全球新材料產業的投資與市場前景

新材料是信息、制造、新能源、節能環保等各產業轉型發展的物質基礎，受到了各國政府的普遍關注。據不完全統計，目前已經有超過20個發達國家或新興國家出臺了與新材料產業相關的新興產業發展戰略，與新材料產業相關的各類科研和產業計劃已經超過100項。在我國，新材料產業是7大戰略新興產業和《中國制造2025》10大重點發展領域之一，近年來發展迅速，總產值從2010年的0.65萬億元人民幣快速發展到2016年的2.6萬億元人民幣，年復合增長率超過25%。

新材料產業涵蓋的產品種類繁多，功能應用、市場現狀差異極大。世界不同國家新材料的發展戰略、優勢領域，甚至統計范疇，都存在較大差異。據工業和信息化部等四部委聯合發布的《新材料產業發展指南》顯示，我國在“十三五”期間將重點發展先進基礎材料、關鍵戰略材料、前沿新材料3大方向。

5大發展熱點

●氣凝膠：爆發式增長可期

國內的氣凝膠產業基本和國外同步發展。據國際咨詢機構Allied Market Research預測，氣凝膠的國際市場規模將從2015年的4.02億美元迅速增長至2020年的19億美元，復合增長率可達36.4%。我國圣諾節能公司統計稱，2014年國內氣凝膠市場規模為1.82億元人民幣，國內產量和進口產量分別為8 500立方米和1 500立方米；2015年國內產能突然爆發，實際生產了19 600立方米，進口了約1 000立方米，市場規模達到3.3億元人民幣。預計到2020年，國內市場將達到37.16億元人民幣，復合增長率高達61.1%。

氣凝膠作為新型保溫材料，與傳統絕熱材料相比，具有更加優秀的隔熱性能和耐腐蝕、長壽命等優點。由于成本較高，氣凝膠以往的主要目標市場為航空航天、核電、艦船、軍工等高精尖領域，市場空間有限。美國市場研究機構Freedonia報告稱，2015年全球保溫材料市場高達436億美元，氣凝膠占比不到1%。目前，氣凝膠產業整體上仍處于早期發展階段，研發活躍，產品價格處于快速降低通道。一旦價格接近某一臨界點，氣凝膠將會迅速引起革命性變化，大規模侵占其他保溫材料的市場空間，形成難以預料的爆發增長態勢。現階段，某些工業應用場合采用氣凝膠材料的工程總造價已經逐步接近傳統保溫材料的水平。我國氣凝膠產業技術發展基本處于國際一線水平，兼之我國節能環保政策的嚴格推行，未來5～10年國內氣凝膠市場有望達到臨界點，全面占有我國高達1 200億元人民幣規模的保溫材料市場。

全球氣凝膠市場規模預測

除了保溫應用外，氣凝膠在吸附催化、消音隔音、絕緣、防爆、藥物緩釋、體育用品、海水淡化、儲能、科學研究等領域都擁有廣闊的應用前景，同樣值得投資者關注。

●3D打印材料（增材制造材料）：值得開始關注

以3D打印為代表的增材制造具有快速成型、節約材料、通用性好、適于數字化、易于加工復雜工件的特點，越來越成為智能制造中的重要環節，在近些年也取得了高速發展。美國3D System公司早在2013年就預測，未來材料部分將成為3D打印行業最大的利潤來源。目前，材料的市場規模占整個3D打印產業的37%，成為打印材料、打印設備和打印服務3大環節中附加值最高的一環。全球知名企業發展咨詢公司Frost & Sullivan發布報告預測，到2020年全球3D打印材料及配方市場收入將增至9.204億美元。另一家市場調研公司Zion Marker Research則測算，全球3D打印材料市場將以15%的復合增長率快速發展，并在2020年達到14億美元。據中國3D打印技術產業聯盟預測，2020年中國的3D打印市場規模將達到400億元人民幣左右，按照37%的比例計算，相應的國內3D打印材料市場則會達到148億元人民幣。目前，我國3D打印材料嚴重依賴國外進口，但國內已經有企業開始涉足這一領域。

目前，各類塑料仍然在所有3D打印材料中占據主導地位。其中，尼龍的市場規模最大；ABS樹脂技術成熟、型號豐富，應用最為普遍；從玉米、土豆中提取淀粉等生物質原料制成的聚乳酸（PLA）則因其綠色環保的優勢也逐漸被推廣；光敏樹脂獨特的選擇性固化性能使其具有巨大的市場潛力。此外，各種陶瓷、金屬粉末也有少量尖端應用。尤其是金屬粉末，雖然銷量較少，但高昂的價格使其占據了所有3D打印材料銷售總額的80%。隨著3D打印的應用場景不斷擴展，更多不同性能的3D打印材料需要進一步探索，例如聚醚酰亞胺（PEI）、聚芳醚酮（PAEK）、碳纖維增強材料、硅膠、石墨烯等。我國的《新材料產業發展指南》就明確指出，要重點研究鈦合金、高溫合金、鋁合金等高品質金屬粉末，高分子聚合物，氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、氮化鋁、氮化硅等陶瓷粉末、片材，以及細胞/材料復合生物“墨水”等生物增材制造材料。這些方向都是我國3D打印材料產業的投資機會。

●石墨烯：亟待產業升級

石墨烯從誕生之初就被認為極有可能帶動一場席卷全球的新產業革命，受到了各主要工業國家的高度重視。近年來，我國各級政府陸續出臺了多項支持政策，國家領導人也多次在不同場合表示關注。在此刺激下，我國石墨烯產業經歷了一次爆發式增長，規模已經迅速增長到全球首位。截至2016年8月，我國從事石墨烯研發、生產、應用等相關企業數量超過400家，約占全球石墨烯企業數量的3/4；2015年，我國一年申請的石墨烯技術專利就達到了2 200項，占全球相關專利數量的1/3。中國石墨烯產業技術創新聯盟預計，2020年石墨烯產業鏈將初步成型，全球市場規模達到1 000億元人民幣水平，其中中國占比將達到50%～80%。

但是，中國石墨烯產業快速發展的背后，仍然存在極大的隱憂。一方面是低端化、同質化問題嚴重。一些生產線號稱有數百噸的生產能力，但大多是均勻度差的多層、粉體產品，很難找到市場，能夠實現盈利的企業不多。據統計，目前我國石墨烯粉體原料產能已達7 000噸，可實際產量在100噸左右，投產率僅為1.4%。

另一方面，相對于看似龐大的產能規模，石墨烯的下游應用尚未打開。由于石墨烯缺乏帶隙的問題始終無法解決，目前石墨烯成為新一代半導體基材的可能仍遙遙無期；被寄予厚望的柔性觸摸屏導電膜目前仍不成熟，重慶搶先推出的“石墨烯屏”手機的顯示性能存在較大缺陷；石墨烯電池的概念雖然火熱，但其中石墨烯主要起改善電極性能的作用，并不能對電池整體性能產生革命性影響，且添加量很低，實際市場規模有限。目前，國內廠商實際參與的主要應用仍然是導電漿液、功能涂料等較為低端的產品。

未來，我國的石墨烯產業究竟會如預計一樣引領全球，還是如同當年的光伏產業一樣曇花一現，其關鍵在于產業發展能否快速由目前的“量變”切換為“質變”：在上游開發CVD等高端生產設備，防止以往集成電路、精密加工等產業被“卡脖子”的窘境；在中游攻關大尺寸、單晶、單層、高均勻度的石墨烯產品及其儲存、轉移技術；在下游繼續致力于導電膜、散熱膜等產品的實用化，并大力開發在傳感器、復合材料、智能服裝等領域的新的應用。這些也是石墨烯領域未來投資的主要方向。不久前，無錫惠山國家高新技術創業服務中心就明確表示，招商時“已經不再考慮石墨烯制備企業”，轉而尋求應用開發類項目。

2010年前、后申請的全球石墨烯相關專利數量對比

●碳纖維：加速進口替代

長期以來，世界碳纖維市場被日本、美國等發達國家占據。2015年，全球碳纖維產量為7.4萬噸，其中日本企業貢獻了74%。我國的碳纖維產業一直處于落后追趕的局面。據中國化學纖維工業協會統計，2015年我國的碳纖維產能已經接近2萬噸，但大多為性能和性價比都不高的低端產品，實際產量僅有3 700噸，不到全國1.6萬噸總需求量的零頭，主要用于自行車、高爾夫球棒和釣魚竿等體育休閑用品。還有超過1萬噸的碳纖維產品，尤其是航天裝備、大飛機、風電葉片等高端需求，仍然需要通過進口途徑解決。此外，涉及軍工等敏感應用領域的高性能產品更是處于被嚴密封鎖狀態。

經過長期的潛心發展，近年來我國的碳纖維產業發生了一系列突破性進展。2016年，中復神鷹碳纖維有限公司的千噸級T800原絲生產線正式投產，并且采用的是世界先進的干噴濕紡技術。2017年初，哈爾濱天順化工科技開發公司也在自產千噸級原絲的基礎上生產出了低成本的T800級碳纖維產品，成本僅為國際價格的1/3。經測試，國產T800碳纖維的性能不輸于日本東麗公司的產品，而且在個別技術參數上具有優勢。此外，還有多家公司在布局未來3～5年T1000、T1200級別以及MJ系列高模量碳纖維的研發生產。這些進展表明，我國碳纖維產業已經開始逐步接觸中高端產品的市場領域，并且具備了同進口產品競爭的能力，具有廣闊的進口替代空間。

由于汽車輕量化、航空航天、新能源等領域的拉動，多個機構都對未來碳纖維市場的發展給出了樂觀判斷。廣州賽奧碳纖維技術有限公司根據海關和市場數據預測，至2020年，全球碳纖維市場需求將達到13.1萬噸，國內需求將達到近3萬噸；前瞻產業研究院則估計，屆時全球需求將達到9萬噸，國內需求達到2.5萬噸。廣闊的市場空間同我國碳纖維產業的崛起勢頭相結合，未來我國碳纖維市場將持續成為投資熱點。

●鋰電池材料：競爭激烈

在鋰電池的成本中，4大核心材料的占比接近40%：正極材料18%，負極材料7%，電解液10%，隔膜4%。鋰電池最主要的下游應用領域包括消費電子、新能源汽車和儲能。其中，消費電子市場已趨近飽和，自2011年后增速逐漸放緩。鋰電池主要的市場增長動力已經逐漸過渡到新能源汽車和儲能兩個領域。2016年，全國電池企業鋰離子產品主營業務收入2 824億元人民幣，同比增長33.3%，實現利潤總額235.6億元人民幣，同比增長73.5%。中投顧問產業研究中心通過計算新能源汽車增長數量預測，2020年我國新能源汽車用鋰電池市場規模有望達到6 600萬千瓦時，占鋰電池整體市場的50%。屆時，我國鋰電池材料的市場規模也可以相應達到1.32億千瓦時的水平，大致對應21.1萬噸正極材料、14.5萬噸負極材料、13.2億平方米隔膜以及11.9萬噸電解液，均接近于2015年產量的2倍。按照中國臺灣產業技術研究院的統計，2015年全球正極材料產量達到17.4萬噸，按照27%的復合增長率計算，到2020年世界正極材料產量將達到57.5萬噸。

目前，正極材料中三元材料的市場需求尚未滿足，而鐵基材料接近飽和。大量廠商已經看到這一趨勢，開始提前布局相關產業。我國共有200多家正極材料生產企業，但廠家產品同質化嚴重，集中于中低端市場，高端市場則被日、韓等國的企業控制。據不完全統計，近1年內我國新規劃了19個三元鋰電池電極材料項目，其中公布了產能數據的16個項目的總產能就達到60萬噸，已經超過了2020年全球正極材料的預期需求。

負極材料的技術較為穩定，仍以石墨類為主，鈦酸鋰、金屬合金、硅碳合金等新型負極材料短期內仍不夠成熟。2015年，全球鋰電池負極材料市場份額前6名的企業依次是貝特瑞、日立化成、杉杉股份、三菱化學、日本碳素和日本JFE，6家企業之和約占全部市場的70%，中日企業大致相當。

鋰電池隔膜的產能主要集中于日本旭化成、東麗-BSF、韓國SKI以及美國的Celgard四家公司，其市場份額之和超過60%。由于技術難度和市場壁壘原因，我國企業尚未形成規模，仍有進口替代空間。

2015年，全球電解液整體產量為11.1萬噸，同比增長34.3%。其中，中國電解液產量為6.9萬噸，同比增長52.7%。我國電解液產能增長速度明顯高于全球。多氟多、天津金牛等國內企業的市場占有率穩步提升。

中國軍團正迅速成長

長期以來，我國材料產業一直給人以低端、落后的整體印象，“低價賣資源、高價買產品”的現象在很多材料領域都有發生。這在很大程度上是由于以往的研發積累不足、產業發展不充分，因此在一些傳統、既有的材料產業更加明顯。新近出現的一些新材料則回避了“補課”的難題，中國材料產業在這些新領域能夠甩掉“先天不足”的包袱，同國外競爭者站在同一起跑線上開展競爭，并且迎來了彎道超車的機遇。石墨烯、氣凝膠等材料在中國的產業發展和國外同步開展。我國的石墨烯產業已經在專利、產量、企業數量等多個方面居于世界領先位置。此外，在以碳纖維為代表的一些長期重點攻關的新材料領域，我國相關產業也在近些年取得了重要突破，整體產業由低端逐步向高端升級的趨勢明顯，原有的國外廠商占據壟斷地位的市場格局有重新洗牌的可能。

美好前景隱藏風險

同其他直接面向產品的產業不同，材料產業自身的發展極度依賴下游的產業應用進展。對各種新材料未來市場發展趨勢的預期都是基于對其可能的應用場景的判斷。因此，材料的應用研發滯后、下游應用開發滯后，甚至新型替代材料的出現都會帶來巨大的不確定性，并導致目前的預測難以實現。事實上，目前石墨烯在集成電路、柔性顯示等重大應用上還未解決關鍵性問題；氣凝膠要在實際產品中實現實驗室理論性能，并進一步降低成本，仍需大量研發工作。未來的廣闊市場能否如期而至，仍然有待事實的檢驗。

另一方面，國內各地“一窩蜂”式的缺乏統籌考慮的擴張產能也會為新材料產業的健康發展帶來隱患。尤其是在市場應用尚不明朗的情況下，重復建設低端產能更無異于豪賭。有光伏產業的前車之鑒，對新材料產業的投資應當更加關注產品品質的提升、下游應用的開發和上游關鍵設備的研制，而非對某個熱門材料本身的概念炒作。