01 中國新材料產業發展背景

定義與研究范圍

根據中國國務院發布的《新材料產業“十二五”發展規劃》，新材料的定義為新出現的具有優異性能和特殊功能的材料，或是傳統材料改進后性能明顯提高和產生新功能的材料。根據工信部《新材料產業發展指南》，新材料主要包括先進基礎材料、關鍵戰略材料、前沿新材料三大類。其中每一個大類里面又包含具體的細分領域新材料。本報告主要關注以“超碳、超硅、超導”為主的關鍵戰略材料和前沿新材料。

發展驅力：長坡厚雪覆蓋廣，國產替代正當時

新材料行業發展具有長期確定性，涉及國計民生方方面面，且在高端應用場景中更為集中，此外新材料對能源轉型和碳減排有著至關重要的作用，發展新材料產業被提升到國家戰略安全高度。在政策推動的背景下，下游產業國產替代和制造業技術選代升級帶來的新增需求有望帶動新材料行業不斷打開增長空間。全球新材料壟斷于美、日、歐等發達國家，相比而言中國在產業規模、研發技術、生產設備等方面仍有較大差距。目前部分頭部企業在先進高分子材料、特種金屬功能材料、高端金屬材料、新型無機非金屬材料等領域已有關鍵性技術突破。

產業集群：東部沿海聚集，中部、西部、東北地區特色發展

整體來看，中國新材料產業集群呈現“東部沿海聚集，中部、西部、東北地區特色發展”的布局，區域差異化明顯。具體而言，京津冀、長三角、珠三角依托市場、技術、人才優勢向高端方向發展;中西部、東北地區人才吸引不足、技術選代慢發展相對滯后。但中西部得益于材料深加工和資源利用，建立了特色新材料產業基地;東北地區形成了服務于重大裝備和工程的特色新材料產業基地。目前，我國已經批準設立的國家級新材料產業基地近300個，省級新材料產業園區或基地數量更多。其中以江蘇、浙江為代表的長三角地區產業園數量最多，位居全國前列。

市場規模：穿越周期波動，勢頭良好穩步增長

在“十二五”規劃期間中國新材料產業規模一直保持穩步增長，由2010年的6500億元增長至2015年的2萬億元，年均增速約25%。在“十三五”規劃期間，中國新材料產業規模持續穩步增長，工信部預計在“十三五”規劃期結束時中國新材料產業規模將達6萬億元，但由于2020年黑天鵝事件影響，中國新材料產業規模有所下滑，達5.3萬億元。在產業政策的促進下，中國新材料產業將保持良好發展勢頭，預計在2025年新材料產業總產值將達到10萬億袁規模，將保持兩位數復合增長。

02 中國戰略 / 前沿新材料材料發展概況

發展周期：導入成長期為主，整體發展爬坡中

以國產化率為指標，新材料產業各細分領域可劃分為四大階段（導入期、成長期、成熟期、衰退期），其中最具發展潛力的處于成長期和成熟期中國新材料產業總體出于導入期和成長期，部分新材料產業（如液晶材料、橡膠助劑）的本土產業鏈完整、掌握核心技術、國產化程度較高，步入成熟期。但半導體材料、高透光材料、石墨烯材料等，由于未掌握核心技術、產業鏈不成熟等因素，發展水平較低。

關鍵戰略材料

關鍵戰略材料：突破“無材可用，有材不敢用”困境

關鍵戰略材料主要為稀土功能材料、先進半導體材料、新型能源材料及新型顯示材料。本報告重點分析以先進半導體材料為代表的超硅材料。近年來，中國先進基礎材料發展相對成熟，但在保障中國國防實力、經濟社會長遠發展的關鍵戰略材料領域，與發達國家相比仍有較大差距。一方面關鍵材料依賴進口導致中國制造企業被鎖定在全球制造業產業鏈與價值鏈中低端。關鍵戰略材料“卡脖子”，已成為中國制造業轉型升級的突出短板；另一方面中國關鍵戰略材料穩定性較差，使高端制造面臨“無材可用”和“有材不敢用”困境。

超硅：先進半導體材料及輔助材料

第三代半導體材料，指帶隙寬度明顯大于Si（1.1eV）和 GaAs（1.4eV）的寬禁帶半導體材料，當前正成為全球半導體產業發展新的戰略高地。其他輔助制造材料包括硅片、光刻膠、光掩模、電子特氣、濺射靶材、濕電子化學品、拋光材料等，被應用于晶圓制造環節。當前具備產業化條件的以Sic和 GaN為主，氧化鋁（AIN）氧化物半導體（Zn0、Ga203等）、金剛石等寬禁帶半導體大多處于實驗室研究階段產業化尚需時日。

第三代半導體材料產業鏈主要包括上游襯底制作、外延，中游芯片制作，以及下游器件和應用產品。當前國內Sic、GaN產業鏈布局逐步完善，全產業鏈基本均實現覆蓋。

前沿新材料：部分達到國際先進水平，總體被迫“跟跑”

前沿新材料是由于基礎領域和制造領域重大突破而出現或正在發展中的具備超越傳統材料性能甚至反傳統性能，并可能對制造業、國防、民生及新材料發明理念等產生革命性影響的、具有重大應用前景的新材料。本報告重點關注超導材料，以石墨烯為代表的超碳材料。整體來看，全球前沿新材料產業發展不均衡，形成三級梯隊的競爭格局。我國前沿新材料產業發展勢頭良好，但存在重大原始創新能力不足，部分關鍵核心技術、關鍵原輔助材料、核心裝備、高端檢測檢驗儀器等受制于人的問題。

超導：低溫超導、高溫超導、室溫超導

按超導材料實現路徑來看，可分為低溫超導、高溫超導以及室溫超導。當前全球超導時長以低溫超導為主，占據90%以上，高溫超導仍處于商業化初期，室溫超導技術則處于實驗階段。我國在低溫超導的應用技術、商業化等方面已基本達到國際先進水平，高溫超導的基礎研究、工藝研究均已實現一定進展，并逐步開始商業化。

低溫超導產業鏈主要包括上游原材料，中游超導線材與超導磁體，以及下游超導設備。目前產業較為成熟，應用場景不斷拓展。高溫超導產業鏈主要包括上游原材料、中游超導材料(線材、帶材等)加工，下游應用。目前仍處于商業化初期階段，全面發展仍需時日。室溫超導則處于理論實驗階段，尚未形成完整產業鏈條。

西部超導主要從事航空航天用鈦合金棒材/絲材/鍛坯、超導線材和航空發動機用高溫合金材料的研發、生產和銷售，是目前國內唯一的低溫超導線材生產企業，是目前全球唯一的鈮鈦錠棒、超導線材、超導磁體的全流程生產企業，我國三大主要軍用鈦合金供應商和少數高溫合金生產商。公司超導產品包括超導線材(鈮鈦/鈮三錫)+超導磁體，廣泛用于醫療1核聚變/半導體設備制造。

石墨烯是從石墨材料中剝離出來，由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。自2004年被發現后，因其力學、電磁、熱學等突出性能，在全球范圍內掀起了石墨烯研究開發以及產業促進的熱潮。中國石墨烯已進入技術突破階段，但并未實現成熟商用。從產業鏈角度看，中國石墨烯行業起步較晚，2013年逐漸產業化。隨著相關政策支持與資金投入，角度看，石墨烯產業上游規模化制備關鍵技術亟待突破、中游產品質量參差不齊、下游缺乏殺手锏級應用驅動力。

03 中國戰略 / 前沿新材料發展展望

總體趨勢：機遇挑戰并存，復合化、綠色化趨勢明顯

總體而言，我國新材料產業發展存在頂層設計、原始創新能力、產業投資、政策保障等方面的問題。新材料發展呈現出結構功能一體化、材料器件一體化、納米化、復合化、綠色化的特點，新材料聯用或與其他學科、領域的深度融合。

“三超”趨勢：下游應用強力驅動，產業化仍待探索

超硅：襯底方面主流尺寸6寸為主，頭部追趕8寸，國內仍在追趕6寸;隨襯底尺寸變大，生產成本隨之下降，未來降價趨勢明顯。

超導：未來低溫超導應用進一步拓展，高溫超導技術突破產業化蓄勢待發，室溫超導仍待理論實踐探索。

超碳：石墨烯散熱迎來熱潮，殺手锏級應用仍在孕育。