新材料行业细分子领域发展现状及趋势前景分析

 

  新材料产业市场前景广阔。一是由于技术进步以及新兴产业的发展,一些新材料相对于传统材料来说,在性能和成本方面有明显的优势;二是出于环境保护的考虑和资源的限制,一些新材料有较大的优势。当前中国新材料产业发展迅速,产业规模保持平稳增长;材料种类日益丰富,产品结构略有起伏;政策资金积极扶持,发展环境逐步优化;产业基地建设加快,区域特色逐渐形成。但科研创新能力较弱、产品层次过低、关键技术和生产工艺有待改进、材料价格易受市场供需影响等问题仍然制约中国新材料行业的发展。面对资源和环境的双重压力,如何改变高投入、高消耗、高污染、低效益的传统路子,调整产品结构、加大绿色环保材料的开发与应用比重是中国新材料产业急需解决的问题。本报告从分析新材料产业格局和竞争态势入手,探讨产业发展趋势,对中国新材料产业发展环境、产业规模、竞争状况、生命周期以及盈利水平等主要指标进行了分析,挖掘投资机会,为新材料厂商、行业协会、投资机构等企业和机构提供运营、决策参考。

 

  一、新材料行业概述

 

  中国已成为全球制造基地,新材料下游化工、能源、建材、机械、IT等行业发展迅速,新材料优异的产品性能和应用领域使其产品市场需求一直保持较高的增长,新材料已成为支撑中国制造的基础行业。中国政府历来重视新材料技术及产业化的发展,在各项国家计划中给予了重点支持。同时国家政策、资金引导大量的社会资金向新材料产业投资,目前中国新材料产业基地建设步伐加快,根据自身的优势,大力发展特色材料产业,极大地推动了中国新材料产业的发展。

 

  (一)新材料的简介与分类

 

  新材料是指那些新出现或已在发展中的、具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能的材料。新材料与传统材料之间并没有截然的分界,新材料在传统材料基础上发展而成,传统材料经过组成、结构、设计和工艺上的改进从而提高材料性能或出现新的性能都可发展成为新材料。同传统材料一样,新材料可以从结构组成、功能和应用领域等多种不同角度对其进行分类,不同的分类之间相互交*和嵌套。目前,一般按应用领域和当今的研究热点把新材料分为以下的主要领域:

 

  电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料(含高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料等)、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。随着信息产业、生物产业、航空航天、核技术等新兴产业的发展以及传统材料行业的高技术化,新材料产业蓬勃发展。据保守估算,现今世界上各种新材料市场规模每年已超过4000多亿元,由新材料研究产生的新技术和由新技术制成的新产品则有着更大的市场。

 

  当前国际上新材料研究与发展呈现四大趋势:新材料的研发、生产和应用趋于一体化;从深入微观层次有目标地发现和开发新材料;计算材料学-模拟-实验的结合是未来发展新材料的重要研究方法;世界各国越来越重视国家对新材料研发工作的组织和指导。

 

  “十一五”期间,我国重点发展17类新材料。首先是硅基微纳电子材料。我国将发展2~3个满足100~45纳米线宽集成电路需求的8英寸、12英寸硅单晶、晶片和外延片的高技术产业基地,形成年产3000吨多晶硅的生产能力,并进行6~8英寸SOI、SiGe/Si和应变硅材料示范工程建设。其次是半导体固体照明工程材料与器件。到2010年实现半导体白光照明的产业化,形成由衬底材料、外延片、芯片、封装到产品应用完整的半导体白光照明产业链。第三是平板显示材料与器件。“十一五”期间我国将实现大屏幕彩色PDP荧光粉、浆料和PDP显示器件产业化,三基色OLED发光材料和彩色OLED显示器件产业化以及TN-LCD和TFT-LCD液晶材料及其偏光片产业化。同时,发展平板显示驱动电路IC和平板显示器件玻璃基板。此外,“十一五”期间还将发展光电子材料、全固态激光材料、稀土功能材料、功能陶瓷材料、超级钢材材料与技术、航空航天用关键材料、核能工程材料、高速铁路以及汽车用材料、新型能源材料、生物医用材料、生态环境材料、海水淡化材料与技术、纳米材料与技术以及超导材料。

 

  (二)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。

 

  二、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。

 

  三、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。

 

  四、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55 500万元左右,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模效益、增强竞争力。目前国内新材料企业中,生产中低端产品的中小企业占据了大多数,能够参与国际竞争的龙头企业寥寥可数。

 

  4.存在一定程度恶性竞争

 

  由于众多良莠混杂的小企业存在,我国的新材料产品不仅利润低,还要承受着国内企业之间无节制的相互压价、恶性竞争。同样是一种材料,一夜之间起了很多家,每个厂家都掌握了一定技术或者购买了一定成果。企业都处在

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