預(yù)見(jiàn)2022：《2022年中國(guó)納米材料產(chǎn)業(yè)全景圖譜》(附市場(chǎng)規(guī)模、細(xì)分市場(chǎng)、競(jìng)爭(zhēng)格局及發(fā)展趨勢(shì)等)

上世紀(jì)80年代末，中國(guó)政府開(kāi)始重視納米材料和技術(shù)的研究，90年代中期之后，從事納米材料生產(chǎn)開(kāi)發(fā)的公司不斷增多，社會(huì)資金投入也不斷增加，納米材料應(yīng)用產(chǎn)業(yè)興起。進(jìn)入二十一世紀(jì)，中國(guó)納米材料產(chǎn)業(yè)進(jìn)入穩(wěn)定、健康的發(fā)展階段，各種包括納米材料在內(nèi)的新材料產(chǎn)業(yè)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)也陸續(xù)出臺(tái)，納米產(chǎn)業(yè)從業(yè)者的外部環(huán)境逐漸變好，競(jìng)爭(zhēng)更加有序。文章分析納米材料產(chǎn)業(yè)鏈情況，并對(duì)現(xiàn)階段具備代表性意義的主要納米材料細(xì)分產(chǎn)品市場(chǎng)進(jìn)行分析。

納米材料產(chǎn)業(yè)主要上市公司：貝特瑞(835185)、方大碳素(353917)、銀基烯碳(400070)、碳元科技(603133)、沃特新材料(002886)、常州二維碳素(833608)、安泰科技(000969)、金發(fā)科技(600143)、中偉股份(300919)、沃特股份(002886)、中科三環(huán)(000970)、二維碳素(833608)等

本文核心數(shù)據(jù)：中國(guó)納米材料市場(chǎng)規(guī)模、碳納米管、石墨烯、納米級(jí)蒙脫土、納米碳酸鈣市場(chǎng)數(shù)據(jù)

產(chǎn)業(yè)概況

1、定義：超精細(xì)顆粒材料

納米材料廣義上是三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍或者由該尺度范圍的物質(zhì)為基本結(jié)構(gòu)單元所構(gòu)成的超精細(xì)顆粒材料的總稱。一般認(rèn)為納米材料應(yīng)該包括兩個(gè)基本條件：

2、產(chǎn)業(yè)鏈剖析：產(chǎn)業(yè)鏈龐大

納米材料產(chǎn)業(yè)鏈上游為原料供應(yīng)和設(shè)備。設(shè)備主要包括粉碎、混合/分散、測(cè)試等涉及到納米材料制備、加工的設(shè)備。

產(chǎn)業(yè)鏈中游環(huán)節(jié)為納米材料的生產(chǎn)制備，包括納米粉體、納米薄膜、納米纖維、納米塊體，還包括以此加工形成的納米復(fù)合粉體、納米磁性液體、納米涂層材料、納米改性纖維及金屬/陶瓷/塑料基等納米復(fù)合材料。

產(chǎn)業(yè)鏈下游包括在電子信息、新能源、生物醫(yī)藥、建筑化工、服裝紡織、節(jié)能環(huán)保、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程：產(chǎn)業(yè)駛?cè)肟燔?chē)道

在工程界，人類制備和應(yīng)用納米材料的歷史至少可以追溯到1000多年以前。例如中國(guó)古代利用燃燒蠟燭的煙霧制成納米碳黑，用于制墨和染料。中國(guó)古銅鏡表面的防銹層經(jīng)分析被證實(shí)為納米SnO2薄膜。產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，中國(guó)納米材料產(chǎn)業(yè)布局早，在納米科技發(fā)展的開(kāi)始階段就同國(guó)際發(fā)展保持同步。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析

1、產(chǎn)業(yè)整體情況：受技術(shù)需求雙輪驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)業(yè)較快增長(zhǎng)

近年來(lái)，隨著納米材料生產(chǎn)技術(shù)的改良及下游需求增加的拉動(dòng)，納米材料的市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)了較快的增長(zhǎng)趨勢(shì)。中國(guó)納米材料產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模由2014年的481.3億元增長(zhǎng)到了2018年的791.0億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為13.2%。隨著下游市場(chǎng)需求進(jìn)一步擴(kuò)大以及相關(guān)技術(shù)的逐漸成熟，2019年起中國(guó)納米材料產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模增速有所提升，前瞻根據(jù)納米材料產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)發(fā)展情況估計(jì)2020年中國(guó)納米材料產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1068.4億元，同比增速達(dá)16.2%。

2、細(xì)分市場(chǎng)一：碳納米管：主要應(yīng)用于鋰電池領(lǐng)域

——性能與應(yīng)用：導(dǎo)電性能優(yōu)越

碳納米管(CNT)是目前中國(guó)已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化量產(chǎn)應(yīng)用的主要納米材料材料之一，作為一種新型的碳結(jié)構(gòu)材料，其微觀外形呈同軸圓管狀，管壁為數(shù)層呈正六邊形結(jié)構(gòu)的碳原子。徑向尺寸(沿管)為微米量級(jí)，軸向尺寸(橫截面)為納米級(jí)，因此被稱為碳納米管。

高能量密度趨勢(shì)下，碳納米管憑借更優(yōu)的性能，滲透率在逐年提升。相較于炭黑，碳納米管具有更好的導(dǎo)電性能，同樣導(dǎo)電效果下用量?jī)H為炭黑的1/6-1/2。尤其在高鎳三元正極材料和硅基負(fù)極材料導(dǎo)電性能相對(duì)較差的情況下，對(duì)碳納米管的需求在日益上升。此外，碳納米管可以使鋰電池循環(huán)過(guò)程中保持良好的電子和離子傳導(dǎo)，在改善能量密度的同時(shí)大幅提升鋰電池的循環(huán)壽命。故碳納米管作為新型導(dǎo)電劑逐步應(yīng)用于鋰電池領(lǐng)域，用以提升鋰電池導(dǎo)電性能、循環(huán)壽命和能量密度。

——市場(chǎng)現(xiàn)狀：下游產(chǎn)業(yè)調(diào)整導(dǎo)致短期產(chǎn)品供需失衡

近兩年中國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)由于補(bǔ)貼大幅退坡及其他因素影響，市場(chǎng)進(jìn)入短暫調(diào)整期，導(dǎo)致動(dòng)力電池出貨量增速放緩，甚至出現(xiàn)下滑，這導(dǎo)致碳納米管導(dǎo)電劑出現(xiàn)短期供需失衡，但受益于技術(shù)升級(jí)的帶動(dòng)，該材料市場(chǎng)增速表現(xiàn)好于下游鋰電池市場(chǎng)。同樣受益于動(dòng)力電池市場(chǎng)規(guī)模需求的增長(zhǎng)，近幾年碳納米管出貨量呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。結(jié)合高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)年復(fù)合增長(zhǎng)率數(shù)據(jù)，前瞻測(cè)算2020年國(guó)內(nèi)碳納米管出貨量達(dá)到7.97萬(wàn)噸。

3、細(xì)分市場(chǎng)二：石墨烯：進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵期

——性能與應(yīng)用：潛在應(yīng)用領(lǐng)域廣

石墨烯(Graphene)是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料。是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一個(gè)碳原子厚度的二維碳納米材料。

由于石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能和力學(xué)性能，故其在傳感器、聚合物納米復(fù)合材料、光電功能材料、藥物控制釋放等領(lǐng)域表現(xiàn)出眾多潛在的應(yīng)用前景。

——市場(chǎng)規(guī)模：逐漸走向產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵期

目前，石墨烯產(chǎn)業(yè)已經(jīng)到了從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵時(shí)期，石墨烯產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為了中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)乃至制造業(yè)實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)的突破口。

中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)正處于市場(chǎng)導(dǎo)入期，產(chǎn)品尚未成熟，產(chǎn)業(yè)利潤(rùn)率較低，但市場(chǎng)增長(zhǎng)率較高。2018年以來(lái)，石墨烯粉體和薄膜的生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大。粉體方面，常州第六元素、青島昊鑫、寧波墨西等多家企業(yè)已擁有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的石墨烯粉體生產(chǎn)線。薄膜方面，長(zhǎng)沙暖宇新材料科技公司年產(chǎn)量100萬(wàn)平方米的石墨烯膜生產(chǎn)線已開(kāi)建，預(yù)計(jì)建成后將成為國(guó)內(nèi)第二大石墨烯膜生產(chǎn)線。

2015年到2018年，中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)處于高速發(fā)展期。據(jù)中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息社數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年石墨烯市場(chǎng)規(guī)模僅為6億元，2018年中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)模約為111億元，復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)117%。

在高速發(fā)展后，從2019年開(kāi)始石墨烯產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速平穩(wěn)發(fā)展期，增速有所降低。《2020年中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)展望》中估算2019年中國(guó)石墨烯規(guī)模達(dá)到120億元，考慮到疫情的影響，前瞻測(cè)算2020年石墨烯市場(chǎng)增速將有所下降，石墨烯市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到126億元。

4、細(xì)分市場(chǎng)三：納米級(jí)蒙脫土：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)優(yōu)化逐步完成

——性能與應(yīng)用：納米聚合物高分子材料的添加劑

納米蒙脫土(MMT)是一種納米級(jí)厚度的硅酸鹽片層黏土，其基本結(jié)構(gòu)單元系兩層硅氧四面體片中間夾一層鋁氧八面體片構(gòu)成的2：1型層狀結(jié)構(gòu)，四面體與八面體之間靠氧連接，形成厚度約1nm，長(zhǎng)×寬為100nm×100nm的片層。此結(jié)構(gòu)單元層比較松散，在外力或極性水分子的作用下，層間會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而膨脹或剝離，水分子或其他有機(jī)分子可以進(jìn)入層間，使其具有吸水膨脹性、高分散性、吸附性等。另外，層間是水合的Na+、Ca2+等可交換的無(wú)機(jī)陽(yáng)離子，蒙脫土四面體中的Si常被A13+替代，八面體中的Al3+常被Mg2+、Fe3+、Fe2+、Ni2+、Li+等替代，從而使層間產(chǎn)生弱的負(fù)電荷。

蒙脫土因其獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)，可以解離成為納米片晶，通過(guò)有機(jī)陽(yáng)離子交換反應(yīng)來(lái)調(diào)節(jié)蒙脫土片層的表面活性。MMT具有優(yōu)良的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性。此外，蒙脫土具有良好的分散性能，可以廣泛應(yīng)用高分子材料產(chǎn)業(yè)作為納米聚合物高分子材料的添加劑，提高抗沖擊、抗疲勞、尺寸穩(wěn)定性及氣體阻隔性能等，從而起到增強(qiáng)聚合物綜合物理性能的作用，同時(shí)改善物料加工性能近年來(lái)，中國(guó)納米材料產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。

——市場(chǎng)規(guī)模：呈波動(dòng)上升趨勢(shì)

納米級(jí)蒙脫土在橡膠中應(yīng)用主要用于橡膠制品改性，主要包括氣密性，定伸引力和耐磨性、防腐性、耐侯性、耐化學(xué)性等方面的改善。通過(guò)加入少量(如3%-5%)的納米蒙脫土，可以使橡膠的強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率等性能大幅度提高，有的性能可提高數(shù)倍，可替代目前的白碳黑，甚至徹底取代傳統(tǒng)的碳黑及其它填料，大大減少污染，是二十一世紀(jì)橡膠工業(yè)的一場(chǎng)革命?，F(xiàn)階段，中國(guó)橡膠消費(fèi)量不斷增長(zhǎng)，縱觀2015-2020年中國(guó)合成橡膠供需變化情況，結(jié)合納米蒙脫土滲透率，前瞻測(cè)算得出2015-2020年中國(guó)納米蒙脫土市場(chǎng)需求量波動(dòng)上升，2020年約為22.51萬(wàn)噸，由于未來(lái)合成橡膠性能改進(jìn)需求潛力巨大，前瞻認(rèn)為納米蒙脫土市場(chǎng)未來(lái)景氣度較高。

5、細(xì)分市場(chǎng)四：納米碳酸鈣：市場(chǎng)需求量逐步增長(zhǎng)

——性能與應(yīng)用：新型超細(xì)固體粉末材料

納米碳酸鈣又稱超微細(xì)碳酸鈣，納米碳酸鈣是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一種新型超細(xì)固體粉末材料，其粒度介于0.01~0.1μm之間。由于納米碳酸鈣粒子的超細(xì)化，其晶體結(jié)構(gòu)和表面電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了普通碳酸鈣所不具有的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子效應(yīng)。

納米碳酸鈣是最早實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工業(yè)化的納米材料之一，該市場(chǎng)已廣泛形成，材料應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，納米碳酸鈣應(yīng)用于塑料工業(yè)，橡膠工業(yè)，作為填料與補(bǔ)強(qiáng)之用，起到降低制品的成本與增強(qiáng)制品品質(zhì)的雙重功效：應(yīng)用于油墨產(chǎn)業(yè)、造紙業(yè)、涂料工業(yè)，作為填料使用，起到增稠防沉、提高產(chǎn)品性能以及降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本等多重功效。

——市場(chǎng)現(xiàn)狀：市場(chǎng)需求量逐年增長(zhǎng)

納米碳酸鈣在國(guó)外已有五十年的應(yīng)用歷史，廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、造紙、油墨、涂料、密封膠黏材料等產(chǎn)業(yè)。

2016-2019年納米碳酸鈣市場(chǎng)需求量穩(wěn)步上升，2019年全球納米碳酸鈣市場(chǎng)需求量約為2645萬(wàn)噸。據(jù)美國(guó)市場(chǎng)研究公司Grand View Research發(fā)布的《納米碳酸鈣市場(chǎng)分析及2016-2024年前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示，2016-2024年全球納米碳酸鈣需求量年復(fù)合增長(zhǎng)率為8.7%，塑料領(lǐng)域納米碳酸鈣用量占市場(chǎng)總量的20%以上，按此Grand View Research預(yù)測(cè)的趨勢(shì)，2020年全球納米碳酸鈣需求量約為2883萬(wàn)噸。

具體分析中國(guó)納米碳酸鈣市場(chǎng)情況，國(guó)外企業(yè)依靠強(qiáng)大的研發(fā)能力、穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品質(zhì)量、精良的儀器、良好的品牌信譽(yù)，占據(jù)了國(guó)內(nèi)大部分高端市場(chǎng)，價(jià)格普遍比國(guó)產(chǎn)同類產(chǎn)品高1-3倍。近年來(lái)國(guó)內(nèi)企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力持續(xù)提升，一批實(shí)力較強(qiáng)的本土企業(yè)也相繼涌現(xiàn)，低端、中低端、中端產(chǎn)品市場(chǎng)幾乎全部被國(guó)內(nèi)企業(yè)占領(lǐng)，中高端產(chǎn)品市場(chǎng)份額也明顯提升，高端產(chǎn)品市場(chǎng)正逐步打破外資企業(yè)或其在華企業(yè)的壟斷局面。

結(jié)合碳酸鈣主要應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)產(chǎn)量增速情況，前瞻經(jīng)測(cè)算，認(rèn)為目前造紙產(chǎn)業(yè)仍是碳酸鈣最大的應(yīng)用領(lǐng)域。2020年中國(guó)造紙產(chǎn)業(yè)碳酸鈣需求占比最大，約為46%;第二大消費(fèi)領(lǐng)域是塑料產(chǎn)業(yè)，消費(fèi)占比為17%;橡膠產(chǎn)業(yè)需求占比約13%。

結(jié)合中國(guó)造紙工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的產(chǎn)業(yè)碳酸鈣需求及納米碳酸鈣滲透率數(shù)據(jù)，前瞻測(cè)算得出，近年中國(guó)納米碳酸鈣需求量逐年上升，由2016年的321萬(wàn)噸逐漸增長(zhǎng)至2020年需求量約為448萬(wàn)噸。

產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

1、產(chǎn)業(yè)集群：主要集中于蘇州和北京

分析中國(guó)納米材料產(chǎn)業(yè)區(qū)域格局，目前全國(guó)納米產(chǎn)業(yè)主要集群分別在蘇州和北京。其中蘇州納米產(chǎn)業(yè)規(guī)模占據(jù)全國(guó)50%以上，蘇州工業(yè)園被公認(rèn)為世界八大納米產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，已形成了由納米新材料、納米生物技術(shù)、能源與清潔技術(shù)、微納加工技術(shù)等四大納米技術(shù)核心領(lǐng)域，并引領(lǐng)發(fā)展出上百個(gè)納米細(xì)分技術(shù)領(lǐng)域，培育出了蘇大維格、南大光電、晶方半導(dǎo)體、錦富新材等龍頭公司。

北京以懷柔地區(qū)的北京納米科技產(chǎn)業(yè)園為中心打造產(chǎn)業(yè)集群，致力于納米科技在能源、電子、環(huán)境、生物醫(yī)藥四大領(lǐng)域的應(yīng)用，并以下游應(yīng)用帶動(dòng)上游納米材料、納米加工、納米器件等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)，擁有北京首創(chuàng)、安泰科技、中科納新公司、中科納通公司、集盛星泰公司、首科噴薄等一批納米材料龍頭企業(yè)。就研發(fā)而言，中國(guó)納米產(chǎn)業(yè)基本形成各具特色的兩大納米研發(fā)中心布局。

2、企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)：市場(chǎng)參與者眾多，多賽道布局企業(yè)綜合實(shí)力較強(qiáng)

在競(jìng)爭(zhēng)方面，目前中國(guó)納米材料產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)參與者眾多，市場(chǎng)較分散，但由于納米材料產(chǎn)業(yè)存在資金和技術(shù)壁壘，因此布局的企業(yè)大多擁有資金優(yōu)勢(shì)或技術(shù)優(yōu)勢(shì)。企業(yè)大多專注特定賽道，如碳納米管賽道的天奈科技、石墨烯賽道的第六元素等。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景及趨勢(shì)

1、市場(chǎng)規(guī)模：千億元納米材料產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)有待挖掘

“十四五”期間，3D打印用材料、超導(dǎo)材料和智能仿生材料等前沿新材料在工業(yè)、電力、通信、軍事以及醫(yī)療等領(lǐng)域具有巨大商業(yè)價(jià)值及戰(zhàn)略意義，投資關(guān)注度將進(jìn)一步提高。因此，為滿足市場(chǎng)應(yīng)用的迫切需求，金屬材料、有機(jī)高分子材料、生物材料和復(fù)合材料等3D打印用材料將成為未來(lái)投資關(guān)注熱點(diǎn)，隨著這些具有顛覆性的前沿新材料關(guān)注度將進(jìn)一步提高，作為相關(guān)材料領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用頻率極高的納米材料，未來(lái)納米材料產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)潛力將進(jìn)一步提升。

根據(jù)國(guó)家開(kāi)發(fā)投資集團(tuán)有限公司預(yù)測(cè)，未來(lái)幾年，中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)將延續(xù)過(guò)去高速增長(zhǎng)的強(qiáng)勁勢(shì)頭，到2025年產(chǎn)值將突破10萬(wàn)億元，發(fā)展前景十分廣闊;前瞻在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步預(yù)測(cè)，到2026年中國(guó)新材料產(chǎn)值將達(dá)到11.7萬(wàn)億元左右。伴隨新材料產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)發(fā)展，未來(lái)納米材料市場(chǎng)規(guī)模也將進(jìn)一步提升。在生產(chǎn)技術(shù)的積累以及下游應(yīng)用市場(chǎng)進(jìn)一步推廣的環(huán)境下，納米材料未來(lái)有望在基礎(chǔ)工業(yè)材料以及顯示器零件的細(xì)分市場(chǎng)上有所突破，帶動(dòng)整體市場(chǎng)規(guī)模在2025年突破3000億元，2026年預(yù)計(jì)突破3700億元。

2、納米材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)：下游應(yīng)用領(lǐng)域需求增長(zhǎng)帶動(dòng)市場(chǎng)發(fā)展

前瞻基于上述細(xì)分市場(chǎng)與競(jìng)爭(zhēng)格局分析，結(jié)合目前中國(guó)納米材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新情況，歸納該產(chǎn)業(yè)三大發(fā)展趨勢(shì)如下：

更多產(chǎn)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)請(qǐng)參考前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國(guó)納米材料行業(yè)發(fā)展前景與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告》，同時(shí)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商引資、IPO募投可研、招股說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)等解決方案。

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