纳米材料行业发展趋势及市场现状如何?我国在纳米领域的规模较大的产品是以纳米粉末材料和相关产品为主。而在高科技领域,如纳米材料、电子材料和器件、医疗诊断等领域,则是以基础和实验室的研究为主。
据中研普华产业研究院出版的《2022-2027年中国纳米材料行业发展趋势及投资风险研究报告》统计分析显示:
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,大约相当于10-100个原子紧密排列在一起的尺度。
纳米级结构材料简称为纳米材料(nanometer material),是指其结构单元的尺寸介于1纳米~100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度,它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且,其尺度已接近光的波长,加上其具有大表面的特殊效应,因此其所表现的特性,例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等,往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。
在充满生机的21世纪,信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求,元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小;航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。新材料的创新,以及在此基础上诱发的新技术、新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域,纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。
针对我国纳米材料行业存在的问题,今后首先要加强顶层设计,形成纳米材料技术产业链和价值链,扶植和培育纳米材料示范产业,加强同行纳米产业的合作,形成整体力量,参与国际竞争。
中国在纳米科技领域的研究起步较早,基本上与国际发展同步。中国已经初步具备开展纳米科技的研究条件,国家重点研究机构及相关高科技技术企业对纳米材料的研究步伐不断加快;在纳米科技领域,我国在部分领域已达到国际先进水平。这些都为实现跨越式发展提供了可能。
从细分领域来看,纳米材料主要市场产品为碳纳米管、纳米蒙脱土、纳米碳酸钙以及石墨烯,各行业均处于稳步增长状态。据统计,2021年纳米碳酸钙需求量为448万吨,同比增长9.00%;纳米蒙脱土需求量为22.5万吨,同比上涨9.22%;石墨烯行业规模为126亿元,同比上涨5.00%。下游产业的快速发展为纳米材料提供了广阔的市场发展空间。
纳米材料行业总产值分析
图表:2019-2021年纳米材料行业总产值
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数据来源:中研普华
我国新材料产业总产值已由2015年的2万亿元增至2021年的近5万亿元,年均复合增长率约为25%,纳米材料由于技术含量高、产品应用广、具有良好的市场前景和发展空间,在新材料行业中成长性较好,目前纳米材料市场规模大约在千亿元左右。
碳纳米管具有很广阔的研究前景,除了在复合材料、显示器、储氢、电容器等方面具有应用潜力外,在半导体电子器件、传感器、吸附材料、电池、催化剂载体等领域也具有非常广阔和诱人的应用前景,具有巨大的开发潜力。未来随着对碳纳米管的相关研究更加深入,碳纳米管将会在更多的领域中产生深远的影响。
中国在经济高速发展、在节省能源和资源方面,纳米材料和纳米技术将发挥重要作用。结合国家战略需求,纳米材料和纳米技术在能源、环境、资源和水处理产业应用近年来出现了良好的开端。纳米净化剂、纳米助燃剂、纳米固硫剂、用于水处理的纳米絮凝剂等新型产品相继开发成功,在这些产品基础上,发展了一些新型纳米产业,前景看好。
随着对纳米材料的研究逐渐深入,纳米材料被广泛应用于现代环保领域、医学领域、电子技术领域。目前纳米材料在环保领域已有较大的作用,纳米净化剂、纳米絮凝剂、纳米固硫剂等新型环保产品相继被开发,纳米材料的应用范围正在逐步扩大,其市场规模持续增长,平均每年保持20%左右的速率快速增长,2020年我国纳米行业市场规模达到了1700亿元左右,预计2022年纳米材料的市场规模将突破2400亿元。
市场成长迅速、国家对高科技新材料产业的重视、中国的纳米材料技术水平的进一步突破、纳米材料与日常起居结合紧密、纳米材料应用领域不断开拓等等这些因素必将使中国的纳米产业未来更加光明。
纳米金属氧化物与纳米铝粉复合获得的纳米铝热剂,又称为超级铝热剂或亚稳态分子间复合物,是一类重要的纳米含能材料。纳米铝作为一种新型材料,主要应用领域有三个方面,包括火箭推进剂、火炸药、太阳能电池铝背。这三个方面对于国家的军事和经济发展具有非常重要的意义。
纳米科学以尺度在0.1—100纳米之间的物质为研究对象,探索其特有的物理、化学、生物性质和功能;纳米技术则是在这一空间尺度内操纵原子和分子,对材料进行加工,制造具有特定功能的器件。
无机纳米粒子的手性主要来自于三个方面,手性晶体结构、手性配体以及手性形貌。无机纳米粒子表面通常会有一层有机的分子配体,当配体为手性的时候,那么该纳米粒子也就产生了手性。另外通过溶液合成或者是微纳米加工的方法,也可以得到具有手性形貌的无机纳米结构。
资料显示,手性材料在推动生物标记、手性分析和检测、对映异构体选择性分离、偏振相关光子学和光电子学应用等领域的发展具有重要意义。目前,传统手性纳米材料主要是通过引入手性配体或构造螺旋结构等电偶极矩调控方式构筑,但这类手性材料在环境稳定性和导电性方面通常存在局限性,极大地限制了其实际应用。探索新的调控机制并构筑新型手性纳米功能材料是突破这一科学瓶颈的新途径。
目前,国内纳米材料行业的企业有300多家,但大部分都是小型企业,技术含量低,主要生产低端的纳米粉末或初级产品,产品附加值不高。目前,我国的纳米材料技术还处于落后状态,同欧、美、日等发达国家相比,存在着很大的差距。中国纳米材料在经济、工业等各领域的发展中占有举足轻重的地位,其市场规模预计将继续扩大,到2025年将达到3417.6亿元。
随着新能源行业的发展,尤其是锂离子电池等新产品的热销,除了磷酸铁锂之外,三元正极材料、碳纳米管等领域也有很大的发展空间。业内人士认为,随着存储技术的不断发展,纳米技术将会在更多的领域得到广泛的应用。
目前,我国纳米材料工业已经形成了一种集群化、集群化的发展趋势,在今后的发展中,应该更加重视科技成果的转化、制度的优化、资本的孵化和创新能力的提升。
到2022,纳米材料将朝着小型化、智能化、高集成、高速度传输等方向发展,同时还将围绕生物医药、能源、半导体、航天、新型军事装备和先进制造技术等新兴领域研发新型功能材料。
“十四五”时期,新型3D打印材料、超导材料、智能仿生材料等在工业、电力、通信、军事、医疗等方面都有很大的应用前景。金属、高分子、生物、复合材料等材料将会是未来的投资重点,而随着对新材料的重视程度越来越高,纳米材料在未来的发展中也会越来越受到重视。
未来行业市场发展前景和投资机会在哪?欲了解更多关于行业具体详情可以点击查看中研普华产业研究院的报告《2022-2027年中国纳米材料行业发展趋势及投资风险研究报告》。由中研普华研究院撰写,本报告对我国纳米材料行业的供需状况、纳米材料发展现状、纳米材料子行业发展变化等进行了分析,重点分析了纳米材料行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、纳米材料行业的发展建议、纳米材料行业竞争力,以及行业的投资分析和趋势预测等等。纳米材料报告还综合了行业的整体发展动态,对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。
纳米材料行业研究报告旨在从国家经济和产业发展的战略入手,分析纳米材料未来的政策走向和监管体制的发展趋势,挖掘纳米材料行业的市场潜力,基于重点细分市场领域的深度研究,提供对产业规模、产业结构、区域结构、市场竞争、产业盈利水平等多个角度市场变化的生动描绘,清晰发展方向。
在形式上,纳米材料报告以丰富的数据和图表为主,突出文章的可读性和可视性,避免套话和空话。报告附加了与行业相关的数据、纳米材料政策法规目录、主要企业信息及纳米材料行业的大事记等,为投资者和业界人士提供了一幅生动的纳米材料行业全景图。

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