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新材料被稱為“發(fā)明之母”，同時也有“產(chǎn)業(yè)糧食”之美譽(yù)，目前還是世界各國爭相攻堅的技術(shù)高地。相較于其他科技領(lǐng)域的創(chuàng)新突破，新材料具備一定的特殊性：存在巨大的技術(shù)壁壘，同時又能在高端制造當(dāng)中作為基礎(chǔ)資源，擁有巨大的市場需求和廣闊的應(yīng)用前景。

《“十四五”規(guī)劃》提出深入實施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略，并就高端材料的發(fā)展做出明確指示。政策利好，給予我國新材料產(chǎn)業(yè)巨大的機(jī)遇。同時，新材料科技領(lǐng)域的特殊性，注定了這是一場“不見兔子不撒鷹”的探索乃至冒險，“找下游”成了整個賽道玩家必須做好的一門功課。

1.新材料風(fēng)起：開啟高端制造的鑰匙

材料工業(yè)作為我國七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)、“中國制造2025”重點(diǎn)發(fā)展的十大領(lǐng)域和科創(chuàng)板六大領(lǐng)域之一，是我國重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，也是制造強(qiáng)國和國防工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵保障。

新材料涉及的門類廣泛，但總體來說可以分為兩大類：擁有優(yōu)異的結(jié)構(gòu)性能的結(jié)構(gòu)材料；或是擁有特殊性質(zhì)的功能材料，一般指新近發(fā)展或正在發(fā)展的具有優(yōu)異性能的結(jié)構(gòu)材料和有特殊性質(zhì)的功能材料。

結(jié)構(gòu)材料擁有特殊的強(qiáng)度、韌性、硬度、彈性等機(jī)械性能，可以賦予高端制造業(yè)全新的物料底座，如新型陶瓷材料、非晶態(tài)合金 (金屬玻璃) 等；

功能材料則憑借所具有的電、光、聲、磁、熱等功能和物理效應(yīng)，作為產(chǎn)品突破的關(guān)鍵技術(shù)閥門，如石墨烯、精細(xì)陶瓷和光纖等。

石墨烯材料

中國以及西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)拉開全面產(chǎn)業(yè)升級的序幕，材料創(chuàng)新成為推動高科發(fā)展的關(guān)鍵，目前世界材料產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值正以每年30%的增速暴漲。

從籌備階段來看，國內(nèi)對于新材料領(lǐng)域的探索挖掘，經(jīng)歷了一段較長的時期。

■ 20世紀(jì)90年代前，新材料就伴隨著園區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，成為了園區(qū)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。

■ 20世紀(jì)90年代，科技部牽頭統(tǒng)籌建設(shè)新材料產(chǎn)業(yè)基地，如蘇州工業(yè)園、深圳科技工業(yè)園等園區(qū)開始興起新材料產(chǎn)業(yè)為主體的產(chǎn)業(yè)園區(qū)。

■ 在21世紀(jì)以來，新材料產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，2009年新材料上升到國家戰(zhàn)略層面，成為國家重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，新材料產(chǎn)業(yè)園開始大量崛起；2012年，“十二五”規(guī)劃明確指出積極支持符合新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和政策的企業(yè)、項目和產(chǎn)業(yè)園區(qū)，新材料產(chǎn)業(yè)邁上了統(tǒng)籌規(guī)劃發(fā)展的快車道，到2015年底，國內(nèi)新材料產(chǎn)業(yè)園數(shù)量已經(jīng)接近500家。

對新材料的重視，一方面來源于國內(nèi)向高端制造轉(zhuǎn)型的產(chǎn)業(yè)需求急劇擴(kuò)大，另一方面也來源于對“綠色、節(jié)能、環(huán)?！卑l(fā)展理念的徹底貫徹。

相較于日漸擴(kuò)大的新材料缺口，目前國內(nèi)新材料的供給端能力卻差強(qiáng)人意。

據(jù)統(tǒng)計，中國的新材料總體進(jìn)口率高達(dá)86%，自給率僅僅為14%。目前新材料關(guān)鍵技術(shù)多集中在美、日，尤其日本更是處于新材料領(lǐng)域的霸主地位。

如時下火熱的半導(dǎo)體材料領(lǐng)域，國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SEMI)的數(shù)據(jù)顯示，日本企業(yè)在全球半導(dǎo)體材料市場占比份額高達(dá)52%。全球球形硅微粉70%以上市場來自日本；再比如芯片制造的關(guān)鍵材料金屬掩膜版，目前全球僅有日本可以制造高精度金屬掩膜版材料。日本擁有一系列全球頂級的新材料企業(yè)，如京瓷株式會社、三井化學(xué)株式會社等等。

石墨烯材料

在新材料領(lǐng)域的金字塔尖，日本的領(lǐng)先項目還包括高強(qiáng)度碳纖維材料、寬禁帶半導(dǎo)體材料（指禁帶寬度在2.3eV及以上的半導(dǎo)體材料，也被稱為第三代半導(dǎo)體材料）、高性能單晶葉片等，名字或許“不明覺厲”，但他們的下游產(chǎn)業(yè)可是我們目前正在攻關(guān)的“技術(shù)高地”：火箭殼體、飛機(jī)骨架；主動相控陣?yán)走_(dá)；飛機(jī)發(fā)動機(jī)葉片等，這些已經(jīng)涉及軍事領(lǐng)域，關(guān)系國家安全。

《“十四五”規(guī)劃》明確提出，到2025年，原材料工業(yè)保障和引領(lǐng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的能力明顯增強(qiáng)；到2035年，中國要成為世界重要原材料產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用高地，新材料產(chǎn)業(yè)競爭力全面提升，綠色低碳發(fā)展水平世界領(lǐng)先，強(qiáng)調(diào)供給高端化水平要不斷提高，突破一批重點(diǎn)戰(zhàn)略領(lǐng)域關(guān)鍵基礎(chǔ)材料；重點(diǎn)行業(yè)研發(fā)投入強(qiáng)度達(dá)到1.5%以上，掌握一批產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)，形成5~10家具有生態(tài)主導(dǎo)力和核心競爭力的產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)航企業(yè)。在原材料領(lǐng)域形成5個以上世界級先進(jìn)制造業(yè)集群等。

正因我們具備龐大的市場需求，以及擺脫技術(shù)依賴的緊迫性，現(xiàn)在國內(nèi)對國內(nèi)新材料領(lǐng)域大力扶持，資本也開始密集關(guān)注新材料創(chuàng)業(yè)。

隨著我國向高端制造轉(zhuǎn)型的進(jìn)程，新材料無疑已成為一個時代風(fēng)口。但是，新材料行業(yè)作為一個技術(shù)密集型、資本密集型、長回報周期的賽道，自帶高技術(shù)壁壘、稀缺性、高風(fēng)險屬性，想要起飛，并非一日之功。

2.新材料選擇：一場“找下游”的挑戰(zhàn)

行業(yè)的發(fā)展，離不開資本的助力。新材料賽道，卻令不少投資人望而卻步。有投資人表示，他們會去看海關(guān)的數(shù)據(jù)，什么新材料進(jìn)口最多，且客戶相對集中，就更傾向于這個項目的創(chuàng)業(yè)者。這在業(yè)內(nèi)只能算常規(guī)操作，導(dǎo)致投資人之間“內(nèi)卷”，有的投資人甚至去院所實驗室門口堵人。

“點(diǎn)著元素周期表找項目”并不是一句玩笑，但收效甚微，碳元素最為常見，石墨烯卻是現(xiàn)在新材料領(lǐng)域的香餑餑。

沒錯，新材料存在極高的認(rèn)知門檻。下面可以通過的幾種先登歷史舞臺的新材料的下游流向，來總結(jié)這些新技術(shù)之間的共性。

一個典型的例子就是氣凝膠。

被稱為“材料之王”的氣凝膠

氣凝膠是新一代的節(jié)能/絕緣/隔熱/吸附……材料，有一個最廣為人知的頭銜：目前世界上最輕的固體。氣凝膠具有納米多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并在孔隙中充 滿氣態(tài)分散介質(zhì)，去掉所有空氣后密度僅為空氣的六分之一。氣凝膠具有很多堪稱“夢幻”的性質(zhì)：如內(nèi)部空氣不流動帶來的能隔絕1400℃高溫的隔熱能力，高于最好絕緣玻璃39倍的絕緣能力，吸附自身質(zhì)量250倍質(zhì)量油脂的吸附能力，憎水率99%帶來的防水能力，加入炭黑、陶瓷纖維等遮光材料后便具有防輻射能力等，既可劃為結(jié)構(gòu)材料，又可劃為功能材料。

氣凝膠有近90年的發(fā)展歷史，美國在這一領(lǐng)域長期保持領(lǐng)先，而我國在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，直到2009年還是空白，不得不高價購買，用于航天等前沿領(lǐng)域。

直到2012年，廣東埃力生公司的技術(shù)總監(jiān)張秋華帶領(lǐng)團(tuán)隊突破了氣凝膠干燥工藝，并建成大規(guī)模產(chǎn)品線，我國才實現(xiàn)氣凝膠國產(chǎn)化，用上成本為之前二分之一的氣凝膠。

之后十年國內(nèi)氣凝膠產(chǎn)業(yè)迎來了長足的發(fā)展，如弘大科技董事長李光武獨(dú)創(chuàng)梯度減壓技術(shù)，在降低成本的同時實現(xiàn)了氣凝膠成品參數(shù)的全面超越，完成了產(chǎn)業(yè)低成本化。目前國內(nèi)已經(jīng)有中國化學(xué)、晨光新材、泛亞微透、宏柏新材、華昌化工等頭部企業(yè)。

且相較于美國壟斷時期，氣凝膠的應(yīng)用場景堪稱爆發(fā)式增長，如建筑、管道防水保溫材料的替代，新能源汽車電池的阻熱阻燃，航空航天的減重隔熱，水體油污、重金屬的吸附凈化等等。

從2014年至2020年，我國氣凝膠制品的市場規(guī)模從2.07億元增長到2020年的14.1億元，復(fù)合增長率達(dá)到37.7%；氣凝膠材料的市場規(guī)模從1.83億元增長到15.9億元，復(fù)合增長率達(dá)到43.4%。

目前下游產(chǎn)業(yè)需求結(jié)構(gòu)有56%來自油氣項目，18%用于工業(yè)隔熱，9%用于建筑建造，8%用于交通。根據(jù)預(yù)測，在2026年，將有14%用于建筑，而交通領(lǐng)域的需求將增至13%。

值得一提的是，美國在此之前曾經(jīng)3次嘗試產(chǎn)業(yè)化氣凝膠，均以失敗告終。

另一個典型例子就是新材料之王——碳纖維。

碳纖維

碳纖維又被稱為“黑黃金”，指含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。碳纖維輕若鋁箔，強(qiáng)度高于鋼鐵，并具備耐腐蝕、高模量等“逆天”特性。

中國石化宣布，2022年10月10日，我國首個萬噸級48K大絲束碳纖維工程第一套國產(chǎn)線在中國石化上海石化碳纖維產(chǎn)業(yè)基地投料開車并生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，這標(biāo)志中國石化大絲束碳纖維從關(guān)鍵技術(shù)突破、工業(yè)試生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)化，成功走向規(guī)?；完P(guān)鍵裝備本土化。這也令中國石化成為國內(nèi)第一家、世界第四家掌握大絲束碳纖維技術(shù)的企業(yè)。

48K大絲束碳纖維，指每束纖維數(shù)在4.8萬根以上的碳纖維原絲，而之前國內(nèi)應(yīng)用的普遍都是1000-1.2萬根纖維/束的碳纖維原絲。相較小絲束，大絲束具有成本更低、更適宜工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的特點(diǎn)。

目前的碳纖維市場，主要由美日德三國壟斷。但是在此之前，碳纖維技術(shù)的執(zhí)牛耳者卻是英國。碳纖維按原絲種類可分為PAN基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠基碳纖維，其中PAN基碳纖維由于性能優(yōu)良、應(yīng)用廣泛而成為主流，英國正好是PAN基碳纖維技術(shù)的領(lǐng)頭羊。但英國為PAN基碳纖維技術(shù)挑選的落地場景，是難度最高的英國飛機(jī)發(fā)動機(jī)葉片，最終失敗。與葉片一同失敗的，還有PAN基碳纖維技術(shù)的商業(yè)化，英國只能把技術(shù)高價轉(zhuǎn)讓給美國和日本，成就了后者的世界頂級地位。

我國2000年才起步發(fā)展碳纖維，2005年國外開始對我國解除小絲束碳纖維。小絲束碳纖維主要用于航空航天領(lǐng)域，經(jīng)歷多年發(fā)展，我國戰(zhàn)斗機(jī)方才用上了國產(chǎn)的碳纖維，目前C919大飛機(jī)的碳纖維剎車預(yù)制體，就由國內(nèi)企業(yè)楚江新材獨(dú)家提供。

目前我國碳纖維追趕進(jìn)度，已經(jīng)在尖端層次向美日看齊，完成了T1100、M65J級別碳纖維的成功研制，基本可實現(xiàn)航天應(yīng)用的自主化。但和國內(nèi)光刻機(jī)攻關(guān)面臨的挑戰(zhàn)一樣，此時的當(dāng)務(wù)之急，是優(yōu)先進(jìn)行中低端的碳纖維的“保供”，擴(kuò)大產(chǎn)能，滿足民用、軍用需求，然后再尋求高端技術(shù)的追趕，如被美日壟斷的超高強(qiáng)度高端碳纖維的干噴濕紡技術(shù)。

新材料的發(fā)展是一場“找下游”的挑戰(zhàn)：明明知道這項技術(shù)將來大有可為，關(guān)鍵是當(dāng)下如何將其商業(yè)化，形成產(chǎn)研相互促進(jìn)的閉環(huán)。

3.新材料的破局關(guān)鍵：裝備與產(chǎn)業(yè)全面升級

新材料的附加值，毫無疑問是對裝備乃至產(chǎn)業(yè)的全面升級，但這是最終目標(biāo)。市場需求，外部環(huán)境，對附加值的影響，是實時且復(fù)雜的。

貿(mào)易戰(zhàn)、疫情、工業(yè)4.0這些外部因素，會為技術(shù)的發(fā)展，帶來額外的影響，為我國新材料的發(fā)展之路，獻(xiàn)上額外的相對附加值。目前看來，外部因素對新材料領(lǐng)域帶來了如下的切入機(jī)會。

首先是國產(chǎn)替代。國產(chǎn)替代的呼聲越來越強(qiáng)烈，不完全來自于外部封鎖，其更大的內(nèi)部驅(qū)動力，在于我國較為完善的工業(yè)體系。比如半導(dǎo)體材料和光電顯示材料中的特種氣體、光刻膠、OLED發(fā)光材料、金屬掩膜板、焊錫膏等。這些材料在國際上已經(jīng)相當(dāng)成熟，國內(nèi)雖然止步于尖端技術(shù)或仍然存在技術(shù)門檻，仍然可以通過引進(jìn)人才重點(diǎn)攻堅實現(xiàn)產(chǎn)研平衡，以相對較小的代價，輔以豐富的應(yīng)用場景，迅速建立產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。

圓晶材料

如國內(nèi)的半導(dǎo)體下游電子產(chǎn)品、工業(yè)母機(jī)促進(jìn)圓晶產(chǎn)業(yè)發(fā)展。上文提到的氣凝膠，國內(nèi)大火的新能源產(chǎn)業(yè)就被視為其最為確定的產(chǎn)業(yè)溫床，寧德時代、比亞迪等龍頭企業(yè)由于動力電池安全性等需求，對氣凝膠深入產(chǎn)業(yè)化翹首以盼。完善的工業(yè)體系使得新材料技術(shù)投產(chǎn)即能兜底，不會出現(xiàn)英國羅羅公司無法落地而轉(zhuǎn)讓技術(shù)的尷尬；且巨大的產(chǎn)業(yè)基數(shù)決定了國內(nèi)下游客戶對于新材料長期保持價格敏感，對國產(chǎn)新材料寬容度和接受度更高。

其次是反壟斷。國產(chǎn)替代針對的大多是低中端產(chǎn)品，而壟斷則更多存在于尖端科技，或是高端材料的低成本工藝。如典型的超高強(qiáng)度碳纖維芳綸、海洋用特種鋼、重防腐涂料、聚酰亞胺、鋁合金車身板、碳化硅、尼龍 66、電子陶瓷等。相關(guān)技術(shù)對華嚴(yán)格保密，甚至是完全禁售產(chǎn)品。這些高壁壘材料涉及大量原材料、工藝、設(shè)備等復(fù)雜因素，往往用在軍民融合領(lǐng)域。但壟斷也意味著不需要擔(dān)心傾銷壓制，蘊(yùn)含著巨大的利潤空間。

第三是追尋同一起跑線上的新材料技術(shù)，如與氣凝膠、碳纖維同屬于劃時代材料的石墨烯，以及超滑材料、感光金屬材料等。同時，對于我們已經(jīng)縮短差距的壟斷新材料技術(shù)，也可以通過工藝上的優(yōu)化，實現(xiàn)投產(chǎn)領(lǐng)先，如氣凝膠領(lǐng)域后發(fā)先至的梯度減壓干燥技術(shù)。

萬變不離其宗，幾大機(jī)遇都指向一個相同的內(nèi)核：如何從下游需求、政策導(dǎo)向、賽道成長速度等多個方面，為新材料本身，找到較高的相對附加值。