全球7大頂尖新材料強國及其競爭格局分析（含發展戰略、優勢產業等）
更新時間：2022-10-21 09:39:00
編輯：秘書處
瀏覽：7141
新材料是人類賴以生存的物質基礎，每種新材料的出現及應用都將伴隨著現代科學技術的巨大飛躍。從現代科學技術史中不難看出，每一項重大科技的突破在很大程度上都依賴于相應的新材料的發展。所以新材料是現代科技發展之本，美國將新材料稱之為“科技發展的骨肉”。新材料技術被稱為“發明之母”和“產業糧食”。新材料產業的創新主體是美國、日本和歐洲等發達國家和地區，其擁有絕大部分大型跨國公司，在經濟實力、核心技術、研發能力、市場占有率等多方面占據絕對優勢，占據全球市場的壟斷地位。其中，全面領跑的國家是美國，日本的優勢在納米材料、電子信息材料等領域，歐洲在結構材料、光學與光電材料等方面有明顯優勢。中國、韓國、俄羅斯緊隨其后，目前屬于全球第二梯隊。中國在半導體照明、稀土永磁材料、人工晶體材料，韓國在顯示材料、存儲材料，俄羅斯在航空航天材料等方面具有比較優勢。除巴西、印度等少數國家之外，大多數發展中國家的新材料產業相對比較落后。從新材料市場來看，北美和歐洲擁有目前全球最大的新材料市場，且市場已經比較成熟，而在亞太地區，尤其是中國，新材料市場正處在一個快速發展的階段。從宏觀層面看，全球新材料市場的重心正逐步向亞洲地區轉移。
世界新材料主要生產商美國鋁業、杜邦、拜耳、GE塑料、陶氏化學、日本帝人、日本TORAY、韓國LG等大型跨國公司，加速對全球新材料產業的壟斷，并在高技術含量、高附加值的新材料產品市場中保持主導地位。
值得一提的是，發達國家仍在國際新材料產業中占據領先地位，世界上新材料龍頭企業主要集中在美國、歐洲和日本，其中，日、美、德6家企業占全球碳纖維產能70%以上，日、美5家企業占全球12寸晶圓產量的90%以上，日本3家企業占全球液晶背光源發光材料產量的90%以上。世界著名企業集團憑借其技術研發、資金和人才等優勢不斷向新材料領域拓展，尤其在高附加值新材料產品中占據主導地位。比如著名的尤尼明幾乎壟斷著國際市場上4N8及以上高端石英砂產品；比如全球新材料巨頭信越、SUMCO、Siltronic、SunEdison等企業占據國際半導體硅材料市場份額的80%以上。而半絕緣砷化鎵市場90%以上被日本日立電工、住友電工、三菱化學和德國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%的有機氟材料生產能力。美國科銳(Cree)公司的碳化硅襯底制備技術具有非常強的全球市場競爭力，飛利浦(Philips)控股的美國Lumileds公司的功率型白光LED國際領先，美、日、德等國企業擁有70%LED外延生長和芯片制備核心專利。
在小絲束碳纖維的制造領域，基本被日本的東麗纖維公司、東邦公司、三菱公司和美國的Hexel公司所壟斷，而大絲束碳纖維市場則幾乎由美國的Fortafil公司、Zoltek公司、Aldila公司和德國的SGL公司4家所占據。美鋁、德鋁、法鋁等世界先進企業在高強高韌鋁合金材料的研制生產領域居世界主導地位。美國的Timet、RMI和Allegen Teledyne等三大鈦生產企業的總產量占美國鈦加工總量的90%，并且是世界航空級鈦材的主要供應商。下面分別介紹世界七大主要的新材料大國及強國的具體情況。
中國是全球新材料產業首屈一指的產業規模大國。眾所周知，新材料產業被認為是21世紀最具發展潛力并對未來發展有著巨大影響的高新技術產業，且新材料是國際競爭的重點領域之一，也是決定一國高端制造及國防安全的關鍵因素，全球范圍內都在積極發展新材料，尤其是發達國家。值得一提的是，新材料產業是我國七大戰略新興產業之一，是整個制造業轉型升級的產業基礎。我國新材料產業規模大約2萬億元。
中國新材料產業尤其在金屬材料、紡織材料、化工材料等傳統領域基礎較好，稀土功能材料、先進儲能材料、光伏材料、有機硅、超硬材料、特種不銹鋼、玻璃纖維及其復合材料等產能居世界前列。經過幾十年奮斗，中國新材料產業從無到有，不斷發展壯大，在體系建設、產業規模、技術進步等方面取得明顯成就，為國民經濟和國防建設做出了重大貢獻，具備了良好發展基礎。中國新材料需求將呈現持續增長的趨勢發展，到2025年其產值將突破10萬億元，發展前景十分廣闊！值得一提的是，早在2011年我國新材料產業總產值僅僅為0.8萬億元，到 2019年我國新材料產業總產值已增長至4.5萬億元，同比增長15.4%，預計到2021年有望突破7萬億元。
中國在部分先進基礎材料、關鍵戰略材料、前沿新材料等領域，已經實現了與國際先進水平“并跑”甚至“領跑”。比如在關鍵戰略材料方面，中芯國際前七大耗材中六類材料實現國產采購;南山集團鋁合金厚板通過波音公司認證并簽訂供貨合同;比如中船重工兆瓦級稀土永磁電機體積比傳統電機減少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鍵裝備材料國產化率超過85%;液態金屬在3D打印、柔性智能機器、血管機器人等領域實現初步應用等。
中國的石墨烯技術是世界領先水平。石墨烯技術是當今世界各國爭相開發的前沿技術領域，皆因它具有無與倫比的特性，對將來新材料的發展具有至關重要的作用。而2017世界石墨烯創新大會是在中國常州開幕的，意味著中國石墨烯技術已經開始走在世界前列。值得一提的是，石墨烯材料最早是有英國科學家發現的，石墨烯是已知世界上最薄、最硬的材料，被譽為“黑金”、“新材料之王”。根據悉，石墨烯的厚度可達頭發絲的20萬分之一，強度是鋼的200倍。科學家預言，石墨烯將會是21世紀最重要的新材料，市場應用前景不可估量。石墨烯技術已被世界許多國家列為優先發展的材料技術，雖然中國接觸石墨烯技術只有短短幾年時間但發展勢頭很猛，且中國擁有巨大的潛在市場。
中國的人工晶體材料經過多年的發展，偏硼酸鋇和三硼酸鋰等紫外非線性光學晶體研究居國際領先水平并實現了商品化；激光晶體、太陽能電池關鍵技術指標達到國際先進水平，光伏發電成本降到1元/kWh）以下。中國的鋰離子電池正負極材料、電解液均滿足小型電池要求，隔膜、電解質鋰鹽等關鍵材料替代進口；超高分子量聚乙烯纖維大幅縮小與發達國家的差距。T300級碳纖維實現了穩定生產，單線產能提高到1200t；T700和T800級碳纖維實現了批量供貨能力已開始應用于航空航天裝備；中國開發出具有自主知識產權的銅帶、銅管拉鑄技術以及銅鋁復合技術；中國的海底管線鋼X65、X70、X80及厚壁海洋油氣焊管、化學品船用中厚板均已實現國產化，尤其是低成本石墨烯已開始生產，并應用于觸摸屏、導熱膜等信息通訊器件。中國在關鍵技術領域的突破及新材料品種的不斷增加，使我國高端金屬結構材料、新型無機非金屬材料、高性能復合材料保障能力明顯增強，先進高分子材料和特種金屬功能材料自給水平逐步提高。中國擁有全球最完備的液體金屬全產業鏈，由原材料到制成，由專利到工藝，已可大規模生產鋯基非晶合金，尤其在塊狀成型工藝技術里，已掌握液態金屬核心技術。值得一提的是，中國在材料配方、設備制造和成型工藝的三大核心技術，都擁有自主的知識產權，也是全球唯一的一家能對外公布具備大形塊狀非晶金屬成型能力的國家。因此，中國的塊體非晶產業發展技術已走在世界前列。再比如中國科學院金屬研究所等合作開發的可降解純鎂骨釘獲得國家藥品監督管理局的臨床批件，成為我國第一個獲得臨床批件的可降解鎂基金屬醫療器械產品，也是全球第一例純鎂III類植入物。日本是全球公認的新材料生產技術最先進的國家。新材料產業被國際上認為是21世紀最具發展潛力并對未來發展有著巨大影響的產業。日本作為新材料生產技術最先進的國家，日本政府十分重視新材料技術的發展，尤其重點把開發新材料列為國家高新技術的第二大目標，因此，日本材料企業在全球新材料產業界形成一枝獨秀領先局面。
