功能材料行業(yè)深度調研及功能材料行業(yè)現狀分析2023

• 黃文玉 2023年4月4日 來源：互聯(lián)網 794 48
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功能材料是指通過光、電、磁、熱、化學、生化等作用后具有特定功能的材料。在國外，常將這類材料稱為功能材料、特種材料或精細材料。功能材料涉及面廣，具體包括光、電功能，磁功能，分離功能，形狀記憶功能等等。

功能材料的概念及種類

功能材料是指通過光、電、磁、熱、化學、生化等作用后具有特定功能的材料。在國外，常將這類材料稱為功能材料、特種材料或精細材料。功能材料涉及面廣，具體包括光、電功能，磁功能，分離功能，形狀記憶功能等等。這類材料相對于通常的結構材料而言，一般除了具有機械特性外，還具有其他的功能特性。

功能材料根據材料的特性特征和用途，可以將功能材料定義為：具有優(yōu)良的電學、磁學、光學、熱學、聲學、力學、化學、生物學功能及其相互轉化的功能，被用于非結構目的的高技術材料。

功能材料本身的范圍還沒有公認的嚴格的界定，所以對它的分類就很難有統(tǒng)一的認識。比較常見的分類方法有：(1)按照材料的化學鍵分類。分為功能性金屬材料、功能性無機非金屬材料、功能性有機材料和功能性復合材料。(2)按照材料物理性質分類。分為磁性材料、電性材料、光學材料、聲學材料、力學材料、化學功能材料等。(3)按照功能材料的應用領域分類。分為電子材料、軍工材料、核材料、信息工業(yè)用材料、能源材料、醫(yī)學材料等。

作為高技術重要組成部分的生物醫(yī)用材料已進入一個快速發(fā)展的新階段，其市場銷售額正以每年16%的速度遞增，預計20年內，生物醫(yī)用材料所占的份額將趕上藥物市場，成為一個支柱產業(yè)。生物活性陶瓷已成為醫(yī)用生物陶瓷的主要方向;生物降解高分子材料是醫(yī)用高分子材料的重要方向;醫(yī)用復合生物材料的研究重點是強韌化生物復合材料和功能性生物復合材料，帶有治療功能的HA生物復合材料的研究也十分活躍。

太陽能電池材料是新能源材料研究開發(fā)的熱點，IBM公司研制的多層復合太陽能電池，轉換率高達40%。美國能源部在全部氫能研究經費中，大約有50%用于儲氫技術。固體氧化物燃料電池的研究十分活躍，關鍵是電池材料，如固體電解質薄膜和電池陰極材料，還有質子交換膜型燃料電池用的有機質子交換膜等，都是研究的熱點。

根據中研普華產業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國功能材料行業(yè)市場深度調研及投資策略預測報告》顯示：

智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設計材料之后的第四代材料，是現代高技術新材料發(fā)展的重要方向之一，將支撐未來高技術的發(fā)展，使傳統(tǒng)意義下的功能材料和結構材料之間的界線逐漸消失，實現結構功能化、功能多樣化?？茖W家預言，智能材料的研制和大規(guī)模應用將導致材料科學發(fā)展的重大革命。

國外在智能材料的研發(fā)方面取得很多技術突破，如英國宇航公司在導線傳感器，用于測試飛機蒙皮上的應變與溫度情況;英國開發(fā)出一種快速反應形狀記憶合金，壽命期具有百萬次循環(huán)，且輸出功率高，以它作制動器時、反應時間，僅為10分鐘;在壓電材料、磁致伸縮材料、導電高分子材料、電流變液和磁流變液等智能材料驅動組件材料在航空上的應用取得大量創(chuàng)新成果。

固體氧化物燃料電池是一種新型綠色能源裝置，比質子交換膜燃料電池有更高的轉換效率和節(jié)能效果，可減少二氧化碳排放 50%，不產生NOx，已成為發(fā)達國家重點研究開發(fā)的新能源技術。但研究的固體氧化物燃料電池的工作溫度達800～900℃，其關鍵部件的材料制備總是成為制約固體氧化物燃料電池發(fā)展的瓶頸。

功能材料行業(yè)發(fā)展現狀分析

我國非常重視功能材料的發(fā)展，在國家攻關、“ 863”、“973”、國家自然科學基金等計劃中，功能材料都占有很大比例。在“九五”“十五”國防計劃中還將特種功能材料列為“國防尖端”材料。這些科技行動的實施，使我國在功能材料領域取得了豐碩的成果。

世界各國功能材料的研究極為活躍，充滿了機遇和挑戰(zhàn)，新技術、新專利層出不窮。發(fā)達國家企圖通過知識產權的形式在特種功能材料領域形成技術壟斷，并試圖占領中國廣闊的市場，這種態(tài)勢已引起我國的高度重視。我國在新型稀土永磁、生物醫(yī)用、生態(tài)環(huán)境材料、催化材料與技術等領域加強了專利保護。但是，我們應該看到，我國功能材料的創(chuàng)新性研究不夠，申報的專利數，尤其是具有原創(chuàng)性的國際專利數與我國的地位遠不相稱。我國功能材料在系統(tǒng)集成方面也存在不足，有待改進和發(fā)展。

材料產業(yè)是海外科技制造業(yè)的重要構成。以美國為例，市值超千億美金的國際巨頭有三家，分別是霍尼韋爾、3M和GE， 同時還有陶氏、杜邦、PPG、伊士曼等多家百億級美金市值的國際巨頭公司。

我國國防現代化建設一直受到以美國為首的西方國家的封鎖和禁運，所以我國國防用關鍵特種功能材料是不可能依靠進口來解決的，必須要走獨立自主、自力更生的道路。如軍事通信、航空、航天、導彈、熱核聚變、激光武器、激光雷達、新型戰(zhàn)斗機、主戰(zhàn)坦克以及軍用高能量密度組件等，都離不開特種功能材料的支撐。

我國科技&工業(yè)行業(yè)數量占比接近 50%，但市值占比僅為 33%。相較于美國日本科技&工業(yè)公司總市值占比 51%及 53%，我國科技&工業(yè)總市值占比較低，約為 12 萬億元?？萍? 工業(yè)公司數量雖多，但大多排名靠后，市值較小，對比美國擁有多家科技巨頭，我國科 技&工業(yè)公司仍在持續(xù)發(fā)展階段，未來發(fā)展空間有望持續(xù)增長。

2022年前三季度，科創(chuàng)板新材料行業(yè)63家公司共實現營業(yè)收入1188億元，同比增長71%;實現歸母凈利潤112億元，同比增長35%，呈現出較強的發(fā)展活力和韌性?？苿?chuàng)板匯聚了63家新材料公司，覆蓋了碳纖維、超導材料、半導體關鍵材料、動力電池材料、光伏材料、生物原料等多個關鍵領域，涌現出中復神鷹、西部超導、滬硅產業(yè)、納微科技等一批優(yōu)秀國產新材料的代表性企業(yè)，成為支撐相關制造業(yè)發(fā)展的“賣水人”。截至目前，63家公司首發(fā)募集資金總額為737億元，總市值為7495億元。

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