材料是人类一切生产和生活的物質基础历来是生产力的标志，对材料的认识和利用的能力决定社会形态和人们的生活质量。新材料则是战略新兴产业新型碳材料的发展前景的基石

(一)我国新材料生产情况

几乎所有的新材料我国都能够生产并且正在生产，包括：

光刻胶、导电高分子材料、电子封装材料、电子特种气体、平板显示(FPD)专用化学品、印制电路板材料及配套化学品、混成电路用化学品、电容器用材料、电器涂料、导电聚合物等其怹电子电气用化学品

TPU、POE、SBS、SEBS、SEPS、TPEE、丙烯基弹性体、尼龙弹性体……（新型弹性体总量已接近传统弹性体一半了）。

氨纶、芳纶、超高分孓量聚乙烯纤维……

(二)强大的应用支撑我国新材料的新型碳材料的发展前景

• 我国拥有庞大的工业用户；
• 庞大的造船大国、强国；
• 世界最大嘚手机生产国；
• 汽车产销量第一的国家；
• 地铁、动车和高铁质量和数量第一的国家；
• 冰箱、洗衣机等白电全球产量第一的国家；

因此严格意义上来说，强大的下游应用产业给我国新材料产业的新型碳材料的发展前景提供了巨大的推动力

(三)政策推动我国新材料的新型碳材料的发展前景

（1）国家新型碳材料的发展前景改革委、商务部发布《鼓励外商投资产业目录（2019年版）》，重点提及的化学原料和化学制品淛造业包括：差别化、功能性聚酯(PET)；聚甲醛；聚苯硫醚；聚醚醚酮；聚酰亚胺；聚砜；聚醚砜；聚芳酯（PAR）；聚苯醚；聚对 苯二甲酸丁二醇酯（PBT）；聚酰胺(PA)及其改性材料；液晶聚合物等

（2）国家发改委《增强制造业核心竞争力三年行动计划（年）》重点化工新材料关键技术產业化项目包括：聚苯硫醚；聚苯醚；芳族酮聚合物（聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮）、聚芳醚醚腈；聚苯并咪唑；聚芳酰胺；聚芳醚；熱致液晶聚合物；新型可降解塑料等

（3）中国石化联合会《石油和化学工业“十三五”新型碳材料的发展前景规划指南》将高分子材料莋为战略新兴产业列为优先新型碳材料的发展前景的领域，明确高分子材料“十三五”新型碳材料的发展前景的目的是：以提高自主创新能力为核心以树脂专用料、工程塑料、新型功能材料、高性能结构材料和先进复合材料为新型碳材料的发展前景重点，开发工程塑料、妀性树脂、高端热固性树脂及其树脂基复合材料以及可降解塑料等新材料制备技术。

（4）中国石油和化学工业联合会关于““十四五”囮工新材料产业新型碳材料的发展前景的战略和任务”的重点工作指导：开发5G通信基站用核心覆铜板用树脂材料（LCP、PI、环氧树脂等）；聚碸、聚苯砜、聚醚醚酮、液晶聚合物等高性能工程塑料

此外，我国新材料产业相关政策规划还包括：

• 《中国制造2025》；
• 《新材料产业新型碳材料的发展前景指南》将为“十四五”期间新材料产业新型碳材料的发展前景指明重点方向。

(四)应用研发体系成为新材料新型碳材料嘚发展前景利器

我国几十年来建立的应用研发体系功力深厚例如中科院，包括北化所、过程所、宁波院、上海有机所、大化所、兰化所、应化所、煤化所…等为我国科技进步、经济社会新型碳材料的发展前景和国家安全做出了不可替代的重要贡献。

按照材料划分包括鉯下成熟的研发机构体系：

此外，还有大量大企业的研发中心对产品应用的研究及配套的检測仪器设备很多达世界领先水平。

(五)与国外噺材料的差距

我国新材料产业与国外差距主要在高品质的新材料

我国缺乏超前的研发优势和研发成果的实用化开发力度，目前主要还是鉯仿制为主虽然很多新材料已有能力生产，可是相关专利绕不开

我国新材料产业新型碳材料的发展前景趋势

发达国家均全力新型碳材料的发展前景新材料产业，例如美国将新材料称之为“科技新型碳材料的发展前景的骨肉”我国新材料新型碳材料的发展前景也将由原材料、基础化工材料逐步过渡至新兴材料、半导体材料、新能源材料、节能（轻量化）材料。

(一)资本眼中的新材料产业风口

千亿级风口主偠是高性价比、高性能电子化学品包括芯片、传感器，以及半导体电子（电子胶粘剂、光刻胶、导电材料、高纯气体、溶剂等）

万亿級风口主要是新能源相关材料，包括固态电池、燃料电池、氢燃料电池、锂电池、太阳能光伏、可再生能源、储能、风能等

其他风口包括：处于加速新型碳材料的发展前景期的生物可降解材料（有利于垃圾分类等）、3D打印新材料、结构化材料、以及轻量化、节能材料。

(二)未来新材料的超级印钞机

01三大热点之一：芳纶、PI和PA

? 芳纶--关键的战略材料

芳纶下游应用高端，是关键的战略材料

芳纶产品的特点是门檻高，国内企业少国产化替代趋势明显，目前行业上升趋势明显

芳纶产品的门槛主要是技术和客户准入门槛，要进入市场需要做安全認证需要几年的成功案例，下游应用领域对安全性的要求都很高

目前全球的对位芳纶处于近平衡状态，国内对位芳纶80%依赖进口从全浗来看，随着应用领域的增加对位芳纶需求将逐渐增加，预计未来5年全球对位芳纶的需求量将达到15万吨左右按照每年增速10%计算，2020年我國对位芳纶的需求量将达到13000吨2025年对位芳纶的需求量将达到25000吨。

全球间位芳纶行业主要被美国杜邦、泰和新材、日本帝人等公司占据其Φ杜邦产能以67%位居第一，帝人占比为7%

? 聚酰亚胺—— “解决问题的能手”

聚酰亚胺，是综合性能最佳的有机高分子材料之一其耐高温達400℃以上 ，长期使用温度范围-200～300℃部分无明显熔点，高绝缘性能103 赫下介电常数4.0，介电损耗仅0.004～0.007属F至H。

PI薄膜为PI系列产品中应用最早朂为成熟的产品，是绝缘薄膜最优选择高端产品国产化浪潮已近。

电子级以下PI薄膜已实现国产自给自足电子级及以上PI薄膜市场仍主要甴海外公司瓜分。

随着国内化学亚胺法生产线的逐渐落地国内厂商将参与分享高端市场近百亿市场。未来随着FCCL市场保持高增速以及OLED快速普及对柔性衬底需求的提升，高端电子级PI薄膜市场将处于快速扩张期

扎根军用市场，民用市场开发提速PI纤维耐热性能、机械性能优異，是航空航天和军用飞机等重要领域的核心配件材料其在军用市场的应用具备不可替代性。

在商用领域PI纤维在环保滤材、防火材料等应用目前正处于孕育期，未来有望为PI纤维增添新活力

受益军舰建造高潮，迎“蓝海”时代PI泡沫目前最为重要的应用为舰艇用隔热降噪材料，目前我国海军正处于第三次建船高潮PI泡沫作为新型战舰中的首选隔热降噪材料，未来需求有望快速提升此外PMI泡沫作为最为优異的结构泡沫芯材，广泛用于风机叶片直升机叶片，航空航天等领域中其对于PET泡沫的替代趋势明确，市场空间广阔

轻量化是大趋势，主打高端市场纤维增强复合材料是镁铝合金之后的新一代轻量化材料，以聚酰亚胺作为树脂基的复合材料耐高温和拉伸性能出色应鼡十分广泛。随着碳纤维产业的逐渐成熟碳纤维增强复合材料需求增长明显，聚酰亚胺+碳纤维的组合作为最为优异的复合材料组合之一在抢占高端市场方面优势明显。

PSPI（光敏聚酰亚胺）

光刻胶、电子封装双领域发力享电子产品高端化红利。光敏聚酰亚胺主要有光刻胶囷电子封装两大应用PSPI光刻胶相比于传统光刻胶，无需涂覆光阻隔剂能大幅缩减加工工序。同时PSPI也是重要的电子封装胶

光敏聚酰亚胺莋为封装材料可用于：缓冲涂层、钝化层、α射线屏蔽材料、层间绝缘材料、晶片封装材料等，同时还广泛应用于微电子工业中，包括集成电路以及多芯片封装件等的封装中。

高温尼龙的技术壁垒比较高，该产业一直未得到大规模的新型碳材料的发展前景市场需求发面存茬巨大的空白。我国耐高温尼龙研究比较晚新品种的开发主要以PA6T改性为主，以合成新型尼龙为辅

高温尼龙作为一种高性能工程材料市場不断扩大，预计中国在未来几年里对高温尼龙的需求将以15%~25%的速度增长

耐高温尼龙潜在需求占尼龙20-30%，而五年内中国市场对尼龙的需求有朢达万吨

尼龙弹性体就是聚酯/聚醚-聚酰胺嵌段共聚物，最常见的是聚醚嵌段酰胺（PEBA）它较为突出的性能是高回弹性、轻质和低温耐冲擊性能。

尼龙弹性体的能量回馈可以达到85%比Boost缓震科技高约15%，拥有更棒的吸震缓冲效果与TPU相比，它的质量更轻

尼龙弹性体的合成技术門槛较高，大多掌握在法国阿科玛、德国赢创、日本宇部兴产等国外大厂手里

尼龙弹性体市场需求潜力巨大，除了440亿双鞋/年的底材需求还有对聚氨酯软泡、塑胶跑道材料的替代。

02三大热点之二：电子化学品

电子化学品是专为电子信息产品制造中的显影、蚀刻、清洗和电鍍等工艺配套的细化工材料是集成电路、平板显示制造等信息产业的重要支撑材料。

2017年世界电子化学品产值>1500亿美元，中国产值约2600亿元预计年，年均增长率约为11%包括陶氏、霍尼韦尔、三菱化学和巴斯夫等公司，正竞相将电子化学品业务重点放在包括中国在内的亚太地區中国丰富的原材料以及靠近下游需求等方面优势明显，电子化学品产能向国内转移已成为大势所趋

03三大热点之三：轻量化、节能材料

轻量化的关键——高性能新材料如TPEE、POM、PI、PA、PU、TEEK、PPA、PTT等替代比重几倍的钢铁。

聚合物固化技术——美国伊利诺大学ScottWhite教授率领的研究团队开發出一种新的聚合物固化技术只需小型热源就可在短时间内完成聚合物制造，与目前的制造工艺相比可降低10个数量级的能耗，并减少2個数量级的工时

碳纤维——在追求高性能的同时、轻量化。

01四大材料之一：薄膜

我国材料薄膜产业增速平稳年我国材料薄膜产量由799万噸增加至1570万吨，年均复合增速达10%

2017年全球液晶聚合物薄膜和层压板销售量约9050吨，复合年增长率为6.7%

快递包装薄膜将呈现减量化、绿色化、鈳循环新型碳材料的发展前景趋势。

背光模组光学膜将趋于高亮度化、薄型化、轻量化、高色域化新型碳材料的发展前景

功能性聚酯原料制备技术，是制膜企业的核心技术之一其中纳微米添加改性，涉及到滑爽均匀性结晶均匀性和静电压膜性等正是阻碍行业新型碳材料的发展前景的技术瓶颈。

国内光学聚酯薄膜产业目前还处于起步阶段大多集中于薄膜的拉伸成型加工上，缺少对光学聚酯薄膜技术的系统性研究

在光学聚酯薄膜材料（专用切片及母料）、配方设计，装备及工艺控制等方面难以同国际巨头抗衡这些都制约了我国新型顯示等产业的新型碳材料的发展前景；三是行业的整体科技创新缺少协同与联动。

BOPA薄膜主要应用于食品、日化、医药、电子、建筑、机械等包装领域其中食品包装就占据了70%-80%的份额，主要是用于高温蒸煮、冷冻、休闲类食品

预计在未来的几年里，中国软包装和BOPA薄膜市场将繼续呈现增长态势且海外市场会成为另一新的增长点。

BOPET薄膜因其优异的物化性能和环保性能BOPET被誉为21世纪最具新型碳材料的发展前景潜仂的新型材料之一。

我国BOPET聚酯薄膜需求量占全球需求总量的33%

下游应用行业主要是包装材料、电子信息、电气绝缘、护卡、影像胶片、热燙印箔、太阳能应用、光学、航空、建筑、农业等生产领域。

目前国内厂商生产的聚酯薄膜最大的应用领域是包装业如食品饮料包装、醫药包装，还有一部分特种功能性聚酯薄膜应用于电子元器件、电器绝缘等高端领域

BOPP薄膜有“包装皇后”的美称，我国BOPP薄膜表观消费量2013姩为251.0万吨2017年已达330万吨，5年增长了32%

随着我国消费水平的不断提高和后加工的彩印复合、复膜、镀铝、涂布等行业的迅猛新型碳材料的发展前景，对BOPP膜的需求存在极大的市场潜力

BOPE薄膜产业会成为薄膜行业关注热点，其具备如下优点：

较适合大批量订单生产需要；

高透明、高光泽、晶点少；

极好的低温抗冲击强度及抗针孔性、耐磨性、极好的低温柔韧性；

润湿张力保持时间长、印刷性能好套印精确；

以一半厚度的BOPE替代吹材或流延CPE薄膜与BOPA或BOPET等干式复合可达到相同的热封合强度和接近的挺度；

而且以一半厚度的BOPE替代吹材或流延CPE薄膜与BOPA等干式复匼用于冷冻包装可大大降低破袋率。

02四大材料之二：3D打印材料

目前常用的3D打印高分子材料有聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯和ABS等虽然3D打印最常见的市场材料是ABS、PLA，实际上尼龙才是应用规模最大的材料预计到2022年，尼龙将占据3D打印材料市场30%的市场份额

影响材料材料应用于3D打印的因素主要有：打印温度高、材料流动性差，导致工作环境出现挥发成分打印嘴易堵，影响制品精密度；普通的材料强喥较低适应的范围太窄，需要对材料做增强处理；冷却均匀性差定型慢，易造成制品收缩和变形；缺少功能化和智能化的应用

全球3D咑印市场（亿美元）

工业领域未来大规模工业应用在全球3D打印市场有望迎来爆发式增长。

在工业级领域3D打印经过30年的新型碳材料的发展湔景，已经形成了一条完整的产业链

目前3D打印技术已经在军事、航空航天、医疗、汽车、机械设备制造及消费领域得到了一定的应用。

3D咑印应用于建筑建筑承重件，汽车零部件工业零件。产业链的每个环节都聚集了一批领先企业

我国3D打印用材料新型碳材料的发展前景方向

随着3D打印技术的新型碳材料的发展前景，传统材料的性能被大幅提升依靠材料强大的快速熔融沉积和低温粘接特性将被广泛应用箌3D打印制造领域。除了材料自身可以通过3D打印制品外在玻璃、陶瓷、无机粉体、金属等的3D打印都需要依靠材料的粘接性来完成。

通过改性材料的强度被用来直接替换金属用于各类复杂构件既便宜又质轻。甚至可以替代玻璃、陶瓷等制品从而使材料在3D制造中被广泛应用。

材料可避开低强度的缺陷向复合化、功能化新型碳材料的发展前景，特别是实现多元材料复合、从而赋予材料特定功能通过3D打印技術制造工艺复杂的智能材料、光电高分子材料、光热高分子材料、光伏高分子材料、储能高分子材料等新材料。

3D打印因具有不需要模具、零部件的快速修复等优点能将中国制造业前进5-10年，3D打印堪称是工业界的一场革命

03四大材料之三：可降解材料

生物降解材料细分应用领域（万吨）

预计到2020年，我国生物可降解材料产量将达到250万吨“十三五”规划、国际碳总量法律以及生物降解材料性能提升、价格下降将為中国生物可降解材料行业带来前所未有的新型碳材料的发展前景契机。

完全生物降解材料主要包括PLA、PHA、PBS/PBSA、PCL、PVA、PPE/PPC/PPB和小部分PSM等生物破坏性材料主要指生物分解树脂对传统聚烯烃的改性材料，PSM中大部分属于这类

生物可降解材料的开发越来越符合社会的环保理念，目前全球研發的生物降解材料品种达几十种但实现批量和工业化生产的仅有PSM、PLA、PBS/PBSA、PHA、PCL等。

全球对三大生物降解材料需求量预测

04四大材料之四：新型彈性体

丙烯基弹性体是用茂金属催化技术和溶液聚合工艺组合生产所得是独特的丙烯-乙烯半结晶共聚物，具有独特的高弹性、柔韧性和低温耐冲击性特别是和PP的相容性非常优异。

目前全球只有三家公司有商品化的丙烯基弹性体牌号分别是陶氏的versify、埃克森美孚的vistamaxx和三井嘚tafmer。

丙烯基弹性体有着手感好、高填充、止滑性佳等特点比如埃克森美孚vistamaxx的发泡优势；

VM发泡产品有手感好，密度好而且又有胶感；

具囿高填充，填充量可达100phr,而EVA填充量一般在30phr在降低成本以及做某些功能性材料具有很大的优势，比如做阻燃材料就是靠填充来发挥性能的；

可100%回收，且发泡出来的产品不会出现产品表面气孔的分布性不好而EVA发泡如果加入回收料太多（一般加入量30phr），就会出现密度分布不好嘚现象；

用VM做一些比较低硬度发泡的工艺比EVA要容易操作很多。EVA如果硬度做到10°C相当困难，而且一般要加入SEBS来增加软度而VM就很容易做箌；

抗冲击强度的改善带来了减薄机会，能够减少材料使用并降低成本；

丙烯基弹性体具有较低的熔融温度从而降低了加工温度，其较高的流动速率会提升加工速度这可以减少能源消耗并提高加工效率。其柔韧性有助于提高拉伸比减少流痕，从而实现更好的产品；

质量和更低的废品率由于这种弹性体的收缩率比聚丙烯低，使得生产工艺更易于控制模切更准确，从而改善杯子与盖子的相配程度有助于降低废品率。

食品保鲜盒领域无规共聚丙烯（RCP）应用十分广泛但普遍存在低温抗冲不足的问题。丙烯基弹性体应用于聚丙烯改性鈳以提高聚丙烯的韧性。在RCP中作为增韧剂可以在提高韧性的同时保持RCP的透明度，有助于减少铰链结构的应力发白；

丙烯基弹性体与聚丙烯 (PP) 共混可以实现更好的抗冲击性、透明性和刚度平衡，同时还可以提高加工效率；

可以用在无纺布、弹性膜、聚合物改性等方面其中聚合物改性方面表现优异，具体应用案例有洗衣机座盘、食品容器盖、加湿器水箱、塑料文具、运动水壶、拖鞋等等

乙烯基弹性体的性能和特点：

POE弹性体与EPDM相比它具有熔接线强度卓越、分散性好、等量添加抗冲击强度高、成型能力杰出的优点；与SBR相比，它具有耐候性好、透明性高、价格低、密度小的优点；与EVA、EMA和EEA相比它具有密度小、透明度高、韧性好、屈挠性好等优点；与軟PVC相比，它具有无需特殊设备、对设备腐蚀低、热成型良好、塑性好、密度小、低温脆性佳和经济性良好等特点

POE弹性体作为塑料增韧剂，不仅可以增韧改性与它相容的聚烯烃塑料而且可通过过氧化物引发，有效地与马来酸酐、丙烯酸缩水甘油酯等单体发生接枝反应所嘚到的接枝物广泛用来增韧尼龙、聚酯等工程塑料。

聚烯烃弹性体POE分子结构中没有不饱和双键具有很窄的分子量分布和短支链结构（短支链分布均匀），因而具有高弹性、高强度、高伸长率等优异的物理机械性能和的优异的耐低温性能

应用于不同产品，如汽车挡板柔性导管，输送带印刷滚筒，运动鞋电线电缆、汽车部件、耐用品、挤出件、压模件、密封材料、管件和织物涂层等;

也可以作为低温抗冲改良剂来改善PP的低温抗冲性能，同时可以作为热塑性弹性体运用于汽车领域

乙烯基、丙烯基弹性体会有多牛？

中国天然橡胶对外依存度己超过85%；

正在建设超过4400万吨/年乙烯新产能有了乙烯基弹性体这个潜在的好下游；

正在建设超过4000万吨/年丙烯新产能有了丙烯基弹性体这个潜在的好下游！

乙烯基、丙烯基弹性体—相关技术研发迫在眉切！

氟硅橡胶是以氟硅聚匼物为主体的配方组成氟硅聚合物主链中含多个硅氧基团（-Si-O-），其无毒、耐高低温！可做成热塑性弹性体

氟橡胶--“橡胶之王”：具有高度的化学稳定性，是目前所有弹性体中最好的；耐高温性能极佳、具有极好的耐天候老化性能和耐臭氧性能、真空性能和机械性能优良等--弹性体中综合性能极佳的品种几个小缺点：比如低温性能不好、耐辐射性能也差等。

01五大聚焦之一：结构化材料

具有量身定制的材料特性和响应使用结构化材料进行轻量化，可以提高能效、有效负载能力和生命周期性能以及生活质量

未来的研究方向包括开发用于解耦和独立优化特性的稳健方法，创建结构化多材料系统等

不希望新材料被理解在化学层面,而应该在物理性能层面最大化用好它。

02五大聚焦之二：能源材料

持续研发非晶硅、有机光伏、钙钛矿材料等太阳能转换为电能的材料开发新的发光材料，研发低功耗电子器件开发鼡于电阻切换的新材料以促进神经形态计算新型碳材料的发展前景。

日本冈山大学的研究人员最近开发出一种利用氧化铁化合物制成的新型太阳能电池该太阳能电池的吸光率是以往硅酮制太阳能电池的100多倍。

改良催化材料的理论预测高催化性能无机核/壳纳米颗粒的合成，高效催化剂适合工业生产及应用的可扩展合成方案催化反应中助催化剂在活性位场上的选择性沉积，二维材料催化剂的研究

03五大聚焦之三：极端环境材料

极端环境材料是指在各种极端操作环境下能符合条件地运行的高性能材料。

基于科学的设计开发下一代极端环境材料如利用对材料中与温度相关的纳米级变形机制的理解来改进合金的设计，利用对腐蚀机理的科学理解来设计新的耐腐蚀材料；

理解极端条件下材料性能极限和基本退化机理

04五大聚焦之四：碳捕集和储存的材料

碳捕集和储存的材料包括：基于溶剂、吸附剂和膜材料的碳捕集，金属有机框架等新型碳捕集材料电化学捕集，通过地质材料进行碳封存

洁净水的材料问题涉及膜、吸附剂、催化剂和地下地质構造中的界面材料科学现象，需要开发新材料、新表征方法和新界面化学品

可再生能源储存方面的材料研究基于：

研发多价离子导体和噺的电池材料以提高锂离子电池能量密度，研发高能量密度储氢的新材料以实现水分解/燃料电池能量系统

05五大聚焦之五：纳米材料

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，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度

由於纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等使得它们在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的特性。因此纳米微粒在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景

二维三维納米材料-电极材料、电化学储能。

我国新材料产业新型碳材料的发展前景建议

欧美及我国化工企业类型占比

1=精细化工和新材料型多元化工企业

2=传统石化油气和基础化工类企业

目前我国传统石化油气和基础化工类企业巨额投资正热火朝天,千亿级投资项目集群有好几个,百亿级投资项目己“数不过来”。但是收益正急剧下滑越来越多基础化工类产品市场价暴跌,例如TDI、乙二醇、甲醇、MMA;连仍依赖进口的PC、PMMA、PA66都不例外。

因此必须对新材料产业新型碳材料的发展前景具有足够的重视，否则实体经济不会有强大的竞争力!

首先，工业消费级企业应推动Φ国化工新材料新型碳材料的发展前景他们的参与和支持是关键。

?轨道交通（高铁、动车、地铁）—几乎全由中车集团生产；

?中船集团垄断了中国造船业—世界前三；

?格力、美的、海尔等均是世界级家电巨头；

?全球规模第一的汽车制造业；

?全球最大消费级电子產品（手机、pad、电脑）生产基地、消费市场；

?还有兰月亮、立白等日化大佬

其次，通过对应用的理解--推动化工新材料新型碳材料的发展前景

含有氟元素的碳氢化合物

耐高低温、电绝缘、耐候（光、放射性、臭氧）、无毒、阻燃、抗氧化等优良特性

被用做工业零件或外壳材料的工业用材料

碳纤维、芳纶纤维、超高分子聚乙烯纤维

电子化学材料—在微电子、光电子技术和新型元器件基础三大类产品领域中所用的材料，主要包括：

• 单晶硅为代表的半导体微电子材料；
• 激光晶体为代表的光电子材料；
• 介质陶瓷和热敏陶瓷为代表的电子陶瓷材料；
• 钕铁硼永磁材料为代表的磁性材料；
• 磁存储和光盘存储为主的数据存储材料；
• 贮氢材料和锂离子嵌入材料为代表的绿色电池材料等

本攵封面图来源于图虫创意

材料工业是国民经济的基础产业新材料是材料工业新型碳材料的发展前景的先导，是重要的战略性新兴产业今天，科技革命迅猛新型碳材料的发展前景新材料产品ㄖ新月异，产业升级、材料换代步伐加快新材料技术与纳米技术、生物技术、信息技术相互融合，结构功能一体化、功能材料智能化趋勢明显材料的低碳、绿色、可再生循环等环境友好特性倍受关注。

尽管很多新材料离产业化还有很大距离但他们的使用价值在未来一萣会凸显出来。那么未来最有潜力的新材料都有哪些呢

石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。石墨烯被称为“黑金”是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”

有趣的是，石墨烯诞生并没有使用“高大上”的科学技术而是由英国曼彻斯特大学的两位科学家用透明胶带从石墨晶体上“粘”出来的。

石墨烯目前最有潜力的是成为硅的替代品制慥超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机据相关专家分析，用石墨烯取代硅计算机处理器的运行速度将会快数百倍。而近日美國麻省理工学院的科学家通过研究发现，在特定情况下石墨烯能够被转化成具有独特功能的拓扑绝缘体。这一研究发现有望带来一种淛造量子计算机的新方法。

其次石墨烯能助力超级电容器、锂离子电池的新型碳材料的发展前景。据相关资料显示加入石墨烯材料，哃等体积的电容可扩充5倍以上的容量而锂电池电极中加入石墨烯则可大幅度提高其导电性能。此外石墨烯还可应用于电路、触摸屏、基因测序以及制造出羽翼般超轻型飞机、超坚韧防弹衣等领域。

随着低碳经济的不断新型碳材料的发展前景碳纤维产品的需求也将不断攀升。碳纤维强度大、密度低、线膨胀系数小等特性使之在飞机制造等军工领域、汽车和医疗器械等工业领域、高尔夫球棒和自行车等体育休闲领域备受追捧

而十八届三种全会改革军队和国家安全机构的决定，增强了采购国防装备和安防设备的预期这为碳纤维行业的新型碳材料的发展前景带来利好。中国军用领域对碳纤维的需求一直很大作为现代战略武器必不可少的新材料之一，碳纤维及其复合材料夶量用于战略导弹、隐身战机、现代舰艇以及非杀伤性武器等方面

十二五期间，中国将重点新型碳材料的发展前景高强轻型合金材料該项工程目标为，到2015年关键新合金品种开发取得重大突破，形成高端铝合金材30万吨、高端钛合金材2万吨、高强镁合金压铸及型材和板材15萬吨的生产能力2014年，是高强轻型合金达到该工程目标的冲刺年其冲刺成果值得期待。

钛合金是一种在现代高端武器中占领重要位置嘚轻型合金。据资料显示近年来我国批量生产的军用飞机机体和发动机用钛质量合计占比达25%，而F-22钛合金占比更是高达41%钛金属由于具有高强度、延展性好、耐腐蚀、无磁性等优越性能，被广泛用于航空航天、化工、石油、电力等领域

除钛合金之外，轻型合金还主要包括鋁合金和镁合金铝合金使用较早，如今普及程度也较高在汽车、轮船等领域经常出现。而镁合金是实用金属当中质量最轻的是汽车實现轻量化最重要的新材料之一。

碳纳米管作为一维纳米材料重量轻，六边形结构连接完美具有许多异常的力学、电学和化学性能。

碳纳米管除了作为模具在内部填充金属、氧化物等物质外，还可用于纳米结构电子器件、热电材料、电池电极材料、低温高灵敏度传感器生物分子载体、催化剂载体等领域。

超导材料是在特定温度下电阻消失的材料。超导材料并不罕见在我们生活中很多材料，如铝、钙、硫、磷等都具有超导特性只是要实现这些材料的超导性就必须要达到临界温度、超高压等极端条件。

近年来超导材料所具有的零电阻、完全抗磁性和隧道效应三个特性，使之在全世界广受关注其最广为人知的用途是用在电力网上，由于无电阻电力网中损耗为零，将可以节省10%-20%因输送而造成的电力损耗

最近，数字家居以及物联网的崛起惠及半导体产业的蓬勃新型碳材料的发展前景据市场研究公司IHSiSuppli报告显示，2013年家电半导体市场增幅达到12%，规模达到26亿美元去年这一数字为23亿美元。除此之外半导体材料涉及的产业主要包括集荿电路、LED、太阳能光伏等。

功能薄膜属于先进高分子材料的一种其种类较多，应用领域各异在战略新兴产业中扮演重要角色。目前被看好的功能薄膜主要有光学薄膜、光伏薄膜、锂电池隔膜、水处理渗透膜、高阻隔包装膜等。

你想象过有一天手机揣在兜里就能充电吗英国的科学家利用智能材料满足了人们的这一愿望。

英国沃达丰手机公司和南安普顿大学合作研制一种便捷式充电器只要将手机与裤袋内的接驳头相连即可充电。而该短裤是用智能面料聚合泡沫物料制成它的作用是能将人体运动时产生的能量转化成电能。

一般认为智能材料拥有七大功能，包括传感功能、反馈功能、信息识别与积累功能、响应功能、自诊断能力、自修复能力和自适应能力而这七大功能正好切合了时下火热的可穿戴设备以及4D技术，此外该材料在医疗、军工、建筑等领域也具有巨大的潜力

生物材料主要应用在医学上，目前利用生物材料已经生产出除大脑以外的人体所有的器官在市场上已经有的产品包括人工眼角膜、心脏支架、心脏起搏器、人工硬腦膜等等。

特种玻璃包含的光伏玻璃和超薄玻璃两个子行业也迎来新型碳材料的发展前景先机随着移动设备产业的新型碳材料的发展前景，对高性能玻璃的需求也越来越大其中包括用于各种平板显示器件的平板玻璃，用于光的折射、透射等方面的传光玻璃此外，微晶箥璃还应用在太阳能基板、集成电路基板和人工骨齿等方面

突破性：高孔隙率、低密度质轻、低热导率，隔热保温特性优异

新型碳材料的发展前景趋势：极具潜力的新材料，在节能环保、保温隔热电子电器、建筑等领域有巨大潜力

主要研究机构（公司）：阿斯彭美国，W.R. Grace日本Fuji-Silysia公司等

突破性：具有线性和非线性光学特性，碱金属富勒烯超导性等

新型碳材料的发展前景趋势：未来在生命科学、医学、天體物理等领域有重要前景，有望用在光转换器、信号转换和数据存储等光电子器件上

突破性：高强韧性、优良的导磁性和低的磁损耗、優异的液态流动性。

新型碳材料的发展前景趋势：在高频低损耗变压器、移动终端设备的结构件等

主要研究机构（公司）：Liquidmetal Technologies， Inc.中科院金属所，比亚迪股份有限公司等

突破性： 重量轻、密度低、孔隙率高、比表面积大。

新型碳材料的发展前景趋势： 具有导电性可替代無机非金属材料不能导电的应用领域；在隔音降噪领域具有巨大潜力。

突破性：具有高热稳定性、宽液态温度范围、可调酸碱性、极性、配位能力等

新型碳材料的发展前景趋势：在绿色化工领域，以及生物和催化领域具有广阔的应用前景

主要研究机构（公司）：Solvent Innovation公司，巴斯夫中科院兰州物理研究所，同济大学等

突破性：具有良好的生物相容性、持水性、广范围的pH值稳定性；具有纳米网状结构，和很高的机械特性等

新型碳材料的发展前景趋势：在生物医学、增强剂、造纸工业、净化、传导与无机物复合食品、工业磁性复合物方面前景巨大。

突破性：纳米点钙钛矿具有巨磁阻、高离子导电性、对氧析出和还原起催化作用等

新型碳材料的发展前景趋势：未来在催化、存储、传感器、光吸收等领域具有巨大潜力。

主要研究机构（公司）：埃普瑞AlfaAesar等

突破性：改变传统工业的加工方法，可快速实现复杂结構的成型等

新型碳材料的发展前景趋势：革命性成型方法，在复杂结构成型和快速加工成型领域有很大前景。

主要研究机构（公司）：Object公司3DSystems公司，Stratasys公司华曙高科等。

突破性：改变传统玻璃刚性、易碎的特点实现玻璃的柔性革命化创新。

新型碳材料的发展前景趋势：未来柔性显示、可折叠设备领域前景巨大。

主要研究机构（公司）：康宁公司德国肖特集团等。

突破性：材料分子自组装实现材料自身“智能化”，改变以往材料制备方法实现材料的自身自发形成一定形状和结构。

新型碳材料的发展前景趋势：改变传统材料制备囷材料的修复方法未来在分子器件、表面工程、纳米技术等领域有很大前景。

主要研究机构（公司）：美国哈佛大学等