高性能結(jié)構(gòu)材料未來發(fā)展方向預(yù)測

新材料未來將成為大國角逐的重點 新材料作為國民經(jīng)濟先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和高端制造及國防工業(yè)的重要保障，未來將成為各國戰(zhàn)略競爭的焦點。 當(dāng)前在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革大勢下，全球新材料產(chǎn)業(yè)格局發(fā)生重大調(diào)整。新材料與信息、能 源、生物等高技術(shù)加速融合，互聯(lián)網(wǎng)+、材料基因組計劃、增材制造等新技術(shù)新模式蓬勃興起，新 材料創(chuàng)新步伐持續(xù)加快，國際競爭日趨激烈。在此大背景下，歐美日俄韓等全球 20 多個主要國家 紛紛制定了與新材料相關(guān)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，啟動了 100 多項專項計劃，大力促進(jìn)本國新材料產(chǎn)業(yè) 發(fā)展。相對而言，我國新材料產(chǎn)業(yè)起步晚、底子薄，材料先行戰(zhàn)略沒有得到落實，核心技術(shù)與專用 裝備水平相對落后，關(guān)鍵材料保障能力不足，整體仍處于培育發(fā)展階段。

發(fā)展現(xiàn)狀

新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平已成為衡量一個國家經(jīng)濟社會發(fā)展、科技進(jìn)步和國防實力的重要標(biāo)志，因此世界各國紛紛在新材料領(lǐng)域制定出臺相應(yīng)的規(guī)劃，竭力搶占新材料產(chǎn)業(yè)的制高點。

目前，發(fā)達(dá)國家仍在國際新材料產(chǎn)業(yè)中占據(jù)領(lǐng)先地位，世界上新材料龍頭企業(yè)主要集中在美國、歐洲和日本，其中，日、美、德6家企業(yè)占全球碳纖維產(chǎn)能70%以上，日、美5家企業(yè)占全球12寸晶圓產(chǎn)量的90%以上，日本3家企業(yè)占全球液晶背光源發(fā)光材料產(chǎn)量的90%以上。

各國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

1、高新技術(shù)發(fā)展促使材料不斷更新?lián)Q代

高新技術(shù)的快速發(fā)展對關(guān)鍵基礎(chǔ)材料提出新的挑戰(zhàn)和需求，同時材料更新?lián)Q代又促進(jìn)了高技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化。

2、綠色、低碳成為新材料發(fā)展的重要趨勢

新能源產(chǎn)業(yè)崛起，拉動上游產(chǎn)業(yè)如風(fēng)機制造、光伏組件、多晶硅等一系列制造業(yè)和資源加工業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)智能電網(wǎng)、電動汽車等輸送與終端產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)。

3、跨國集團(tuán)在新材料產(chǎn)業(yè)中仍占據(jù)主導(dǎo)地位

目前，世界著名企業(yè)集團(tuán)憑借其技術(shù)研發(fā)、資金和人才等優(yōu)勢不斷向新材料領(lǐng)域拓展，在高附加值新材料產(chǎn)品中占據(jù)主導(dǎo)地位。

4、新材料研發(fā)模式變革成為關(guān)注的焦點

21世紀(jì)以來，發(fā)達(dá)國家逐漸意識到依賴于直覺與試錯的傳統(tǒng)材料研究方法已跟不上工業(yè)快速發(fā)展的步伐，甚至可能成為制約技術(shù)進(jìn)步的瓶頸。因此，亟需革新材料研發(fā)方法，加速材料從研發(fā)到應(yīng)用的進(jìn)程。

行業(yè)發(fā)展趨勢

傳統(tǒng)材料企業(yè)轉(zhuǎn)型升級速度加快。我國材料企業(yè)中，80-90%都是傳統(tǒng)金屬類和化工類的材料企業(yè)，這兩類企業(yè)市場份額最大，是材料行業(yè)的主導(dǎo)力量。未來10年，普通產(chǎn)品市場需求的下滑及對高端產(chǎn)品的需求，將倒逼這兩類傳統(tǒng)材料企業(yè)加快技術(shù)升級與改造，其轉(zhuǎn)型升級速度將明顯加快。

其中，金屬類材料企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展方向是大力發(fā)展如高純金屬、非晶合金等特殊金屬材料，以及可用于核電、超超臨界火電、海洋工程、汽車工程、軌道交通方面的高品質(zhì)特殊鋼;化工類材料企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展方向主要是合成橡膠、工程塑料、有機硅材料和氟材料。

1、逐漸向高端、健康、綠色方向發(fā)展

未來十年，高端裝備、汽車制造、電子信息、新能源、節(jié)能環(huán)保、新型建筑、生物醫(yī)用、智能電網(wǎng)、3D打印等新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域預(yù)計將保持較快發(fā)展趨勢。因此，帶動新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高端材料是未來我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向，主要包括高品質(zhì)特殊鋼、高強輕質(zhì)合金、高性能纖維和復(fù)合材料、航空用陶瓷材料及航空級3D打印金屬粉末材料等。

此外，隨著人民對健康、環(huán)保等需求的提高，對生物醫(yī)用材料、綠色環(huán)保材料、新型建筑材料和高性能膜材料等綠色健康材料的需求也越來越多。

2、電子信息、鋰電池產(chǎn)業(yè)新材料有望加速增長

隨著新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電子信息材料的研發(fā)生產(chǎn)是未來發(fā)展的一個重要方向，低缺陷12英寸及以上電子級單晶硅、超薄8英寸及以上絕緣體上硅(SOI)、寬禁帶半導(dǎo)體與器件，以及AMOLED有機發(fā)光材料及器件、大尺寸光纖預(yù)制棒、光學(xué)膜、集成電路特種氣體都將逐漸實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，部分產(chǎn)品也將逐漸取代進(jìn)口。

鋰電池材料方面，正極材料、負(fù)極材料、導(dǎo)電漿料、電池隔膜企業(yè)不斷涌現(xiàn)，核心技術(shù)逐步被研發(fā)成功，并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，發(fā)展?jié)摿薮蟆！笆濉逼陂g，電子信息、鋰電池產(chǎn)業(yè)新材料這兩個領(lǐng)域，有望實現(xiàn)加速增長。

3、高強輕質(zhì)合金新材料可能得到大規(guī)模應(yīng)用

高性能的鋁合金、鎂合金、鈦合金在航空航天、軍工、汽車、電力設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，特別是隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，高性能合金在車輛上應(yīng)用量快速增長，其市場需求越來越多。

隨著電力裝備的高端化、智能化發(fā)展，鋁合金電纜技術(shù)和產(chǎn)品已逐步被市場熟知并接受，鋁合金材料憑借其性能優(yōu)勢，在電力行業(yè)應(yīng)用也將日益廣泛，“以鋁代銅”的相關(guān)產(chǎn)品，也逐步應(yīng)用于電線電纜、變壓器、汽車熱交換器、空調(diào)散熱器等多方面，未來發(fā)展不可限量。