公司為主，呈現(xiàn)寡頭競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)格局。其中，光敏型聚酰亞胺的生產(chǎn)基本被日本和美國(guó)企業(yè)壟斷。

我國(guó)對(duì)高性能連續(xù) SiC 纖維產(chǎn)品的研究始于上世紀(jì) 80 年代，經(jīng)過 30 余年的發(fā)展，目 前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)質(zhì)性突破。截至目前，中國(guó)國(guó)產(chǎn) SiC 纖維產(chǎn)品性能已接近國(guó)外第二代 SiC 纖維 產(chǎn)品。

硅片位于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游，是半導(dǎo)體器件和太陽(yáng)能電池的主要原材料，主要應(yīng)用于光 伏和半導(dǎo)體兩個(gè)領(lǐng)域，下游需求近年來不斷增長(zhǎng)。分領(lǐng)域來看，光伏用硅片的產(chǎn)能大多 集中在我國(guó)，中環(huán)、隆基等龍頭公司實(shí)力強(qiáng)勁，生產(chǎn)技術(shù)水平全球領(lǐng)先；半導(dǎo)體硅片相 對(duì)于光伏用硅片而言制作工藝更為復(fù)雜，應(yīng)用場(chǎng)景也更多，市場(chǎng)價(jià)值更高，然而我國(guó)的 半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)起步晚，發(fā)展水平較為落后，全球市場(chǎng)被日本廠家壟斷，市場(chǎng)主流的 12 寸硅片在我國(guó)仍未達(dá)到規(guī)模化生產(chǎn)，嚴(yán)重依賴進(jìn)口，以滬硅產(chǎn)業(yè)為代表的國(guó)內(nèi)企業(yè)正努力打破技術(shù)壁壘，國(guó)產(chǎn)化替代的空間廣闊。

由于半導(dǎo)體硅片行業(yè)技術(shù)壁壘較高，當(dāng)今全球半導(dǎo)體硅片行業(yè)被巨頭壟斷，集中度高， 中國(guó)大陸地區(qū)廠商體量小。2020 年全球前五大硅片提供商日本信越化學(xué)（Shin-Etsu）、 日本勝高（SUMCO）、中國(guó)臺(tái)灣環(huán)球晶圓（GlobalWafers）、德國(guó)世創(chuàng)（Silitronic）、韓 國(guó)鮮京矽特隆（SKSiltron）市占率合計(jì)超過 80%，我國(guó)大陸本土廠商滬硅產(chǎn)業(yè)市占率 約 2.2%，體量較小。

制作大硅片對(duì)硅的純度要求很高，對(duì)倒角、精密磨削的加工工藝也有非常高的要求，我 國(guó)的工藝水平落后，尚未實(shí)現(xiàn) 12 英寸硅片的規(guī)模化生產(chǎn)。滬硅產(chǎn)業(yè)在 2018 年實(shí)現(xiàn)了 12 寸硅片規(guī)模化銷售，打破了大尺寸硅片國(guó)產(chǎn)率為 0 的局面。12 英寸硅片仍然是當(dāng)今 硅片市場(chǎng)的主流，國(guó)內(nèi)廠商具備追趕機(jī)會(huì)，大尺寸硅片的國(guó)產(chǎn)替代仍然具有較大的空間。為推動(dòng)半導(dǎo)體硅片這一重要材料的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，我國(guó)政府也出臺(tái)了一系列政策來支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動(dòng)大尺寸硅片的研發(fā)制造，促進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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