战略性新兴产业————推动中国经济增长的下一组支柱产业

导读:因此近年有快速的增长,光电子材料的应用将大大增长,新能源和再生清洁能源技术是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五个技术领域之,为电动汽车产业的快速发展创造了条件,同时反过来促进自身产业的发展,未来燃料电池产业有望获得较大的推动,其产业前景广阔,其产业以每年约40%的速度快速发展,未来五年非晶变压器年复合增长率高达60%以上,再生玻璃材料、低辐射玻璃、生态水泥、新型墙体材料、长余辉发光材料

战略性新兴产业————推动中国经济增长的下一组支柱产业

料 材料。钢铁、有色金属等传统材料都属于此类。高性能结构材料一般指具有更高的强度、硬度、塑性、韧性等力学性能,并适应特殊环境要求的结构材料。 为广泛的材料,从日用高性能结构陶瓷材料 品、建筑到汽车、飞机、卫星和火箭等 高分子材料 除前面介绍过的信息、能源、纳米、生物医用等材料外,新型功能材料主要还包 括高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分 有机氟材料 有机硅材料 高性能纤维 纳米化工材料 无机功能材料 新型墙体材料、化学建材、 新型保温隔热材料、建筑装 饰装修材料等 大部分功能陶瓷在电子工业中应用十分广泛,通常也称为电子陶瓷材料。如用于制造芯片的陶瓷绝缘材料、陶瓷基板材料、陶瓷封装材料以及用于制造电子器件的电容器陶瓷、压电陶瓷、铁氧体磁性材料等。 纳米化工材料和特种化工涂料是近年来 的研究热点。 功能材料是指表现出力学性能以外新型功能材料 的电、磁、光、生物、化 学等特殊性质的材料。 化工新材料 化工新材料是应用在化工、石油等领域的基础原材料。 新型建筑材料主要包括新型墙体材料、化学建材、新型保温隔热材料、建筑装饰装修材料等。其中化学建材包括建筑塑料、建筑涂料、建筑防水、新型建筑材料 密封材料、隔热保温材料、隔声材料、特种陶瓷、建筑胶粘剂等,是我国 \十一五\期间要重点发展的新型建筑材料。 先进陶瓷材料是指采用精制的高纯、超细的无机化合物为原料及先进的结构陶瓷 制备工艺技术制造出的性能优异的产品。根据工程技术对产品使用性能先进陶瓷材料 的要求,制造的产品可以分别具有压陶瓷基复合材料 电、铁电、导电、半导体。磁性等或具有高强、高韧,高硬、耐磨。耐腐蚀、耐高温、高 热导、绝热或良好功能陶瓷 生物相容性等优异性能。 资料来源:银联信

(二)电子信息材料行业趋势分析

我国电子材料和元器件市场的迅速扩大,2010年市场规模将达到3。1万亿元,其中电子元件市场将达到2万亿元,电子器件将达9000亿元,电子材料将达到2000亿元。主要产品包括微电子材料和光电子材料。

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1.微电子材料

对于微电子材料而言,Si、GaAs、InP等集成电路和半导体器件用材料由单片集成向大尺寸、高均质、晶格高完整性的系统集成方向发展。95%以上的半导体器件和99%以上的集成电路(LSI)都是用高纯优质的硅抛光片和外延片制作的。在未来30-50年内,它仍将是LSI工业最基本和最重要的功能材料。

高纯多晶硅是集成电路和太阳能的关键材料。其中,太阳能电池用多晶硅已经出现产能过剩情况,而半导体用多晶硅则缺口超过5000吨。

此外,化合物半导体材料比硅材料更适用于移动通信、光通信、数字音像设备、超高速电脑和军事电子装备等,因此近年有快速的增长。

以GaN、SiC、ZnXe 等宽禁带半导体为代表的第三代半导体材料,是制作高温、高频高速、大功率电子器件和高亮度发光二极管等器件的最佳材料之一,这类产品有非常良好的市场前景。

2.光电子材料

光电子材料品种类别繁多,如按功能分类主要有:激光材料、光电探测材料、光学功能材料、光纤材料、光电显示材料、光存贮材料等。

光电子材料是发展光电信息技术的先导和基础,其发展重点将主要集中在激光材料、红外探测器材料、液晶显示材料、高亮度发光二极管材料、光纤材料。其中有机发光半导体材料被认为是理想和有潜力的下一代平板显示技术。

同时,发光二极管(LED)作为一种节能环保的照明光源,也越来越显现出它的巨大潜力。未来将进入大规模市场化应用阶段,也因此而成为近期投资热点。

随着下一代互联网、新一代移动通信、数字电视的逐步发展整合,光电子材料的应用将大大增长。

(三)新能源材料行业趋势分析

新能源和再生清洁能源技术是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五个技术领域之一,新能源材料则是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。当前的研究热点和前沿技术包括高能储氢材料、聚合物电池材料、中温固体氧化物燃料电池电解质材料、多晶薄膜太阳能电池材料等。

1.先进电池材料

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(1)太阳能电池:非晶硅薄膜电池成为研究重点,其用材料少、制造工艺简单、耗能少、可大面积化连续生产、可用玻璃或不锈钢等低成本材料作为衬底等特性使得硅基薄膜太阳能电池成为当前太阳能电池的主要发展产品之一。预计2010年,全世界太阳能电池产量将达到15GW,其中薄膜电池的产量将会扩展到2GW。

(2)锂离子电池:应用于电动汽车的锂离子电池成为重点发展方向。锰酸锂、磷酸亚铁锂等新正极材料具有更高的稳定性,为电动汽车产业的快速发展创造了条件,同时反过来促进自身产业的发展。

(3)镍氢电池:在已经上市的混合型电动汽车(Hybrid-ElectrICVehicel,HEV)中,镍氢电池占到95%。预计2010年全球将生产150 万辆电动汽车,其中95%为HEV,而HEV在2020 年将占世界汽车总数的50%,其中使用镍氢电池将仍占有60%的市场。

(4)燃料电池:它可以利用化石性燃料,也可以利用氢或再生能源作材料,因此成为本世纪未来的主流发电技术。目前其研究主流按照工作温度高低可分为四种:固体氧化物燃料电池(SOFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)。总体而言,目前国内燃料电池技术相对落后,商业化应用还处于起步阶段。随着政策的支持和市场前景的进一步扩展,未来燃料电池产业有望获得较大的推动。

2.储能材料——储氢材料

氢能清洁、无污染,燃烧后生成水,不破坏地球的物质循环,用取之不尽的水作为原料,成为解决传统染料所带来环境污染问题的理想的绿色二次能源。制氢、储氢和氢的运输是制约氢能发展的几个重要环节,其中储氢材料的研究开发是储氢环节的关键问题。

储氢合金成为近年来的研究热潮。同时,利用储氢合金作为负极材料制造镍氢电池的技术也已经日益成熟,正在逐步取代镍镉电池和一次碱性电池,市场前景值得看好。

目前,我国已成为全球镍氢电池产销量的第一大国,储氢合金粉的产销量也在逐年上升。镍氢电池所需求的功率型储氢合金粉和低自放电型镍氢电池用储氢合金粉将是未来的主要发展趋势。

综上,储氢材料在二次能源领域具有不可替代的作用,特别是在燃料电池、可充电电池的研究和开发中,具有举足轻重的地位,其产业前景广阔。

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(3)节能材料

目前,节能环保已经成为全球共识,世界各国都相继制定了有关节能环保的政策和标准。材料是实现节能环保的基础,涉及能源生产和消费的各个环节,目前已非晶、纳米晶等新型节能材料的发展正在兴起。

以太阳能和风能为代表的新能源都需要相应的发电站,而逆变电源是发电站不可或缺的部分。磁粉芯材料作为各种储能电感和滤波电感大量应用于逆变器中。随着太阳能和风能等新能源快速发展,国内的磁粉芯需求迅速扩大,其产业以每年约40%的速度快速发展。新型的铁基非晶、纳米晶磁粉芯由于具有成本较低、耗损低、温度系数小等优点,成为未来磁粉芯材料发展的重要趋势。

此外,向终端供电的配电变压器,其效率的提高也能获得相当大的能源节约和减少温室气体的排放。作为新一代变压器铁芯材料,非晶带材被誉为节能环保型“绿色材料”。从市场需求来看,未来五年非晶变压器年复合增长率高达60%以上,预计2010年需求量将近16万台,2015年需求量将达到60万台。

(四)生态环境材料行业趋势分析

“环保节能材料”是同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性,能通过优异的物化性能(如轻质、耐热、绝热功能、能量转换等)提高能量效率的材料。这类材料对资源和能源消耗少、对生态和环境污染小、再生利用率高或可降解化和可循环使用。

近年来,随着人们环保节能意识的增强以及各国对环保节能材料推广的政策引导和扶持,受益最多的就是建筑用生态环境材料。再生玻璃材料、低辐射玻璃、生态水泥、新型墙体材料、长余辉发光材料、变相储能材料、自清洁涂层材料、调湿材料等环保节能材料已经逐渐成为材料产业的重要组成部分。基于其独特的功能特性,环保节能材料已经成为建材领域中最具潜力的生力军。

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图表 10:我国新型墙体材料的产量及消费趋势

资料来源:银联信

图表 11:我国Low-E 玻璃的消费趋势

资料来源:银联信

(五)高性能结构材料行业趋势分析

结构材料是社会生活和国民经济建设的重要材料,是支撑航空航天、交通运输、电子信息、能源动力以及国家重大基础工程建设等领域的重要物质基础,是目前国际上竞争最激烈的高技术新材料领域之一。

新一代高性能结构材料发展的主要方向是研制与开发具有高比强度、高比刚度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀等性能结构材料。主要分类包括金属类工程结构材

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