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2020新材料行业研究报告Part 1 新材料概述新材料的“新”在于性能新、工艺新、应用新、需求新 新材料定义:应用在传统行业或新兴行业中 , 基于新工艺技术而生产的出具有高壁垒和难替代性的 , 使传统材料性能明显提升 、 或拥有传统材料不具备的优异性能或特殊性能的材料 , 从而满足原有产业需求升级或新需求 。“新”的理解性能新 工艺新 应用新 需求新因成分 、 结构导致性能上具备独特的属性如:超导 、 石墨烯 、 纳米材料通过改进制备方法达到特定的性能如:采用 CVD法生产出大面积石墨烯薄膜 , 以及特钢 、 特种玻璃传统材料在新兴产业的材料应用如:已有金属或高分子材料用作3D打印耗材新材料的诞生往往来自于下游应用中新的需求 ,需求的变化影响着新材料的生死存亡 新材料的关键点:1) 高壁垒和难替代性:由配方 、 专用装备 、 和配套工艺形成难复制的材料生产体系 , 且短期内难以实现突破;材料本身由于高性价比或自身特性短期内难以被其他材料取代;2) 新属性:采纳新技术工艺从而形成优异性能或者特殊性能 , 从而满足原有产业的需求升级或新需求 。 重资产产业: 新材料的生产过程需要大量有形资产的投入 , 包含原材料 、 设备采购 , 人工费用等 。 与其他轻资产如互联网公司相比 , 重资产的模式可形成一定的壁垒 , 不易被效仿 。 同时 , 新材料的生产线需要不断更新 , 产生高折旧率及相关的维护费用;产品的迭代和新产品的研发 , 也需要不断的资金投入 。 关键应用领域门槛高: 半导体 、 军工 、 医药等产业材料 , 通常需要较长时间的客户测试 。 新材料品种多且分散 , 应用领域覆盖面广泛 :十三五规划就新材料提出了重点发展战略性先进电子材料 , 战略性先进电子材料 , 先进结构与复合材料 , 纳米材料与器件 , 重点基础材料技术提升与产业升级和材料基因工程关键技术与支撑平台与材料人才队伍建设 。 规划中还具体就这 7个方面提出了 42个重点发展方向和约 157个发展的子方向 。 涵盖了生物 、 铁路 、航运 、 军工 、 化工 、 环保和人才培养等各个行业 。 材料导入周期长: 从 “ 材料开发 -产业化 -客户送样测试 -小试 -量产 ” 等环节 , 通常需要 10-20年的时间 。 而且如果产品市场拓展较慢 , 企业空有高毛利但很难产生净利润 。新材料为重资产产业,具有周期长、门槛高、品种多且分散、应用广泛等特征( 1) 军工材料通常需要取得军工资质 、 且需参与型号预研等 , 且产品何时放量时间也不确定 , 进入壁垒高 。( 2) 半导体 、 显示等高端应用 , 材料的性能对产品性能的影响很关键 , 客户不会轻易改变材料供应商 , 在材料测试的 选择上也是非常谨慎;而且测试周期通常在 3-5年 。( 3) 医用材料同样需要长期的临床验证和医疗资质认证 。 且有些材料的推广应用 , 需要配合应用场景体系或者其他响应的改进 , 这又某种程度上延迟了材料的产业化进程 。( 新 ) 材料是人类一切社会生活和经济发展的基础性要素 , 一次次推动着技术革命的进步;反过来 , 满足社会发展的需求是材料不断创新与发展的源动力 。新材料与人类生产生活的发展相辅相成石器时代 青铜器时代 铁器时代 高分子、硅时代 新材料时代原子能 新一代信息技术电气工业 计算机 高端装备制造业纺织业 汽车业 航空航天 新能源产业机械制造 石油工业 生物工程手工业 轨道交通 化学工业 纳米手工业从农业分离钢铁复合材料等 半导体材料 石墨烯狩猎转向农牧业钢铁、棉花等 高晶硅材料 增材制造材料铁制器具 高分子材料 超导材料等青铜器石制工具第一次工业革命 第二次工业革命钢铁、水泥时代工业革命前 第三次工业革命人类生活生产的发展与关键新材料睿兽分析我国新材料 行业规模 2019年占全球 22.8%; 发达国家新材料行业整体领先,我国在细分领域已取得优势突破 发达国家在国际新材料产业中占领先主导地位 。 龙头企业集中在欧美 、 日本 。 巨头凭借其技术开发 、 资金和人才 等 优势 在 高技术含量 、 高附加值的新材料产品中占主导地位 , 并加速全球新材料产业的垄断 。 例如 , 英国铝业 、 杜邦 、 拜耳 、 GE塑料 、 陶氏化学 、 日本帝人 、 日本 TORAY、 韩国 LG等大型跨国公司 正加速对全球新材料产业的垄断 。 亚太地区尤其是中国 , 新材料产业凭借政策 、 资金等扶植处在一个快速发展的阶段 , 产业链日趋完善 。 中国已在新材料细分领域取得优势性突破 , 如半导体照明 、稀土永磁材料 、 人工晶体材料等领域 。国家/地区 中国 韩国 俄罗斯 日本 欧洲 美国新材料优势领域半导体照明稀土永磁材料人工晶体材料显示材料存储材料航空航天材料纳米材料电子信息材料结构材料光学与光电材料全面领跑来源:公开信息,睿兽分析 2019年全球新材料产业规模达到 2.82万亿美元 , 同比增长 10%。 2011年我国新材料产业总产值仅仅为 0.8万亿元 , 到 2019年我国新材料产业总产值已增长至 4.5万亿元 , 占全球总规模的 22.8%;同比 增长 15.4%, 预计到 2021年有望突破 7万亿元 。我国 也陆续出台了一系列 政策和 支持 方案,为新材料的发展提供了良好的政策环境新 基建大幅提升了对新材料的需求 新基建主要包括 5G基站建设 、 特高压 、 城际高速铁路和城市轨道交通 、 新能源汽车充电桩 、 大数据中心 、 人工智能 、 工业互联网七大领域 , 涉及诸多产业链 , 是以新发展理念为引领 , 以技术创新为驱动 , 以信息网络为基础 , 面向高质量发展需要 , 提供数字转型 、 智能升级 、 融合创新等服务的基础设施体系 。 在新基建的背景下 , 增效降本 , 拉动智能化数字化建设 , 新材料的创新速度会越来越快 , 并逐渐向高性能 、 多功能 、 复合 、智能和低成本化方向发展 , 学科间的交叉越来越复杂 。新基建及细分领域睿兽分析我国新材料 产业整体来看仍 存在痛点 32%的关键材料在中国仍为空白 , 52%依赖进口; 中国在关键零部件 、 元器件和关键材料上的自给率只有 1/3。关键材料国产化不足政策环境不完全适应 新材料人才相对不足 。 根据 国家中长期新材料人才发展规划 ( 2010-2020) :1) 新材料领域技能以上人才资源占全国总量的比例不到 17%;2) 人才供应结构与需求错配:高端和领军人才严重不足与 “ 材料强国 ” 目标需求不相适应;人才区域分布不平衡:我国有色矿产 、 稀土等关键原材料分布 “ 西高东低 ” , 材料领域人才分布 “ 东高西低 ”3) 人才使用和评价不完善:我国高校过于强调基础教学和理论知识 , 轻实践培养;工程化与应用开发人才流动性不够 ,造成技术扩散和成果推广受阻;新兴产业人才流动过大 , 加剧行业的低水平重复建设和恶性竞争;人才评价和激励机制相对缺乏 关键材料国产化不足 。 工信部 2019年对全国 30多家大型企业 130多种关键基础材料调研结果显示 , 32%的关键材料在中国仍为空白 , 52%依赖进口;目前中国在关键零部件 、 元器件和关键材料上的自给率只有 1/3, 预计到 2020年达到 40%,2025年达到 70%。 政策环境不能完全适应产业发展需要 。1) 我国新材料产业独立主体地位不明确 , 材料开发往往是被动应对重大工程提出的需求 , 分散在各应用领域 , 材料的共性 、 通用性被忽略;2) 新材料技术含量高 , 研发 、 生产和推广需要大量资金投入 , 风险相对较大 , 我国财税政策引导作用有待进一步加强 。 新材料产业独立主体地位不明确; 我国财税政策引导作用有待进一步加强 。新材料人才相对不足 新材料领域技能以上人才资源占全国总量不到 17%; 人才供应结构与需求错配 ,区域分布不均衡; 人才使用及评价不完善 。新材料应用梳理 本 报告根据新材料主要需求,将下游应用分为智能制造、电子通信、芯片半导体、新能源、大交通轻量化和消费五大板块。 从中,挑选出 3D打印材料、第三代半导体、动力电池材料和人造肉四个细分行业进行分析。 四个细分行业的特点为:具备一定的市场规模,国内企业发展迅速并有超车海外巨头的潜力,并存在创新创业机会。