近年来,随着纳米材料生产技术的改良及陶瓷、半导体、催化剂、医疗等下游需求增加的拉动,纳米材料市场规模呈现了较快的增长趋势。
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~1000个原子紧密排列在一起的尺度。纳米材料是一种新型材料。新材料产业具有技术密集性高、研发投入高产品附加值高、国际性强、应用范围广等特点,已成为衡量一个国家国力与科技发展水平的重要指标。在“十四五”时期加快构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局下,我国由新材料大国转变为新材料强国的步伐加快,纳米材料迎来发展机遇。
纳米材料大致可分为碳纳米管(CNT)、纳米蒙脱土(MMT)、纳米碳酸钙三类。其中,纳米碳酸钙是最早实现生产工业化的纳米材料之一,应用领域广泛,需求量最高。
全球纳米材料前十大热门技术词包括纳米管、过滤系统、超级电容器、反应器、抗静电、触控模组、组合物、挥发性有机物、X射线和热膨胀系数。进一步细分来看,纳米材料技术热门词包括石墨烯纳米带、碳纳米管、碳纳米纤维等。
纳米材料细分产品众多,市场竞争程度差异较大,部分工艺制备较为完善的细分行业龙头企业已逐渐形成。其中重点纳米材料产品有碳纳米管、石墨烯、纳米级蒙脱土、纳米碳酸钙等。其中碳纳米管行业主要竞争企业有天奈科技、集越纳米、昊鑫科技等、石墨烯行业主要竞争企业有方大炭素、杉杉股份等,纳米级蒙脱土主要生产企业有丰虹集团等、纳米碳酸钙实力企业有华纳集团、九峰纳米钙等。
中国纳米材料在国际上的竞争力与国际先进国家存在着较大差距。基础研究和应用开发研究的脱节现象也没得到很好解决,结合新产品研发的产学研创新机制,在运行和实施方面还存在一些问题,这就使中国的纳米材料产业缺乏可持续的技术创新支撑。
针对我国纳米材料行业存在的问题,今后首先要加强顶层设计,形成纳米材料技术产业链和价值链,扶植和培育纳米材料示范产业,加强同行纳米产业的合作,形成整体力量,参与国际竞争。第二,始终坚持市场为导向,在重视现实和显性市场的同时,更要重视潜在和隐性的市场,培育高端市场,中国纳米产业的商机很可能将从这里孕育而生。第三,结合国家战略需求,发展环保、能源和高科技领域需求的纳米技术,重视纳米技术为主导的新产品的创新,逐步由切入型向主导型过渡。第四,注意知识产权保护,制定生产专利的策略,要实现孤立专利技术向系列专利技术转移,专利技术要有一定的覆盖面。最后,加强纳米产业与科研单位之间的合作,增强纳米技术产品创新的后劲和潜力。
从细分领域来看,纳米材料主要市场产品为碳纳米管、纳米蒙脱土、纳米碳酸钙以及石墨烯,各行业均处于稳步增长状态。纳米材料由于技术含量高、产品应用广、具有良好的市场前景和发展空间,在新材料行业中成长性较好,目前纳米材料市场规模大约在千亿元左右。
碳纳米管具有很广阔的研究前景,除了在复合材料、显示器、储氢、电容器等方面具有应用潜力外,在半导体电子器件、传感器、吸附材料、电池、催化剂载体等领域也具有非常广阔和诱人的应用前景,具有巨大的开发潜力。未来随着对碳纳米管的相关研究更加深入,碳纳米管将会在更多的领域中产生深远的影响。
十四五”期间,3D打印用材料、超导材料和智能仿生材料等前沿新材料在工业、电力、通信、军事以及医疗等领域具有巨大商业价值及战略意义,投资关注度将进一步提高。因此,为满足市场应用的迫切需求,金属材料、有机高分子材料、生物材料和复合材料等3D打印用材料将成为未来投资关注热点,随着这些具有颠覆性的前沿新材料关注度将进一步提高,作为相关材料领域内应用频率极高的纳米材料,未来纳米材料产业市场潜力将进一步提升。