在新材料产业中分布情况

21世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研制和应用。新材料的研究，是人类对物质性质认识和应用向更深层次的进军。

一、信息材料

信息材料是最活跃的新材料领域，微电子材料在未来10~15年仍是最基本的信息材料，集成电路及半导体材料将以硅材料为主体，化合物半导体材料及新一代高温半导体材料共同发展。光电子材料将成为发展最快和最有前途的信息材料，主要集中在激光材料、高亮度发光二极管材料、红外探测器材料、液晶显示材料、光纤材料等领域。

2004年，在“国家半导体照明工程”计划的推动下，我国半导体照明产业发展加速，关键技术取得突破，蓝光功率型LED芯片发光效率达到90mW，处于国际先进水平;封装的功率型白光LED发光效率超过，达到国际先进水平。建立了上海、大连、厦门、南昌4个国家半导体照明产业化基地，民营资本投资近37亿元人民币，我国LED产业迎来了快速发展的时期。

2004年我国推出了激光电视样机，技术水平达到国际先进。在激光显示DPL晶体材料研究方面取得重要成果。例如，全固态激光材料的生长、后加工和镀膜技术，高功率光学元件的镀膜技术，镀膜的直接检测技术等。

二、新能源材料

新能源材料是发展新能源的核心和基础，发展方向是开发绿色二次电池、氢能、燃料电池、太阳能（）电池和核能的关键材料。当前的研究热点和技术前沿包括高能储氢材料、聚合物锂离子电池材料、质子交换膜燃料电池材料、多晶薄膜太阳能电池材料等。

2004年，我国在高性能锂电池材料方面取得重大进展，为我国锂电池产业更大发展，特别是锂电池动力电池的发展创造了有利条件，打破了日本一统天下的局面，成为世界第二生产大国。我国自主开发的钴镍锰酸锂成本仅为钴酸锂的一半，高温稳定性也大幅度改善，改性天然石墨球负极材料已研制开发并投入批量生产。

近年来，我国太阳能电池发展很快，纳晶太阳能电池材料研究取得了重要进展，其成本估算0.5-1$/pW。如果效率达到5%，性能价格比将超过非晶硅，有很强的市场竞争能力，成为值得关注的新型太阳能电池。

三、生物医用材料

随着生物技术、医药技术、信息技术、制造技术、纳米技术和材料科学技术的迅猛发展与交互融合，新型和新概念生物医用材料层出不穷。药物控制释放材料、组织工程材料、纳米生物材料、生物活性材料、介入诊断和治疗材料、可降解和吸收生物材料、新型人造器官、人造血液等代表了新的发展趋势和方向。

在国家科技政策和计划资助下，我国生物医用材料已取得了长足进步，主要集中在骨科修复材料、药物控释材料、介入材料、组织工程支架材料等。我国组织工程材料以骨材料研究为主，形成了以四川、上海、武汉、北京等多家单位为代表的格局。随着安泰科技（）股份、法尔胜等一些上市公司的介入及留学归国人员的创业活动，我国介入诊疗材料与器械产业化取得了较大进展。国内年产值达到25—30亿人民币，国内市场占有率也有了较大提升，其中非血管和心血管介入治疗产品国内市场分别达到70%和50%以上。

随着人口老龄化、中、青年创伤的增加，高技术的注入，以及人类对自身健康的关注度随经济发展提高，生物医用材料产业高速发展。2000-2010年全球市场复合增长率(CAGR)高达22%以上，2010年全球市场达US20亿元，预计2009-2020年市场CAGR可保持15%左右，2015年世界市场可达US50余亿元，2020年达US40余亿元，与此同时带动相关产业(不含医疗)新增产值约3倍，2015年和2020年直接和间接销售总额分别可达4×US50亿元≈余亿元，和余亿元。与2010年相比，2015和2020可新增工作岗位分别达200余万个和600余万个(按美国医疗器械产业每新增1个岗位，将另增1.5个配套产业岗位，2010年全球工作岗位≈250万个计)。同时，它亦是世界贸易中最活跃的领域，年贸易额复合增长率达25%，正在成长为世界经济的一个支柱性产业。

世界医疗器械及生物医用材料市场及发展预测

生物医用材料的研究与开发必须有明确的应用目标，即使化学组成相同的材料，其应用目的不同，不仅结构和性质要求不同，制造工艺也不同。因此，生物医用材料科学与工程总是与其终端应用制品(一般指医用植入体)密不可分，通常谈及生物医用材料，既指材料自身，也包括医用植入器械。

按材料的组成和结构，生物医用材料可分为医用金属、医用高分子、生物陶瓷、医用复合材料、生物衍生材料等。按临床用途，可分为骨科材料，心脑血管系统修复材料，皮肤掩膜、医用导管、组织粘合剂、血液净化及吸附等医用耗材，软组织修复及整形外科材料，牙科修复材料，植入式微电子有源器械，生物传感器、生物及细胞芯片以及分子影像剂等临床诊断材料，药物控释载体及系统等。

尽管现代意义上的生物医用材料仅起源于上世纪40年代中期，产业形成在上世纪80年代，但是由于临床的巨大需求和科学技术进步的驱动，却取得了巨大的成功。其应用不仅挽救了数以千万计危重病人的生命，显着降低了心血管病、癌症、创伤等重大疾病的死亡率，而且极大地提高了人类的健康水平和生命质量。同时其发展对当代医疗技术的革新和医疗卫生系统的改革正在发挥引导作用，并显着降低了医疗费用，是解决当前看病难、看病贵及建设和谐稳定的小康社会的重要物质基础。

伴随着临床应用的巨大成功，一个高技术生物医学材料产业已经形成，且是一个典型的低原材料消耗、低能耗、低环境污染(一个售价5000余元的药物洗脱冠脉支架，其不锈钢用量仅≈，全球不锈钢用量不超过1吨)、高技术附加值(知识成本可达总成本的50-70%)的新兴产业，近十余年来以高达20%以上的年增长率持续增长，即使近年国际金融危机导致世界经济衰退，2009年美国医疗器械产业仍保持7%的年增长率，表明其发展受外部环境影响很小，对国家经济及安全具有重大意义，是世界经济中最具生气的朝阳产业。

生物医用材料是当代科学技术中涉及学科最为广泛的多学科交叉领域，涉及材料、生物和医学等相关学科，是现代医学两大支柱—生物技术和生物医学工程的重要基础。由于当代材料科学与技术、细胞生物学和分子生物学的进展，在分子水平上深化了材料与机体间相互作用的认识，加之现代医学的进展和临床巨大需求的驱动，当代生物材料科学与产业正在发生革命性的变革，并已处于实现意义重大的突破的边缘─再生人体组织，进一步，整个人体器官，打开无生命的材料转变为有生命的组织的大门。在我国常规高技术生物医用材料市场基本上为外商垄断的情况下，抓住生物材料科学与工程正在发生革命性变革的有利时机，未来20-30年的世界生物材料科学与产业，刻意提高创新能力，不仅可为振兴我国生物材料科学与产业，赶超世界先进水平赢得难得的机遇，且可为人类科学事业的发展做出中国科学家的巨大贡献。

四、纳米材料与技术

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(0.1-)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。

纳米材料分类

纳米材料与技术发展趋势一方面是开展纳米加工、纳米电子、纳米医疗以及机器人（）等未来能形成新兴主导产业领域的基础研究;一方面是对现在的信息高科技产业和传统产业进行改造和提升。

目前，国内规模较大的纳米产业主要包括特种纳米碳材料、纳米粉体材料、纳米复合材料、纳米改性的纺织品及医疗保健等领域。纳米材料的应用尚处于初级阶段，主要是利用纳米粉体材料的功能特性，对传统产品进行升级。在纺织行业，纳米材料改性的功能纤维产品相继问世;抗菌抑菌、红外保温、负离子释放、自清洁、阻燃和防水防静电产品已进入市场;纳米涂料市场份额进一步扩大。

在最新的纳米技术研究领域，我国也取得了重要突破，如我国研制出高稳定、可擦写的有机分子纳米存储材料，存储点尺寸为2个纳米，存储密度在1013比特/厘米2，是传统存储密度的105倍;在国际上首次创新提出非对称双量子阱结构，并在实验上获得室温1.3微米发光纳米材料在国内首次成功研制出性能良好的1.21-1.28微米室温工作边发射激光器。

五、超导材料与技术

超导材料与技术的发展趋势是不断探求更高温度超导体，实现高温超导材料产业化技术在能源、电力、移动通讯、国防领域的应用。从目前国际上高温超导产业化应用的趋势来看，在继续改善BSCCO带材(也称为第一代带材)的同时，各国正在努力研究开发一种在柔性金属基带上涂以YBCO厚膜的涂层导体(第二代高温超导带材)。铋系高温超导线材目前已实现商品化，主要产业化核心技术被美国、日本、中国、德国等少数国家所掌握。我国铋系高温超导线材已实现了产业化，在超导材料的应用方面如超导电缆、超导滤波器等方面取得了突破性进展。

2004年7月，北京云电英纳超导电缆有限公司的三相交流33.5米35kV/2kA高温超导电缆系统在云南昆明普吉变电站挂网运行成功，标志着我国已经掌握了超导电缆实用化的关键技术。这是全球第三组并网运行的超导电缆系统，综合性能优于前两组，多方面拥有自主关键技术。

2004年3月，清华大学研制的超导滤波器系统在中国联通（600050）CDMA移动通信基站上现场试验获得圆满成功。这是我国高温超导技术在移动通信中的首次实际应用，各关键技术指标达到国际先进水平，成为继美国之后、第二个拥有此类实用核心技术的国家。

六、化工新材料

化工新材料向高性能化、多功能化、精细化、低成本化、生产全球化、工艺无害化、装置大型化、应用普及化、创新持续化、竞争激烈化方向发展。随着催化剂技术、生物技术、纳米技术、组合化学技术的发展，增强了技术人员对于微观化学合成领域的控制能力，使得化工新材料新产品的合成更为灵活，速度不断加快，效率也大为提高。专用性、功能性产品日益成为化工新材料领域中发展最快、研究最活跃的领域。

化工新材料由于涉及面广，与下游应用结合紧密，因而成为边缘学科活跃的领域。如纳米技术与材料技术的结合，生物技术、医疗技术与材料技术的结合，膜材料技术与过程控制的结合等等为新学科的不断涌现提供了机会。

七、高性能结构材料

高性能结构材料是支撑航空航天、交通运输、电子信息、能源动力以及国家重大基础工程建设等领域的重要物质基础，是目前国际上竞争最激烈的高技术新材料领域之一。

在传统材料改性优化方面，通过对钢铁凝固和结晶控制等基础理论研究，发现冶金过程晶粒细化调控可大大提高钢材强度，发展的新一代钢铁材料的强度约为目前普通钢材的一倍，研究成果已部分应用于汽车、建筑等行业，被国内冶金界认为是推动钢铁行业结构调整、产品更新换代、提高钢铁行业技术水平的一次“革命”。

从世界上新材料的发展趋势看，钢铁材料和有色金属材料的生产一直在向短流程、高效率、节能降耗、洁净化、高性能化、多功能化的方向发展;高性能结构陶瓷在保持原有耐高温、高强度的前提下向强韧化、易成形加工方向发展;高分子材料向材料的微观设计、多层次结构调控、集成化、智能化、多功能化方向发展;复合材料以高性能、低成本制造技术为发展重点，向材料设计-制造-评价一体化、功能化、智能化的方向发展。

八新材料行业的主要特点

随着社会科技的进步和新兴产业的快速发展，对新材料需求的种类和数量都大大增加，新材料市场需求前景十分看好。以新材料为支撑的新兴产业，如计算机、通讯、绿色能源、生物医药、纳米产业等的快速发展，对新材料的种类和数量需求也将进一步扩大。预计到2015年，仅中国市场就需要永磁铁氧体50万吨，软磁铁氧体20万吨，钕铁硼磁体5万吨。当前，新材料产业的发展呈现出以下主要特点和趋势：

1.应用领域宽广，跨部门跨行业

新材料与信息、能源、医疗卫生、交通、建筑等产业的结合越来越紧密，不仅包括市场一度热衷的纳米材料、磁性材料等产品，还包括与能源结合紧密的新型能源材料，与信息行业紧密结合的光通讯材料，更有聚氨酯、氯化聚乙烯、有机氟材料等传统高分子材料;同时，生产这些产品的企业又分处不同行业，无论是设备、生产技术，还是销售市场均存在较大差异。因此各国都致力于把材料发展纳入到产、学、研、官一体化的平台，以满足材料开发对各个部门提出的不同要求。

2.新材料产业上下游进一步融合

随着高新技术的发展，新材料与基础材料产业结合日益紧密，产业结构呈现出横向扩散的特点。基础材料产业正向新材料产业拓展，世界上很多著名的新材料企业以前都是钢铁、化工、有色金属等基础材料企业，利用积累的大规模生产能力、生产技术及充足的资金进入新材料领域。伴随着元器件微型化的趋势，新材料技术与器件的一体化趋势日趋明显，新材料产业与上下游产业相互合作与融合更加紧密，产业结构出现垂直扩散趋势。新材料行业的发展依赖于上下游相关行业的发展，特别是下游用户的进一步创新开发，才能使新材料产品最终走向市场。这种趋势减少了材料产业化的中间环节，加快了研究成果的转化，降低了研发与市场风险，有利于提高企业竞争力。

3.新材料向多功能、智能化方向发展，开发与应用联系更加紧密

21世纪，新材料技术的突破将在很大程度上使材料产品实现智能化、多功能化、环保、复合化、低成本化、长寿命及按用户进行定制。这些产品会加快信息产业和生物技术的革命性进展也能够给制造业、服务业及人们生活方式带来重要影响。同时新材料的开发与应用联系更加紧密，针对特定的应用目的开发新材料可以加快研制速度，提高材料的使用性能，便于新材料迅速走向实际应用，并且可以减少材料的“性能浪费”，从而节约了资源。

4.新材料发展和生态环境及资源的协调性倍受重视

面对资源、环境和人口的巨大压力，各国都在不断加大生态环境材料及其相关领域的研究与开发力度，并从政策、资金等方面都给予更大支持。材料的生态环境化是材料及其产业在资源和环境问题制约下满足经济可承受性、实现可持续发展的必然选择。开发新材料将更加重视从生产到使用的全过程对环境的影响，资源保护、生产制备过程的污染和能耗、使用性能和回收再利用的问题。生态环境材料的三个特征是优异性能并节省资源、减少污染和再生利用。目的是实现资源、材料的有机统一和优化配置，达到资源的高度综合利用以获得最大的资源效益和环境效益，为形成循环型社会的材料生产体系奠定基础。

九、我国新材料行业发展现状与趋势分析

新材料产业涉及的范围比较广，包括稀土、磁性材料、金刚石材料、新能源材料、特殊陶瓷材料、光电子、信息材料、智能材料以及生物医用材料等行业。这些行业除少数拥有资源垄断性之外，大多数是竞争性行业，尽管竞争比较激烈，但由于这些行业的技术含量高，产品附加值大，因而大多数企业的盈利水平都比较高。

另外，我国研究开发的各种高性能增强体材料也正在逐步替代进口产品，一批有特色的高性能树脂已经研制成功，新一代树脂基、金属基和陶瓷基复合材料正在研究开发之中;在新型高临界温度超导材料的探索中，高温超导机理，铜氧化物超导材料的相关和晶体结构，超导铜氧化物材料实用成材技术、薄膜技术有关的材料科学集成性研究、高临界温度超导电性研究等领域一直保持或接近世界前沿。并且，我国已经成功建成年产百吨级的非晶薄带卷材;研制出多种成分合金、多用途的新材料;能够拉制出直径为300毫米(12英寸)、重量达81公斤的大直径硅单晶;在瓷料的研究上取得了突破，高温结构陶瓷材料的研制及应用，在国际上有一定地位，低烧瓷料上形成了自己的特色;高分子材料的产业化近年来也有较大发展;利用稀土资源，研究开发的新型贮氢材料，在实验室条件下成功地应用于镍氢电池的制造。

十、我国新材料主要子行业分析

根据国家的新材料产业“十一五”发展专项规划，我国新材料产业应以市场需求为导向，以推动行业技术进步和产业升级为目的，重点发展技术含量高、发展前景好的新材料产业。可以预料，未来几年随着新材料下游化工、能源、建材、机械、IT等行业发展迅速，以下几个新材料子行业将凭借着优异的产品性能和广泛的应用领域使其产品市场需求保持较高的增长。

(一)有机硅

有机硅具有对人体无毒害同时耐腐蚀、耐老化等优异性能，除了主要的电子产品和建筑等领域，目前在健康卫生和家庭用品等领域的应用仍在不断拓宽。预计未来几年的需求仍将以20%的速度增长。世界有机硅单体的生产主要集中在北美、西欧及日本，全球前6家企业拥有81.2%的有机硅产能。随着蓝星集团并购罗地亚有机硅业务后，中国有机硅的产能将大幅提升，为55万吨/年，将占世界总产能的21%。

因此，从投资角度来看，投资有机硅产品深加工企业具有潜在的价值。有机硅产品深加工可大幅提高企业盈利水平。由于我国深加工产品较少，目前国内每吨有机硅单体仅能产生1.3万元左右的销售收入，远低于4万元的全球平均水平;除了因为国内有机硅单体企业向下游延伸较少之外，重要的原因是国内有机硅单体在品质上与世界先进水平相比还有一定的差距。

(二)钕铁硼稀土永磁材料

世界永磁材料的发展经历了如下过程：20世纪40年代末出现了AlNiCo永磁，50年代诞生了铁氧体永磁，60年代研制出了第一代稀土永磁SmCo5，70年代开发成功第二代稀土永磁SmCo17，1983年研制成功最新一代“永磁王”——NdFeB。钕铁硼具有体积小、重量轻和磁性强的特点，是迄今为止性能价格比最佳的磁体。

目前，我国生产的磁材产品多数仍以中低端为主，虽然产量居全球首位，但产值与日、美等发达国家相比仍较小。国内企业中，仅横店东磁（002056）、天通股份（600330）等几家公司在部分技术上可与国外企业进行竞争，产品附加值远低于国外企业。虽然我国拥有丰富的矿产资源和较低的人力成本，但技术优势才是产业发展的关键所在，当前，钕资源优势和人力成本优势是导致钕铁硼产业向中国转移的两大因素，凭借本土的资源优势和低廉的人力成本，中国钕铁硼企业在成本上将更具有竞争力。在钕铁硼稀土永磁材料产业向中国转移的背景下，有两类企业最具投资价值：一是具有技术和规模优势的专业供应商;二是将钕铁硼成功应用于下游产业的优秀应用商。

(三)聚氨酯原料—MDI

MDI是从石油中提炼的一种合成材料。因为具备长期降解、隔热和弹性好等特性，MDI成为建筑、汽车、家电、服装等产业的原材料，用途非常广泛。其中，建筑保温市场是MDI主要应用领域。MDI隔热、隔音是目前所有合成材料中最优异的，并具有极佳的耐磨性、耐油性、防水性，是目前性能较理想的保温材料。其导热系数低至0.018～0.023w/(m.k)，相当于EPS(可发生聚苯乙烯)的一半，是目前所有保温材料中导热系数最低的，且该材料热工性能好，还具有耐老化、化学稳定性好、防潮防水性能优良、耐温不熔化，与建筑物基面粘结性能好等优点。

据有关专家计算，如果每年18亿～20亿平方米的新建建筑以及400亿平方米的存量按照国家规定的进度改造，全部使用聚氨酯保温材料，预计每年需求量将达到150万吨聚氨酯，折合聚合MDI达75万吨，这意味着我国MDI的消费要增加1倍。虽然，对聚氨酯保温材料的需求不会一夜之间爆发出来，但是从国家建设部的推广力度来看，未来聚氨酯将在建筑保温材料中占据主要地位。未来我国MDI需求空间巨大。当今世界MDI主要生产厂商有德国拜耳公司、美国亨斯迈公司、德国巴斯夫公司、美国陶氏化学公司、中国烟台万华和日本聚氨酯等(见表2.2)。为了抢占中国市场，几大厂商纷纷扩大产能，如烟台万华在宁波大榭工业园区建设的16万吨/年MDI生产装置已于2005年11月下旬建成投产;巴斯夫、亨斯迈联合上海氯碱总厂等5家企业合资的联恒异氰酸酯公司建设的24万吨/年MDI生产厂已于2006年下半年投产。尽管如此，2009年以前中国MDI市场供不应求的格局仍然不会改变，投资者可以重点关注MDI下游应用企业。

(四)新型炭材料

新型炭材料是区别于传统炭材料的一类炭材料的总称，在整个材料学中具有特殊的、不可取代的重要地位。它有着比普通炭材料更加独特的结构、更加优异的性能及更广阔的应用前景和领域，更体现着材料设计概念的灵活运用，是目前炭材料行业研究和发展的前沿。以碳纤维、球状活性炭、炭纳米材料、储能炭材料、核石墨为代表的高附加值的新型炭材料正得到越来越多的应用。新型炭材料的生产具有比较高的技术壁垒，产品对外依赖度较高、供不应求，因此国内拥有相关技术的生产企业将获得较高的经济效益。

(五)信息功能材料

信息功能材料与器件是一个科学内涵极丰富、创新性极强、应用前景极广阔、社会经济效益巨大的领域，极有可能触发新的信息技术革命。碳化硅晶体作为信息功能材料与器件，已被列入到国家中长期科学与技术发展规划，是符合国家长远利益和国家发展战略的信息功能材料之一。其中碳化硅晶片(SiC)属于宽带隙半导体材料，是第三代半导体材料。具有高热导率、高电子饱和漂移速度和大临界击穿电压等特点，成为研制高频大功率、耐高温、抗辐照半导体微电子器件和电路的理想材料，在通信、汽车、航空、航天、石油开采以及国防等方面有着广泛的应用前景。另一方面，以碳化硅做衬底提高了GaN基外延材料中与碳化硅晶格的匹配率，因而不仅发光效率高，节约能源2/3，工作寿命可提高10倍以上，而且匹配率的提高也可以大大降低下游的固定资产投入。加之工作电压低、安全可靠和无污染等，是当前国内外研发的热点。

(六)非晶合金材料

非晶合金材料是20世纪70年代问世的一种新型合金材料，它采用国际先进的超急冷技术将液态金属以1X106℃/S冷却速度直接冷却形成厚度0.02～0.04mm的固体薄带，得到原子排列组合上具有短程有序，长程无序特点的非晶合金组织，这种合金具有许多独特性能特点，如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高硬度、高强度、高电阻率等。

十一、新材料行业企业特征与投资机会

(一)新材料行业企业总体特征

总的来看，我国新材料企业的资产质量较为优良，行业整体盈利能力较强。从市场结构看，新材料产业链日益完善、产业集群效应明显、市场需求强劲、企业供应能力增强;从企业行为看，新材料企业并购重组频发、技术屡获突破、竞争手段多样化、销售渠道进一步拓宽。在众多新材料公司中，虽有各行业自己的问题，但也有一些共性问题，主要表现在：

1.对外依存度高

经过几年的发展，我国化工新材料产业已经初具规模，而且在少数领域有较强的国际竞争力。但是与先进国家比，我们仍存在生产能力不足、产品质量差、产品规格少、没有实现系列化等缺点，因此，许多重要产品和高性能产品仍需依赖进口。一般来说，技术难度越大，产能缺口越大，对国外的依存度就越大，比如有机硅行业和炭纤维行业等。

2.技术壁垒高

化工新材料的技术壁垒普遍较高，目前国内还是主要依赖进口相关产品或者对进口技术进行消化吸收并创新。比如MDI行业，具有明显的“寡头”性质。目前，世界上真正掌握MDI核心技术的只有8家公司，均为诸如巴斯夫、拜耳等国际知名的化工企业，国内只有烟台万华掌握了此项技术。

3.企业规模小

几家主要新材料企业的平均主营业务收入为55500万元左右，平均净利润大概为6460万元。与其他行业企业相比，新材料企业的平均经营规模仍然较小，企业需继续扩大规模以获得规

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