新材料產業圖譜丨需求快速增長，技術加速突破-環球觀焦點

新材料是發展高新技術的重要前提條件，21世紀以來，越來越多的國家將發展新材料產業作為國家重大戰略決策。

(資料圖)

2021年末，我國工業和信息化部、科技部、自然資源部等三部委聯合發布《“十四五”原材料工業發展規劃》。該計劃指出，要部署新材料創新發展工程，圍繞大飛機、航空發動機、集成電路、信息通信、生物產業和能源產業等重點應用領域，攻克相關新材料技術。

伴隨新能源、半導體、軍工等新興領域的蓬勃發展，新材料需求也迎來快速增長。華經產業研究院預計，到2026年，我國新材料產業總產值、全球新材料市場規模將分別達到12.3萬億元、6.4萬億美元，2021-2026年年均復合增長率（CAGR）達14.0%、14.1%。

能源新材料：四大領域自主可控進行時

能源新材料主要涵蓋鋰電、光伏、風電以及氫能等領域。

鋰電方面，鋁塑膜是亟待自主可控的重要材料之一。此前，紫江企業（600210.SH）相關人士對第一財經表示，鋁塑膜生產技術難度較高，在阻隔性、沖深、耐穿刺、耐電解液和絕緣性等性能方面皆有嚴格要求，量產后控制產品一致性的難度也較大，這使得鋁塑膜成為現階段“軟包鋰電池唯一還未實現批量自主可控的關鍵材料”。

EVTank數據顯示，2020年，日本DNP、昭和電工和韓國栗村化學在全球鋁塑膜市場市占率合計達73%，國內廠商新綸新材（002341.SZ）、璞泰來（603659.SH）、明冠新材（688560.SH）、道明光學（002632.SZ）合計僅有17%。

上述紫江企業相關人士介紹，我國企業主要通過技術的內生突破、引進吸收等途徑加速追趕。

紫江企業和明冠新材是自主研發鋁塑膜的代表企業。紫江新材于2007年采用熱法工藝成功推出了國內第一代鋁塑膜產品；明冠新材通過自主開發的干熱復合工藝（干法工藝、熱法工藝），打破國外技術壟斷。新綸新材則于2016年收購日本T&T，由此獲得了相關專利技術，通過外延收購的方式在鋁塑膜行業占領了一席之地。

光伏方面，POE膠膜因具備阻隔性、強抗PID能力、無醋酸等特點，成為目前雙面組件及N型電池、異質結電池所采用的主要封裝膠膜。POE粒子成本占POE光伏膠膜生產總成本的80%以上，是膠膜核心原料，具備較大的自主可控空間。

2017-2021年，我國POE進口量從22.22萬噸增長至63.99萬噸，年均復合增長率為29.95%；2022年1-7月，我國POE進口量為37.88萬噸。

從產能規劃來看，東亞前海證券數據顯示，截至2022年12月，國內POE總規劃產能約210萬噸/年，包括萬華化學（600309.SH）的40萬噸/年、東方盛虹（000301.SZ）的30萬噸/年、衛星化學（002648.SZ）的10萬噸/年等，相比之下，2021年世界首位的陶氏化學年產能為76萬噸，韓國LG為28萬噸。

伴隨多數企業通過中試并放大穩健推進POE產能，考慮到項目試車及產能爬坡，中信證券預計2024年有望實現自主可控量產突破。

風電方面，絕緣材料是電纜產業鏈中的核心技術。

由于風力發電機單機容量大，且工作環境復雜，風力發電機對絕緣材料的可靠性要求很高。目前110kV/220kV及以上的高壓電纜料大部分市場份額被國外廠商壟斷，國內僅少數公司具備生產能力。其中萬馬股份（002276.SZ）是目前國內唯一可以穩定大批量供應110kV/220kV超高壓電纜料的企業，電纜材料銷量也領跑國內同行。

此外隨著海風逐步放量，海上風力發電機對絕緣材料的耐鹽霧腐蝕性等性能也提出了更高的要求。博菲電氣（001255.SZ）的環保型風電VPI浸漬漆產品是一種高品質絕緣樹脂，可以替代原VT型VPI浸漬樹脂應用在海上及陸上風電領域，相對國外進口產品性價比較高。

氫能方面，質子交換膜（PEM）是該領域需要實現自主可控的重點材料之一。

近年，國內以PEM制氫為代表的可再生能源制氫項目明顯增多。高工氫電數據顯示，2022-2025年國內PEM制氫對質子交換膜的需求量分別為0.5萬平方米、1.0萬平方米、1.7萬平方米、2.9萬平方米。

目前，國內質子交換膜市場主要被海外龍頭占據。PEM制氫用質子交換膜方面，2021年科慕（杜邦）占據國內76.0%市場份額，國產廠商市占率約為21.5%；燃料電池質子交換膜方面，2021年戈爾占據85.0%的市場份額，國產廠商市占率僅為11.6%。

產能方面，東岳集團(00189.HK)除已投產的50萬平米/年產能外，還有100萬平米/年規劃產能，未來還將建設500萬平米/年質子交換膜項目。東材科技（601208.SH）50萬平米/年質子交換膜預計2023年建成投產；泛亞微透（688386.SH）聯合多家公司成立源氫新能源，擬建設150萬平米氫質子交換膜產業化項目，已于2022年8月開工；據悉，萬潤股份（002643.SZ）將實現無氟質子交換膜的產業化。

半導體新材料：半導體產業發展基石，規模不斷上漲

半導體材料與半導體設備共同構成半導體制造環節的核心上游供應鏈，是半導體產業發展的基石。

根據SEMI數據，2015-2021年全球半導體材料行業市場規模整體呈不斷上漲態勢，2015年市場規模為432.9億美元，2021年增長到643億美元，年復合增長率（CAGR）為6.8%。

按照應用環節，半導體材料可分為制造材料與封測材料。根據SEMI數據，2021年全球643億美元半導體材料市場中，制造材料市場規模約404億美元，占比63%；封測材料市場規模約239億美元，占比37%。

制造材料主要包括硅片、特種氣體、掩膜版、光刻膠及配套材料、濕電子化學品、靶材、CMP拋光液&拋光墊等；封裝材料主要包括封裝基板、引線框架、鍵合絲、包封材料、陶瓷基板、芯片粘接材料等。

Techet數據顯示，2021年半導體制造材料市場細分占比中，硅片占比41%最高，市場規模約126億美元；掩膜版、電子特氣分別占比16%、15%，約49億、45億美元；CMP材料、光刻膠、濕電子化學品、靶材分別占比10%、8%、6%、4%，市場規模分別為30億、25億、20億和11億美元。

硅片作為市場規模最大的半導體材料，其出貨量也隨著半導體的需求量增長而增長。根據IC Insights數據，2021年電子系統中的半導體含量提高到了33.2%，創歷史新高，同時預期終值將超過40%。在半導體含量推動作用下，硅片出貨面積呈上升趨勢，根據SEMI數據，2021年全球硅片出貨面積141.65億平方英寸，創歷史新高。同時，在先進制程發展下，12英寸大硅片的需求占比也在提升。

特種氣體指被應用于特定領域，對純度、品種、性質有特殊要求的工業氣體，根據具體應用不同可分為電子特氣、高純氣體和標準氣體，廣泛應用于集成電路、顯示面板、光伏能源、光纖光纜、新能源汽車、航空航天、環保、醫療等領域。

電子特氣廣泛應用于集成電路制造領域和半導體照明領域，是市場規模占比最高的特種氣體，超過60%，也是純度和質量穩定性最高要求的特種氣體，純度一般在6N以上。

國產特氣價格優勢明顯（約為海外的60%-80%），正快速發展。根據中國半導體工業協會和SEMI數據，2021年中國電子特氣市場規模約196億元，預計2025年達到316.6億元，2016-2025年CAGR為14.2%。

光刻膠按照用途主要分為半導體用光刻膠、平板顯示用光刻膠和PCB光刻膠三類，其中半導體用光刻膠的技術難度最大。國內目前94%的光刻膠集中在PCB行業，半導體用高端光刻膠仍待突破和驗證。

光刻膠可分為KrF、ArF、ArFi、g線i線、EUV光刻膠，根據TECHCET數據，2021年市場規模分別為6.9億、1.96億、7.59億、2.92億、0.51億美元，占比分別為34.7%、9.9%、38.2%、14.7%、2.6%；2020-2025年出貨量CAGR分別為8.5%、1.8%、6.5%、2%、51.8%。整體來看，KrF、ArF光刻膠市場占比最高，覆蓋了250nm-7nm的絕大部分制程；EUV光刻膠的技術壁壘最高，增速最快。

軍工新材料：技術發展呈四大趨勢

隨著軍工產業的迅速發展，起支撐作用的材料技術發展呈現出以下趨勢：一是復合化，通過微觀、中觀和宏觀層次的復合大幅度提高材料的綜合性能；二是多功能化，通過材料成分、組織、結構的優化設計和精確控制，使單一材料具備多項功能，達到簡化武器裝備結構設計，實現小型化，高可靠的目的；三是高性能化，材料的綜合性能不斷優化，為提高武器裝備的性能奠定物質基礎；四是低成本化，低成本技術在材料領域是一項高科技含量的技術，對武器裝備的研制和生產具有越來越重要的作用。

高溫合金材料是航空航天材料的重要組成部分，是制造航空航天發動機熱端部件的關鍵材料，主要用于發動機渦輪葉片、渦輪盤、燃燒室、導向器及部分機匣和封嚴件。在先進的航空發動機中，高溫合金部件占發動機總重量的40%-60%以上。

鈦合金具有密度低、比強度高、良好的高溫力學性能等特點，能提高航空發動機的推重比，被廣泛應用于航空領域中。該材料在國外先進飛機航空發動機上的用量占其總重量的25%-40%，隨著技術的發展，鈦合金材料用量越來越多。

航空復合材料按增強基體可分為樹脂基復合材料、碳基復合材料、陶瓷基復合材料和金屬基復合材料，其中樹脂基復合材料是目前航空復合材料家族中應用量最大、技術成熟的材料，廣泛應用于民機、軍機、發動機領域，對推動航空裝備升級換代起到關鍵作用。

航空用隱身材料包括三類，分別為雷達隱身材料、紅外隱身材料和多頻譜隱身材料，其中以雷達隱身材料和紅外隱身材料為主。

軍工電子則具有較高的軍民通用性，部分細分領域龍頭還可以在信創、網安等領域享受到額外的紅利。火炬電子（603678.SH）為該領域龍頭企業，公司成熟產品包括片式多層陶瓷電容器（MLCC）、引線式多層陶瓷電容器、多芯組陶瓷電容器、脈沖功率陶瓷電容器、鉭電容器、超級電容器等多系列產品，廣泛應用于航空、航天、船舶及通訊、電力、軌道交通、新能源等高端領域。

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