在政策、技術與資本的多重驅動下,面對技術轉化周期長、國際供應鏈波動等挑戰,我國新材料產業展現出較強的發展韌勁,持續取得重大技術突破的同時,國產化替代率穩步上升,接下來,有望在新的一年提高更多細分賽道的市占率,并搶占更多高端材料領域的戰略制高點。
材料領域擺脫“卡脖子”,我國的戰略性新興產業和未來產業才能更好發展。
主要經濟體的發展側重點
在全球科技變革與產業變革中扮演重要角色的新材料產業受到各主要經濟體的關注,大多數主要經濟體已據自身產業結構和資源優勢,制訂了新材料領域的專項發展戰略與規劃。從固態電池電解質到高純度電子化學品,從生物基環保材料到超導納米技術,基于國情差異,各主要經濟體在“新材料”定義、分類等描述上存在很大差異,優先方向的出發點有很大不同。
一家或數家頭部企業往往把握著某一細分新材料領域的話語權,或者說,起步更早的跨國企業以技術研發、人才、資金等優勢在大多數高技術含量、高附加值的新材料賽道仍占據主導地位。比如巴斯夫集團、陶氏化學、三菱化學等企業在高分子、化工新材料占據領先地位;JFE、浦項制鐵、安賽樂米塔爾等企業在金屬新材料處于領先地位;無機非金屬領域是LG、三星、豐田等企業領先;纖維及復合材料領域的領先企業有日本東麗等。尤以美國、歐洲和日本的龍頭企業數量更多,我國的頭部企業數量呈追趕態勢。
未來產業加速發展的關鍵
最近數年,高端裝備、集成電路與新能源等領域都是我國新材料投資市場的關注重點,而在業界看來,為未來產業賦能,是新材料領域的發展重點。任何一個新材料細分賽道實現突破,哪怕只是一點微小的進步,其所關聯的未來產業、戰略性新興產業都將大為受益。
作為未來產業的典型代表,在全球掀起競爭熱潮的人形機器人產業,也是新材料領域的鏖戰焦點。集納多種前沿技術的人形機器人產品,需要用到多種高端新材料,以滿足輕量化、智慧化、低成本等需求。
比如,綜合性能處于塑料金字塔頂端的聚醚醚酮(PEEK)是應對人形機器人本體輕量化的重要材料,具備耐熱、阻燃、耐磨和耐腐蝕等優勢的PEEK可以應用于人形機器人的肢體骨骼、軸承、齒輪等結構件,讓人形機器人實現輕量化有了最佳解決方案。PEEK生產工藝難、驗證周期長,實驗室合成工藝與實際工業化生產工藝差異較大,全球范圍內能夠大規模生產的企業并不多,主要產能歸屬外資企業,我國自主生產的PEEK產品產量和應用都在逐步擴大,新的一年國產進程有望加快夯實。
當前的趨勢是,如果某個細分產業賽道遭遇發展瓶頸,從所涉新材料方面入手往往就是突破的關鍵,比如數據中心的能耗問題一直備受關注,為降低冷卻成本,已有美國科研團隊針對此推出創新性熱界面材料,實現超低熱阻的同時通過改進散熱大幅提升冷卻效率,如該款材料確證性能穩定并可投入產業化,將使得數據中心行業迎來改變。這一點上,我國目前還未有突破性進展。
新材料產業的發展與其他領域的融合正更加深入。比如,鈣鈦礦材料和有機材料聯用催生更具應用變革前景的新型太陽能電池,并可向大規模商業化邁進;智能材料與增材制造結合形成4D打印技術;有機復合材料、生物活性材料與臨床醫學結合促進了“電子皮膚”、組織再生工程的誕生與發展;碳纖維復合材料已大規模用于航空、航天和先進交通工具;化合物半導體材料使太赫茲技術在環境監測、醫療方面得到應用。
新材料企業的創新實力和市場潛力是得到投資方認可的關鍵。為此,新材料企業多采用外部合作與自研驅動并行的創新發展模式,以此推動研發創新,發力攻堅核心技術。在此期間,與高校、科研院所的緊密合作之外,新材料企業將強化與產業鏈上下游企業的合作關系,更大程度推動信息互通、資源共享與優勢互補,以盡快拿出讓整個產業鏈受益的研發成果并快速產業化。并且,隨著人工智能技術的不斷成熟,相關企業競相探索如何利用AI深度優化新材料的研發、生產和應用。
長三角等重點區域發展趨勢
受新能源、電子信息、智能裝備等新型應用領域快速發展的帶動,我國新材料產業總產值有望在2025年達到10萬億元規模。我國的新材料生態圈主要涵蓋以有色金屬、石墨等原材料研發及高端化工設備為基石的上游領域,以先進基礎材料、關鍵戰略材料以及前沿新材料為主的中游領域,以及以電子信息、新能源、航空航天等應用為主的下游領域,已構建起相對成熟和完善的新材料生態系統,培育了7個國家先進制造業集群,建立了7個國家制造業創新中心,布局建設了35個新材料重點平臺,該領域規上企業超過2萬家,大中小企業融通發展生態加速形成。
從政策面來看,國家高度重視新材料產業,持續推出政策促進發展;從地緣角度面來看,新材料國產化需求迫切;從產業面來看,產業迭代升級對新材料的需求不斷增加;從市場估值來看,隨著政策支持國產替代率穩步上升,重點領域的新材料企業成長加速。受上述利好因素影響,資本對新材料產業的關注度不斷提升,2024年,我國新材料產業的融資主要集中在初創階段和技術驗證階段,吸引了大量資本進入,年度一級市場融資事件數430起,融資金額約251.34億元;2025年,或將有大規模的企業進入成熟期。
我國新材料產業基本形成以環渤海、長三角、珠三角為軸心,東北、中西部特色突出的產業集群分布。不同地區的原材料產業集群在發展焦點、特征及動力上有獨特之處。長三角地更多聚焦于新能源汽車、生物、電子等領域,珠三角更多發力高性能復合材料的研發,環渤海地區更加注重特種材料和前沿材料。
長三角地區的新材料產業有著更加明顯的區域協作和創新發展趨勢。憑借政策優勢和完善的產業鏈條,該地區也是新材料領域的融資高地。憑借優越的地理位置、豐富的科研資源和雄厚的經濟實力,上海是該區域聚集新材料企業最多的城市。另一個重點城市是蘇州,其于新材料領域的創新平臺和研發機構建設較為完善,蘇州實驗室、姑蘇實驗室、長三角先進材料研究院等重大創新載體為蘇州先進材料產業的高質量發展提供了有力支撐。
相對其他新材料產業集群所在區域,長三角地區新材料產業的企業層級更為合理,頭部企業、新興企業和初創公司梯隊特征顯著,企業群落實現穩定成長,進入相對成熟的階段。
對于我國來說,近階段新材料產業的主要任務,還在于提高部分關鍵材料的自主供應能力,如極紫外光刻膠、高純石英砂等。
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