全球7大頂尖新材料強(qiáng)國(guó)及其競(jìng)爭(zhēng)格局分析（含發(fā)展戰(zhàn)略、優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)等）
更新時(shí)間：2022-10-21 09:39:00
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新材料是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，每種新材料的出現(xiàn)及應(yīng)用都將伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的巨大飛躍。從現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)史中不難看出，每一項(xiàng)重大科技的突破在很大程度上都依賴于相應(yīng)的新材料的發(fā)展。所以新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展之本，美國(guó)將新材料稱之為“科技發(fā)展的骨肉”。新材料技術(shù)被稱為“發(fā)明之母”和“產(chǎn)業(yè)糧食”。新材料產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新主體是美國(guó)、日本和歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，其擁有絕大部分大型跨國(guó)公司，在經(jīng)濟(jì)實(shí)力、核心技術(shù)、研發(fā)能力、市場(chǎng)占有率等多方面占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，占據(jù)全球市場(chǎng)的壟斷地位。其中，全面領(lǐng)跑的國(guó)家是美國(guó)，日本的優(yōu)勢(shì)在納米材料、電子信息材料等領(lǐng)域，歐洲在結(jié)構(gòu)材料、光學(xué)與光電材料等方面有明顯優(yōu)勢(shì)。中國(guó)、韓國(guó)、俄羅斯緊隨其后，目前屬于全球第二梯隊(duì)。中國(guó)在半導(dǎo)體照明、稀土永磁材料、人工晶體材料，韓國(guó)在顯示材料、存儲(chǔ)材料，俄羅斯在航空航天材料等方面具有比較優(yōu)勢(shì)。除巴西、印度等少數(shù)國(guó)家之外，大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家的新材料產(chǎn)業(yè)相對(duì)比較落后。從新材料市場(chǎng)來(lái)看，北美和歐洲擁有目前全球最大的新材料市場(chǎng)，且市場(chǎng)已經(jīng)比較成熟，而在亞太地區(qū)，尤其是中國(guó)，新材料市場(chǎng)正處在一個(gè)快速發(fā)展的階段。從宏觀層面看，全球新材料市場(chǎng)的重心正逐步向亞洲地區(qū)轉(zhuǎn)移。
世界新材料主要生產(chǎn)商美國(guó)鋁業(yè)、杜邦、拜耳、GE塑料、陶氏化學(xué)、日本帝人、日本TORAY、韓國(guó)LG等大型跨國(guó)公司，加速對(duì)全球新材料產(chǎn)業(yè)的壟斷，并在高技術(shù)含量、高附加值的新材料產(chǎn)品市場(chǎng)中保持主導(dǎo)地位。
值得一提的是，發(fā)達(dá)國(guó)家仍在國(guó)際新材料產(chǎn)業(yè)中占據(jù)領(lǐng)先地位，世界上新材料龍頭企業(yè)主要集中在美國(guó)、歐洲和日本，其中，日、美、德6家企業(yè)占全球碳纖維產(chǎn)能70%以上，日、美5家企業(yè)占全球12寸晶圓產(chǎn)量的90%以上，日本3家企業(yè)占全球液晶背光源發(fā)光材料產(chǎn)量的90%以上。世界著名企業(yè)集團(tuán)憑借其技術(shù)研發(fā)、資金和人才等優(yōu)勢(shì)不斷向新材料領(lǐng)域拓展，尤其在高附加值新材料產(chǎn)品中占據(jù)主導(dǎo)地位。比如著名的尤尼明幾乎壟斷著國(guó)際市場(chǎng)上4N8及以上高端石英砂產(chǎn)品；比如全球新材料巨頭信越、SUMCO、Siltronic、SunEdison等企業(yè)占據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體硅材料市場(chǎng)份額的80%以上。而半絕緣砷化鎵市場(chǎng)90%以上被日本日立電工、住友電工、三菱化學(xué)和德國(guó)FCM所占有。
再比如DuPont、Daikin、Hoechst、3M、Ausimont、ATO和ICI等7家公司擁有全球90%的有機(jī)氟材料生產(chǎn)能力。美國(guó)科銳(Cree)公司的碳化硅襯底制備技術(shù)具有非常強(qiáng)的全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，飛利浦(Philips)控股的美國(guó)Lumileds公司的功率型白光LED國(guó)際領(lǐng)先，美、日、德等國(guó)企業(yè)擁有70%LED外延生長(zhǎng)和芯片制備核心專利。
在小絲束碳纖維的制造領(lǐng)域，基本被日本的東麗纖維公司、東邦公司、三菱公司和美國(guó)的Hexel公司所壟斷，而大絲束碳纖維市場(chǎng)則幾乎由美國(guó)的Fortafil公司、Zoltek公司、Aldila公司和德國(guó)的SGL公司4家所占據(jù)。美鋁、德鋁、法鋁等世界先進(jìn)企業(yè)在高強(qiáng)高韌鋁合金材料的研制生產(chǎn)領(lǐng)域居世界主導(dǎo)地位。美國(guó)的Timet、RMI和Allegen Teledyne等三大鈦生產(chǎn)企業(yè)的總產(chǎn)量占美國(guó)鈦加工總量的90%，并且是世界航空級(jí)鈦材的主要供應(yīng)商。下面分別介紹世界七大主要的新材料大國(guó)及強(qiáng)國(guó)的具體情況。
中國(guó)是全球新材料產(chǎn)業(yè)首屈一指的產(chǎn)業(yè)規(guī)模大國(guó)。眾所周知，新材料產(chǎn)業(yè)被認(rèn)為是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Σ?duì)未來(lái)發(fā)展有著巨大影響的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，且新材料是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，也是決定一國(guó)高端制造及國(guó)防安全的關(guān)鍵因素，全球范圍內(nèi)都在積極發(fā)展新材料，尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家。值得一提的是，新材料產(chǎn)業(yè)是我國(guó)七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一，是整個(gè)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模大約2萬(wàn)億元。
中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)尤其在金屬材料、紡織材料、化工材料等傳統(tǒng)領(lǐng)域基礎(chǔ)較好，稀土功能材料、先進(jìn)儲(chǔ)能材料、光伏材料、有機(jī)硅、超硬材料、特種不銹鋼、玻璃纖維及其復(fù)合材料等產(chǎn)能居世界前列。經(jīng)過(guò)幾十年奮斗，中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有，不斷發(fā)展壯大，在體系建設(shè)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術(shù)進(jìn)步等方面取得明顯成就，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)做出了重大貢獻(xiàn)，具備了良好發(fā)展基礎(chǔ)。中國(guó)新材料需求將呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)發(fā)展，到2025年其產(chǎn)值將突破10萬(wàn)億元，發(fā)展前景十分廣闊！值得一提的是，早在2011年我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值僅僅為0.8萬(wàn)億元，到 2019年我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值已增長(zhǎng)至4.5萬(wàn)億元，同比增長(zhǎng)15.4%，預(yù)計(jì)到2021年有望突破7萬(wàn)億元。
中國(guó)在部分先進(jìn)基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵戰(zhàn)略材料、前沿新材料等領(lǐng)域，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了與國(guó)際先進(jìn)水平“并跑”甚至“領(lǐng)跑”。比如在關(guān)鍵戰(zhàn)略材料方面，中芯國(guó)際前七大耗材中六類材料實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)采購(gòu);南山集團(tuán)鋁合金厚板通過(guò)波音公司認(rèn)證并簽訂供貨合同;比如中船重工兆瓦級(jí)稀土永磁電機(jī)體積比傳統(tǒng)電機(jī)減少50%、重量減輕40%;再比如世界首座具有第四代核電特征的高溫氣冷堆核電站關(guān)鍵裝備材料國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)85%;液態(tài)金屬在3D打印、柔性智能機(jī)器、血管機(jī)器人等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)初步應(yīng)用等。
中國(guó)的石墨烯技術(shù)是世界領(lǐng)先水平。石墨烯技術(shù)是當(dāng)今世界各國(guó)爭(zhēng)相開發(fā)的前沿技術(shù)領(lǐng)域，皆因它具有無(wú)與倫比的特性，對(duì)將來(lái)新材料的發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。而2017世界石墨烯創(chuàng)新大會(huì)是在中國(guó)常州開幕的，意味著中國(guó)石墨烯技術(shù)已經(jīng)開始走在世界前列。值得一提的是，石墨烯材料最早是有英國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的，石墨烯是已知世界上最薄、最硬的材料，被譽(yù)為“黑金”、“新材料之王”。根據(jù)悉，石墨烯的厚度可達(dá)頭發(fā)絲的20萬(wàn)分之一，強(qiáng)度是鋼的200倍?？茖W(xué)家預(yù)言，石墨烯將會(huì)是21世紀(jì)最重要的新材料，市場(chǎng)應(yīng)用前景不可估量。石墨烯技術(shù)已被世界許多國(guó)家列為優(yōu)先發(fā)展的材料技術(shù)，雖然中國(guó)接觸石墨烯技術(shù)只有短短幾年時(shí)間但發(fā)展勢(shì)頭很猛，且中國(guó)擁有巨大的潛在市場(chǎng)。
中國(guó)的人工晶體材料經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，偏硼酸鋇和三硼酸鋰等紫外非線性光學(xué)晶體研究居國(guó)際領(lǐng)先水平并實(shí)現(xiàn)了商品化；激光晶體、太陽(yáng)能電池關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，光伏發(fā)電成本降到1元/kWh）以下。中國(guó)的鋰離子電池正負(fù)極材料、電解液均滿足小型電池要求，隔膜、電解質(zhì)鋰鹽等關(guān)鍵材料替代進(jìn)口；超高分子量聚乙烯纖維大幅縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。T300級(jí)碳纖維實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定生產(chǎn)，單線產(chǎn)能提高到1200t；T700和T800級(jí)碳纖維實(shí)現(xiàn)了批量供貨能力已開始應(yīng)用于航空航天裝備；中國(guó)開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的銅帶、銅管拉鑄技術(shù)以及銅鋁復(fù)合技術(shù)；中國(guó)的海底管線鋼X65、X70、X80及厚壁海洋油氣焊管、化學(xué)品船用中厚板均已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，尤其是低成本石墨烯已開始生產(chǎn)，并應(yīng)用于觸摸屏、導(dǎo)熱膜等信息通訊器件。中國(guó)在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的突破及新材料品種的不斷增加，使我國(guó)高端金屬結(jié)構(gòu)材料、新型無(wú)機(jī)非金屬材料、高性能復(fù)合材料保障能力明顯增強(qiáng)，先進(jìn)高分子材料和特種金屬功能材料自給水平逐步提高。中國(guó)擁有全球最完備的液體金屬全產(chǎn)業(yè)鏈，由原材料到制成，由專利到工藝，已可大規(guī)模生產(chǎn)鋯基非晶合金，尤其在塊狀成型工藝技術(shù)里，已掌握液態(tài)金屬核心技術(shù)。值得一提的是，中國(guó)在材料配方、設(shè)備制造和成型工藝的三大核心技術(shù)，都擁有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，也是全球唯一的一家能對(duì)外公布具備大形塊狀非晶金屬成型能力的國(guó)家。因此，中國(guó)的塊體非晶產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)已走在世界前列。再比如中國(guó)科學(xué)院金屬研究所等合作開發(fā)的可降解純鎂骨釘獲得國(guó)家藥品監(jiān)督管理局的臨床批件，成為我國(guó)第一個(gè)獲得臨床批件的可降解鎂基金屬醫(yī)療器械產(chǎn)品，也是全球第一例純鎂III類植入物。日本是全球公認(rèn)的新材料生產(chǎn)技術(shù)最先進(jìn)的國(guó)家。新材料產(chǎn)業(yè)被國(guó)際上認(rèn)為是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Σ?duì)未來(lái)發(fā)展有著巨大影響的產(chǎn)業(yè)。日本作為新材料生產(chǎn)技術(shù)最先進(jìn)的國(guó)家，日本政府十分重視新材料技術(shù)的發(fā)展，尤其重點(diǎn)把開發(fā)新材料列為國(guó)家高新技術(shù)的第二大目標(biāo)，因此，日本材料企業(yè)在全球新材料產(chǎn)業(yè)界形成一枝獨(dú)秀領(lǐng)先局面。
