干货:未来新材料产业最有潜力的方向都有哪些?
我国新材料产业正处于由中低端产品自给自足向中高端产品自主研发、进口替代的过渡阶段;国内高端新材料技术和生产偏弱,近年来产能虽有显著提高,但未能满足国内高端产品需求,材料强国之路任重而道远。本文对于具有国产化提升潜力的新材料细分领域进行梳理,共七个方向供读者参考。
新材料方向之一--轻量化材料。碳纤维以其出色的性能被用于航空航天、汽车等多个领域。我国碳纤维产业存在产能利用低、高端产品少的问题。实现碳纤维规模生产和应用开发的双自主化,是提升我国国防实力和保障供应链稳定的关键。
铝合金车身板应用在汽车最重的车身,是实现轻量化目标的关键材料。我国生产工艺复杂的铝合金车身板部分已经开始出口。铝合金车身板国产化是我国汽车产业提高竞争力,帮助国家实现节能减排目标的关键。
需求层面,碳纤维市场的四大应用行业是航空航天、风电叶片、体育休闲、汽车,2020年四大下游行业碳纤维需求量的占比超过70%,产值占比超过76%。自2015年来,行业估计世界碳纤维需求量一直保持约12%的增长,但受疫情影响2020年全球对碳纤维需求量总计10.7万吨,相比2019年仅增长3%。总销售金额约26.15亿美元,同比下降8.8%,主要原因在于疫情导致航空业重挫影响了高价值的高性能碳纤维销售。风电领域则成为行业维持增长的主要推动力,碳纤维需求量在疫情下依然保持了20%的年增长。
短期来看,2021年世界航空业的恢复和风电设备的大量铺设能够让碳纤维市场回到快速增长的通道。长期来看,航空业需要消化2020年多余的产能,风电将继续作为未来碳纤维市场增长的主推动力。2020年10月,全球400余家风能企业代表共同发布《风能北京宣言》,规划2020-2025年年度新增装机5000万千瓦以上。预计到2025年,世界碳纤维总需求量将超过20万吨,折合年增长率13.3%。
新材料方向之二--航空航天材料。聚酰亚胺(PI)在航空航天、高端电子元器件、半导体等多个尖端领域有很高应用价值。我国在高端PI薄膜以及其他高端PI产品仍面临“卡脖子”问题。
碳化硅纤维是继碳纤维之后发展的又一种新型高性能纤维。全球来看碳化硅纤维技术仍在快速发展和迭代,中国企业有望迎来弯道超车的机遇。
2017年,全球聚酰亚胺总产量达14.9万吨左右,2010-2017年间复合年增长率约4.98%。同年,全球聚酰亚胺消费量达14.7万吨,2010-2017年间复合年增长率约4.92%。但是,由于各国技术水平、主导产业等方面的差异,不同国家生产的聚酰亚胺产品结构明显不同。以美国、日本为代表的发达国家拥有比较完善的技术储备和产业布局,具备大规模生产多种聚酰亚胺产品的能力。
PI薄膜是市场规模最大的聚酰亚胺细分领域。2010年以来,智能手机、电子显示、柔性电路板等领域快速发展,驱动PI薄膜产业快速发展。在5G与消费电子创新周期的驱动下,天线材料、电子元器件、柔性显示等领域有望维持强劲的发展势头。另外,主要国家在航空航天领域加大投入,将会拉动高性能特种PI膜的需求。
新材料方向之三--半导体材料。硅片是半导体器件和太阳能电池的主要原材料。光伏用硅片产能大多集中在我国,生产技术水平全球领先。半导体硅片制作工艺更为复杂,部分国内企业正努力打破技术壁垒。
碳化硅是功率器件的重要原材料,产业格局呈现美国独大的特点;近年来该材料不断在电动车、光伏、智能电网等领域渗透,拥有强劲的下游需求。
溅射靶材是集成电路的核心材料之一;2013-2020年全球靶材市场规模的复合增速达14%。
制作大硅片对硅的纯度要求很高,对倒角、精密磨削的加工工艺也有非常高的要求,我国的工艺水平落后,尚未实现12英寸硅片的规模化生产。沪硅产业在2018年实现了12寸硅片规模化销售,打破了大尺寸硅片国产率为0的局面。12英寸硅片仍然是当今硅片市场的主流,国内厂商具备追赶机会,大尺寸硅片的国产替代仍然具有较大的空间。
新材料方向之四--新型塑料。聚酰胺(PA)塑料受制于国外企业对于原材料生产技术的技术壁垒。在“碳中和”及“以塑代钢”政策背景下,该材料国产替代对我国新能源产业、电子通信、交通运输等领域的发展进步具有重大意义。
聚苯硫醚是一种具备优异的物理化学性质的特种工程塑料,对汽车轻量化、大气污染防治做出了重要的贡献。聚乳酸因其优异的机械性、环保性等特点而广泛应用于医药设备及3D打印等诸多领域,但进口依存度较大。
新材料方向之五--电子电器电容新材料。电子浆料是制造厚膜电阻等电子元件的关键,广泛应用于在光伏、航空、军事等领域;目前国内电子浆料龙头企业正致力于生产高质量、高性价比的电子浆料,市占率有较大提升空间。
电子陶瓷可广泛应用于通信、工业、汽车等领域,其中MLCC作为产量和需求量最大的电子陶瓷,与电子元器件市场发展趋势和国家政策导向相匹配。
新材料方向之六--多用途新材料。聚苯醚树脂被广泛用于电气机械、IT、汽车、军工等,改性聚苯醚在全球的市场需求和消费量逐年上升。
对位芳纶产业集中程度较高,目前国内对位芳纶产能自给率约20%左右,进口依赖严重。
高吸水性树脂(SAP)具有吸水性好、价格适中、安全性好等特点,预计2025年全球SAP需求量将增长至440万吨。国内人口老龄化趋势加重,叠加生育政策放开,预计2023年中国SAP市场规模将达到145.1亿元。
新材料方向之七--光学和电子化学品。光学膜广泛应用在电子显示、建筑、汽车、新能源等,目前我国在中低端光学膜领域已经实现国产替代。在高端光学膜领域,我国企业正通过内生、外延两种方式寻求技术突破和产业升级。
光刻胶是一种在半导体制造、PCB、面板行业中使用的尖端材料。当前我国光刻胶国产化比例很低,高端半导体光刻胶基本完全依赖进口,突破光刻胶的海外技术垄断已经成为我国科技前沿攻关的关键环节。
OLED是全球新一代显示技术的代表,有望在手机面板领域成为主流显示技术。我国生产商在OLED面板产业中积极扩产,未来产能增长较快,国产化OLED材料潜在需求旺盛。在高价值的发光材料成品领域中,我国已经初步实现国产替代,部分细分产品已实现向国内面板厂商的大批量供货,但在技术和产能上和国际领先水平仍有差距,国际竞争力仍有较大增强空间。
来源:互联网
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