新材料產(chǎn)業(yè)市場前景廣闊。一是由于技術進步以及新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,一些新材料相對于傳統(tǒng)材料來說,在性能和成本方面有明顯的優(yōu)勢;二是出于環(huán)境保護的考慮和資源的限制,一些新材料有較大的優(yōu)勢。當前中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,產(chǎn)業(yè)規(guī)模保持平穩(wěn)增長;材料種類日益豐富,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)略有起伏;政策資金積極扶持,發(fā)展環(huán)境逐步優(yōu)化;產(chǎn)業(yè)基地建設加快,區(qū)域特色逐漸形成。但科研創(chuàng)新能力較弱、產(chǎn)品層次過低、關鍵技術和生產(chǎn)工藝有待改進、材料價格易受市場供需影響等問題仍然制約中國新材料行業(yè)的發(fā)展。面對資源和環(huán)境的雙重壓力,如何改變高投入、高消耗、高污染、低效益的傳統(tǒng)路子,調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、加大綠色環(huán)保材料的開發(fā)與應用比重是中國新材料產(chǎn)業(yè)急需解決的問題。本報告從分析新材料產(chǎn)業(yè)格局和競爭態(tài)勢入手,探討產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢,對中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、競爭狀況、生命周期以及盈利水平等主要指標進行了分析,挖掘投資機會,為新材料廠商、行業(yè)協(xié)會、投資機構(gòu)等企業(yè)和機構(gòu)提供運營、決策參考。
一、新材料行業(yè)概述
中國已成為全球制造基地,新材料下游化工、能源、建材、機械、IT 等行業(yè)發(fā)展迅速,新材料優(yōu)異的產(chǎn)品性能和應用領域使其產(chǎn)品市場需求一直保持較高的增長,新材料已成為支撐中國制造的基礎行業(yè)。中國政府歷來重視新材料技術及產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,在各項國家計劃中給予了重點支持。同時國家政策、資金引導大量的社會資金向新材料產(chǎn)業(yè)投資,目前中國新材料產(chǎn)業(yè)基地建設步伐加快,根據(jù)自身的優(yōu)勢,大力發(fā)展特色材料產(chǎn)業(yè),極大地推動了中國新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
(一)新材料的簡介與分類
新材料是指那些新出現(xiàn)或已在發(fā)展中的、具有傳統(tǒng)材料所不具備的優(yōu)異性能和特殊功能的材料。新材料與傳統(tǒng)材料之間并沒有截然的分界,新材料在傳統(tǒng)材料基礎上發(fā)展而成,傳統(tǒng)材料經(jīng)過組成、結(jié)構(gòu)、設計和工藝上的改進從而提高材料性能或出現(xiàn)新的性能都可發(fā)展成為新材料。同傳統(tǒng)材料一樣,新材料可以從結(jié)構(gòu)組成、功能和應用領域等多種不同角度對其進行分類,不同的分類之間相互交*和嵌套。目前,一般按應用領域和當今的研究熱點把新材料分為以下的主要領域:
電子信息材料、新能源材料、納米材料、先進復合材料、先進陶瓷材料、生態(tài)環(huán)境材料、新型功能材料(含高溫超導材料、磁性材料、金剛石薄膜、功能高分子材料等)、生物醫(yī)用材料、高性能結(jié)構(gòu)材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。隨著信息產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)、航空航天、核技術等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及傳統(tǒng)材料行業(yè)的高技術化,新材料產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。據(jù)保守估算,現(xiàn)今世界上各種新材料市場規(guī)模每年已超過4000 多億元,由新材料研究產(chǎn)生的新技術和由新技術制成的新產(chǎn)品則有著更大的市場。
當前國際上新材料研究與發(fā)展呈現(xiàn)四大趨勢:新材料的研發(fā)、生產(chǎn)和應用趨于一體化;從深入微觀層次有目標地發(fā)現(xiàn)和開發(fā)新材料;計算材料學-模擬-實驗的結(jié)合是未來發(fā)展新材料的重要研究方法;世界各國越來越重視國家對新材料研發(fā)工作的組織和指導。
“十一五”期間,我國重點發(fā)展 17 類新材料。首先是硅基微納電子材料。我國將發(fā)展 2 ~3個滿足 100 ~ 45 納米線寬集成電路需求的 8英寸、12英寸硅單晶、晶片和外延片的高技術產(chǎn)業(yè)基地,形成年產(chǎn)3000 噸多晶硅的生產(chǎn)能力,并進行 6 ~ 8 英寸 SOI、SiGe/Si 和應變硅材料示范工程建設。其次是半導體固體照明工程材料與器件。到2010 年實現(xiàn)半導體白光照明的產(chǎn)業(yè)化,形成由襯底材料、外延片、芯片、封裝到產(chǎn)品應用完整的半導體白光照明產(chǎn)業(yè)鏈。第三是平板顯示材料與器件。“十一五”期間我國將實現(xiàn)大屏幕彩色 PDP 熒光粉、漿料和 PDP 顯示器件產(chǎn)業(yè)化,三基色 OLED 發(fā)光材料和彩色 OLED 顯示器件產(chǎn)業(yè)化以及 TN-LCD 和 TFT-LCD 液晶材料及其偏光片產(chǎn)業(yè)化。同時,發(fā)展平板顯示驅(qū)動電路 IC 和平板顯示器件玻璃基板。此外,“十一五”期間還將發(fā)展光電子材料、全固態(tài)激光材料、稀土功能材料、功能陶瓷材料、超級鋼材材料與技術、航空航天用關鍵材料、核能工程材料、高速鐵路以及汽車用材料、新型能源材料、生物醫(yī)用材料、生態(tài)環(huán)境材料、海水淡化材料與技術、納米材料與技術以及超導材料。
(二)新材料行業(yè)的主要特點
隨著社會科技的進步和新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對新材料需求的種類和數(shù)量都大大增加,新材料市場需求前景十分看好。以新材料為支撐的新興產(chǎn)業(yè),如計算機、通訊、綠色能源、生物醫(yī)藥、納米產(chǎn)業(yè)等的快速發(fā)展,對新材料的種類和數(shù)量需求也將進一步擴大。預計到 2015年,僅中國市場就需要永磁鐵氧體 50 萬噸,軟磁鐵氧體20 萬噸,釹鐵硼磁體 5 萬噸。當前,新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出以下主要特點和趨勢:
1. 應用領域?qū)拸V,跨部門跨行業(yè)
新材料與信息、能源、醫(yī)療衛(wèi)生、交通、建筑等產(chǎn)業(yè)的結(jié)合越來越緊密,不僅包括市場一度熱衷的納米材料、磁性材料等產(chǎn)品,還包括與能源結(jié)合緊密的新型能源材料,與信息行業(yè)緊密結(jié)合的光通訊材料,更有聚氨酯、氯化聚乙烯、有機氟材料等傳統(tǒng)高分子材料;同時,生產(chǎn)這些產(chǎn)品的企業(yè)又分處不同行業(yè),無論是設備、生產(chǎn)技術,還是銷售市場均存在較大差異。因此各國都致力于把材料發(fā)展納入到產(chǎn)、學、研、官一體化的平臺,以滿足材料開發(fā)對各個部門提出的不同要求。
2. 新材料產(chǎn)業(yè)上下游進一步融合
隨著高新技術的發(fā)展,新材料與基礎材料產(chǎn)業(yè)結(jié)合日益緊密,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出橫向擴散的特點。基礎材料產(chǎn)業(yè)正向新材料產(chǎn)業(yè)拓展,世界上很多著名的新材料企業(yè)以前都是鋼鐵、化工、有色金屬等基礎材料企業(yè),利用積累的大規(guī)模生產(chǎn)能力、生產(chǎn)技術及充足的資金進入新材料領域。伴隨著元器件微型化的趨勢,新材料技術與器件的一體化趨勢日趨明顯,新材料產(chǎn)業(yè)與上下游產(chǎn)業(yè)相互合作與融合更加緊密,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)垂直擴散趨勢。新材料行業(yè)的發(fā)展依賴于上下游相關行業(yè)的發(fā)展,特別是下游用戶的進一步創(chuàng)新開發(fā),才能使新材料產(chǎn)品最終走向市場。這種趨勢減少了材料產(chǎn)業(yè)化的中間環(huán)節(jié),加快了研究成果的轉(zhuǎn)化,降低了研發(fā)與市場風險,有利于提高企業(yè)競爭力。
3. 新材料向多功能、智能化方向發(fā)展,開發(fā)與應用聯(lián)系更加緊密
21 世紀,新材料技術的突破將在很大程度上使材料產(chǎn)品實現(xiàn)智能化、多功能化、環(huán)保、復合化、低成本化、長壽命及按用戶進行定制。這些產(chǎn)品會加快信息產(chǎn)業(yè)和生物技術的革命性進展也能夠給制造業(yè)、服務業(yè)及人們生活方式帶來重要影響。同時新材料的開發(fā)與應用聯(lián)系更加緊密,針對特定的應用目的開發(fā)新材料可以加快研制速度,提高材料的使用性能,便于新材料迅速走向?qū)嶋H應用,并且可以減少材料的“性能浪費”,從而節(jié)約了資源。
4. 新材料發(fā)展和生態(tài)環(huán)境及資源的協(xié)調(diào)性倍受重視
面對資源、環(huán)境和人口的巨大壓力,各國都在不斷加大生態(tài)環(huán)境材料及其相關領域的研究與開發(fā)力度,并從政策、資金等方面都給予更大支持。材料的生態(tài)環(huán)境化是材料及其產(chǎn)業(yè)在資源和環(huán)境問題制約下滿足經(jīng)濟可承受性、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。開發(fā)新材料將更加重視從生產(chǎn)到使用的全過程對環(huán)境的影響,資源保護、生產(chǎn)制備過程的污染和能耗、使用性能和回收再利用的問題。生態(tài)環(huán)境材料的三個特征是優(yōu)異性能并節(jié)省資源、減少污染和再生利用。目的是實現(xiàn)資源、材料的有機統(tǒng)一和優(yōu)化配置,達到資源的高度綜合利用以獲得最大的資源效益和環(huán)境效益,為形成循環(huán)型社會的材料生產(chǎn)體系奠定基礎。
二、我國新材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢分析
新材料產(chǎn)業(yè)涉及的范圍比較廣,包括稀土、磁性材料、金剛石材料、新能源材料、特殊陶瓷材料、光電子、信息材料、智能材料以及生物醫(yī)用材料等行業(yè)。這些行業(yè)除少數(shù)擁有資源壟斷性之外,大多數(shù)是競爭性行業(yè),盡管競爭比較激烈,但由于這些行業(yè)的技術含量高,產(chǎn)品附加值大,因而大多數(shù)企業(yè)的盈利水平都比較高。
(一)我國新材料科技發(fā)展總體概況
新材料是新興工業(yè)的基礎。國家發(fā)改委自 2000 年開始組織實施了新材料高技術產(chǎn)業(yè)化專項,大力發(fā)展對國民經(jīng)濟有重要支撐作用的新材料,特別是發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)和受西方制約并對我國實行技術、產(chǎn)品封鎖的新材料產(chǎn)業(yè)化,在一些重點、關鍵新材料的制備技術、工藝技術、新品種開發(fā)技術及節(jié)能、環(huán)保和資源綜合利用技術上有突破性的進展。國家“十一五”規(guī)劃則明確,新材料產(chǎn)業(yè)要圍繞信息、生物、航空航天、重大裝備、新能源等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求,提升電子信息材料水平,加快航空航天材料研制,擴大能源材料生產(chǎn)。
目前,許多省市政府把新材料產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟增長點列入議事日程,并將出臺配套的產(chǎn)業(yè)政策給予重點支持,其中以北京、上海、西安、深圳、山東、重慶、武漢、江蘇尤為突出。海門、江陰、長沙、銅陵、寧波、攀枝花、石嘴山等城市先后提出了建設成國家新材料基地的目標。當前我國的新材料產(chǎn)業(yè)在國際產(chǎn)業(yè)布局中正處于由低級向高級發(fā)展的階段,未來隨著對外開放和與全球業(yè)界的廣泛交流合作,我國新材料產(chǎn)業(yè)將呈快速健康發(fā)展走勢。我國在一些重點、關鍵新材料的制備技術、工藝技術、新產(chǎn)品開發(fā)及節(jié)能、環(huán)保和資源綜合利用等方面取得了明顯成效,一批新材料產(chǎn)業(yè)形成和發(fā)展,初步形成了完整的新材料體系,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
一是在電子信息材料領域形成了直徑 200 毫米(8 英寸)硅單晶拋光片、純鎵和高純鎵、水平砷化鎵晶片等半導體材料產(chǎn)業(yè)以及新型超長余輝發(fā)光材料和制品、氮化鎵基高度發(fā)光材料與發(fā)光器件、彩色終端顯示用熒光粉、納米級摻稀土基因——氧化硅玻璃復合光放大功能材料、偏光片彩色感光材料等顯示發(fā)光材料產(chǎn)業(yè)。
二是在電池和電池材料方面形成了包括鋰離子電池、方型鋰離子電池、鋰離子電池極板材料、鋰離子電池用六氟磷酸鋰、鎳氫動力電池正極新材料、動力電池儲能材料等在內(nèi)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。
三是在稀土永磁材料的研究開發(fā)與應用上,發(fā)明了在國際上處于領先水平的釹鐵氮新型永磁材料。
四是在稀土提取及相關產(chǎn)品方面形成了我國的特色產(chǎn)業(yè),如高純稀土金屬鈰、釷、高純氧化銪、重稀土金屬、稀土復合氧化物燃燒催化劑等。五是在新型高分子材料方面形成了改性 MC 尼龍管材和管件、特種工程塑料聚醚酮樹脂、光盤級聚碳酸酯、特性氨綸纖維、高分子功能材料熱縮細管與母排保護套管等產(chǎn)品系列。
雖然,我國新材料產(chǎn)業(yè)取得了很大進步,但與發(fā)達國家相比還有很大差距,主要表現(xiàn)在:擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利成果還不夠多,高性能、高附加值的產(chǎn)品相對較少;新材料的工程應用開發(fā)滯后,成果轉(zhuǎn)化率低,規(guī)模化生產(chǎn)程度低;材料的合成與加工裝備落后,資源和能源利用率低,單位國民生產(chǎn)總值所消耗的礦物原料比發(fā)達國家高2 ~ 4 倍,二次資源利用率只相當于世界發(fā)達水平的1/4 ~ 1/3,廢棄資源的回收技術和水平低,環(huán)境問題突出等。例如,復合材料工業(yè)的落后影響了航空航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,一些特殊鋼研發(fā)、生產(chǎn)落后影響了LNG 運輸船和集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為滿足我國高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要,大力促進新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,已成為我國高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一項重要任務。
(二)我國新材料產(chǎn)業(yè)布局
目前我國的新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有區(qū)域性,特色產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)集聚趨勢;產(chǎn)業(yè)鏈日益完善,企業(yè)抗風險能力提高;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出橫向擴散的特點。近年來,新材料企業(yè)加快了產(chǎn)業(yè)整合的步伐,通過進入新材料上下游產(chǎn)業(yè)降低經(jīng)營成本、提高產(chǎn)品附加值、改變不利的產(chǎn)業(yè)競爭地位,并以此增強企業(yè)自身整體盈利水平。許多新材料企業(yè)從技術薄弱、規(guī)模弱小成長為技術領先、具備較大生產(chǎn)能力的上市公司及知名企業(yè),行業(yè)競爭也由無序低價競爭轉(zhuǎn)向客戶需求和市場導向的方向發(fā)展。如寧波韻升公司形成了“釹鐵硼——八音琴、電機”產(chǎn)業(yè)鏈布局;包頭稀奧科公司進入貯氫合金、電 池極板以及鎳氫電池三個生產(chǎn)領域,完善了其鎳氫電池產(chǎn)業(yè)鏈;中信國安盟固利、青鳥華光、天威英利等公司早已進入下游電池領域,形成電池材料、電池生產(chǎn)上下游結(jié)合的產(chǎn)業(yè)鏈格局。
我國各地特色材料產(chǎn)業(yè)呈集聚趨勢,已經(jīng)在長江三角洲形成了浙江東陽、寧波、海寧磁性材料特色產(chǎn)業(yè)區(qū)域,杭州灣精細化工特色產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),江蘇沿江新材料產(chǎn)業(yè)帶等新材料特色產(chǎn)業(yè)集中區(qū);在珠江三角洲初步形成了建筑衛(wèi)生陶瓷、改性塑料、新型電池、高性能涂料等產(chǎn)業(yè)集群。此外,山東、福建、江西、湖南、遼寧等省區(qū)也開始出現(xiàn)新材料產(chǎn)業(yè)集群化態(tài)勢。為了推進新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,科技部已批準建立了新材料相關基地 60多家,這些基地的建設有力地推動了我國新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,并在一些領域形成了特色。從我國新材料行業(yè)競爭情況看,技術先進、產(chǎn)品附加值高的高端材料主要由國外廠商供應,而國內(nèi)廠商在低端材料方面優(yōu)勢明顯。例如,在稀土新材料領域,我國稀土資源占世界總儲量的80%,產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的70%,但其中的 2/3 以資源或初級產(chǎn)品的方式出口國外。發(fā)達國家生產(chǎn)的稀土磁體是高投入、高產(chǎn)值、高利潤的“三高”產(chǎn)業(yè),而中國的情況與發(fā)達國家截然相反。在電池新材料方面,近年來國內(nèi)電池新材料廠商不斷加強技術研發(fā),產(chǎn)品競爭力逐步增強。在鋰電池正極、負極材料以及電解液方面,國內(nèi)廠商如中信國安盟固利、杉杉科技、深圳貝特瑞等廠商無論在生產(chǎn)規(guī)模還是產(chǎn)品質(zhì)量方面都走在前列,但在鋰電池隔離膜方面,幾乎全部依賴進口。目前,我國新材料產(chǎn)業(yè)基地發(fā)展較快,新材料產(chǎn)業(yè)基地正成為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的推動力量之一,同時也成為各個區(qū)域競爭的焦點。如武漢、長春、廣州、西安等城市由于在光電材料上有較好的技術積累,在“中國光谷”稱號歸屬上相互競爭,這種競爭促進了當?shù)匦虏牧袭a(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也使我國新材料產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)區(qū)域差異。
(三)我國新材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢
“我國已經(jīng)成為新材料的生產(chǎn)和消費大國,鋼鐵、重要有色金屬、主要建材、合成纖維等基礎材料的產(chǎn)量均居世界首位。全部工業(yè)材料的工業(yè)增加值約為 14 964 億元,約占我國 GDP 的14.6%。”科技部高新技術發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化司材料處處長王琦安指出,我國的新材料產(chǎn)業(yè)還存在很多問題,比如在生產(chǎn)過程中資源、能源消耗大,在高性能材料及其品種開發(fā)、先進制備加工技術、材料性能表征與應用等方面與世界先進水平有較大差距,而且具有自主知識產(chǎn)權(quán)的品種較少,高技術含量和高附加值的關鍵材料大部分依賴進口。因此,“我國新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展急需加快”。
1. 國防軍工的現(xiàn)代化將極大的拉動新材料的需求
由于新材料性能優(yōu)良、價格較高,過去主要用于軍工、航天、航空等領域。而隨著我國國防現(xiàn)代化的要求,國家軍費的支出絕對值不斷增長,占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重也不斷增長,我們預期在這一背景下,新材料必將迎來更好的發(fā)展機遇。
2. 國內(nèi)消費增長刺激化工新材料的發(fā)展
隨著化工新材料在技術上的突破,規(guī)模化生產(chǎn)導致成本大幅度下降,價格已為民用產(chǎn)品所接受,加上化工新材料具有耐高溫、低溫、耐腐蝕、抗老化及強度高、耐摩擦等優(yōu)異的性能,目前已廣泛用于電子、汽車、建材等領域。中國經(jīng)濟的高速發(fā)展帶動了對類似電子、汽車等消費品的需求,這些下游消費品的需求增速又帶動了中國新材料行業(yè)的發(fā)展,目前有些新材料的需求增長是中國 GDP 增長的幾倍。
3. 國內(nèi)龍頭企業(yè)自主創(chuàng)新能力提升,進口替代趨勢明顯
新材料行業(yè)的發(fā)展過程中不可避免的是產(chǎn)品市場價格波動較大。一般而言,國內(nèi)化工新材料產(chǎn)品都經(jīng)歷了一個國外技術封鎖、市場壟斷、產(chǎn)品高價高毛利——自主研發(fā)、裝置建成、國外傾銷——國家保護、反傾銷、合作、市場穩(wěn)定、合理價格的過程。經(jīng)過幾年的發(fā)展,我國新材料產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模,而且在少數(shù)領域有較強的國際競爭力。國內(nèi)龍頭企業(yè)通過不斷研發(fā)和創(chuàng)新,形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工藝和技術,逐漸具有成本和規(guī)模優(yōu)勢,進口替代趨勢明顯。比較典型的如有機硅產(chǎn)品,在國內(nèi)未能建成第一套工業(yè)化裝置之前,國外對手采取的是封鎖技術以及高價策略,有機硅中間體產(chǎn)品價格最高在1996 年,曾經(jīng)超過 4 萬元 / 噸,在國內(nèi)裝置建成后,國外對手采取了傾銷策略,價格在2003 年最低時只有不到 1.5 萬元 / 噸,在國家有關部門的支持下,通過反傾銷的調(diào)查以及終裁,目前價格維持在2.7 萬元 / 噸的合理價位。正是由于政策保護的緩沖和國內(nèi)企業(yè)的不斷吸收消化并自主創(chuàng)新,使得我國有機硅產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,并接近了世界先進水平。
另外,我國研究開發(fā)的各種高性能增強體材料也正在逐步替代進口產(chǎn)品,一批有特色的高性能樹脂已經(jīng)研制成功,新一代樹脂基、金屬基和陶瓷基復合材料正在研究開發(fā)之中;在新型高臨界溫度超導材料的探索中,高溫超導機理,銅氧化物超導材料的相關和晶體結(jié)構(gòu),超導銅氧化物材料實用成材技術、薄膜技術有關的材料科學集成性研究、高臨界溫度超導電性研究等領域一直保持或接近世界前沿。并且,我國已經(jīng)成功建成年產(chǎn)百噸級的非晶薄帶卷材;研制出多種成分合金、多用途的新材料;能夠拉制出直徑為300 毫米(12 英寸)、重量達 81 公斤的大直徑硅單晶;在瓷料的研究上取得了突破,高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料的研制及應用,在國際上有一定地位,低燒瓷料上形成了自己的特色;高分子材料的產(chǎn)業(yè)化近年來也有較大發(fā)展;利用稀土資源,研究開發(fā)的新型貯氫材料,在實驗室條件下成功地應用于鎳氫電池的制造。
三、我國新材料主要子行業(yè)分析
根據(jù)國家的新材料產(chǎn)業(yè)“十一五”發(fā)展專項規(guī)劃,我國新材料產(chǎn)業(yè)應以市場需求為導向,以推動行業(yè)技術進步和產(chǎn)業(yè)升級為目的,重點發(fā)展技術含量高、發(fā)展前景好的新材料產(chǎn)業(yè)。可以預料,未來幾年隨著新材料下游化工、能源、建材、機械、IT 等行業(yè)發(fā)展迅速,以下幾個新材料子行業(yè)將憑借著優(yōu)異的產(chǎn)品性能和廣泛的應用領域使其產(chǎn)品市場需求保持較高的增長。
(一)有機硅
有機硅具有對人體無毒害同時耐腐蝕、耐老化等優(yōu)異性能,除了主要的電子產(chǎn)品和建筑等領域,目前在健康衛(wèi)生和家庭用品等領域的應用仍在不斷拓寬。預計未來幾年的需求仍將以 20% 的速度增長。世界有機硅單體的生產(chǎn)主要集中在北美、西歐及日本,全球前6 家企業(yè)擁有 81.2% 的有機硅產(chǎn)能。隨著藍星集團并購羅地亞有機硅業(yè)務后,中國有機硅的產(chǎn)能將大幅提升,為55 萬噸 / 年,將占世界總產(chǎn)能的21%。
從有機硅產(chǎn)業(yè)鏈中可以看出,有機硅單體是有機硅工業(yè)的基礎,而技術壁壘最高的有機硅下游產(chǎn)品則是產(chǎn)業(yè)鏈中附加值最高的部分。有機硅產(chǎn)品目前已有1 萬多個品種牌號,市場上實際供應的約有 5000 種,其中硅橡膠是產(chǎn)量最大、品種牌號最多的門類。由于應用面極廣,單個品種有機硅材料的市場都不大,用戶也非常分散。這種市場特征決定了有機硅下游的技術服務性非常強,企業(yè)的競爭實力體現(xiàn)在以客戶的需求為中心,不斷開發(fā)新品種,拓展市場。這種創(chuàng)造需求的模式有利于在市場形成后與客戶形成穩(wěn)固的合作關系,從而形成了新的技術應用壁壘。
作為高耗能行業(yè),國際市場上工業(yè)硅資源供應緊張,而中國工業(yè)硅資源成本相對為全球最低,加之中國對有機硅需求的平均增長率多年來一直保持在 25% 以上,是全球需求增長最快的區(qū)域。而2005 年國家商務部對進口初級形態(tài)二甲基環(huán)硅氧烷的反傾銷裁定,使得世界有機硅生產(chǎn)巨頭不約而同選擇在華投資作為突破途徑。
如同發(fā)達國家一樣,我國有機硅單體消費同樣主要集中于硅橡膠和硅油領域。中國擁有全世界增速最快的有機硅市場(近年來需求增長率維持在25% 以上),除汽車氣囊、密封劑、靜脈管道、有機硅涂料、硅膠鍵盤、抗紫外線防曬霜以及防毒面具等產(chǎn)品外,有機硅應用領域十分廣泛。僅汽車一項就在汽車底盤、剎車系統(tǒng)、安全氣囊、車身和內(nèi)部零件、塑料零件和傳動系統(tǒng)、燃料及空調(diào)系統(tǒng)、電子和電氣零件等方面使用了包括密封劑、粘結(jié)劑以及絕緣材料等在內(nèi)的有機硅產(chǎn)品。
目前國內(nèi)的有機硅行業(yè)單體和中間體產(chǎn)能主要集中在新安股份、星新材料等少數(shù)大企業(yè)中,但下游產(chǎn)品產(chǎn)能卻分散在1500 家左右的中小企業(yè),產(chǎn)品品種也只有區(qū)區(qū)幾百種。預計 2007年~ 2010 年我國有機硅單體的新增產(chǎn)能將達到157.2 萬噸 / 年,聚硅氧烷將新增 78.6 萬噸 / 年的產(chǎn)能,缺口將逐漸得到彌補,目前單體產(chǎn)能已有過剩傾向。
由于星新材料新建 10萬噸 / 年的有機硅單體于 2007 年下半年開始穩(wěn)定運行,加上部分小有機硅廠建成投產(chǎn),沖擊市場,引發(fā)有機硅價格大幅下跌,目前市場價格已較2007 年初下跌了 22%。由于市場供應充足,有機硅價格大幅反彈的可能性較小。
而從有機硅工業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈來看,單體是有機硅工業(yè)的基礎,而高附加值的有機硅下游產(chǎn)品則是整個產(chǎn)業(yè)鏈中最賺錢的部分,也是技術壁壘最高的領域。以德固賽的涂料有機硅添加劑為例,他們從國內(nèi)采購單體加工成成品,可以從中賺到100% 的利潤。國外主要有機硅巨頭的利潤大部分來自用自產(chǎn)單體開發(fā)出的各類有機硅下游終端產(chǎn)品,下游產(chǎn)品多達上萬種,僅道康寧公司目前就約有7000 種有機硅產(chǎn)品在銷售,每年另有約 900項產(chǎn)品在研發(fā)。
因此,從投資角度來看,投資有機硅產(chǎn)品深加工企業(yè)具有潛在的價值。有機硅產(chǎn)品深加工可大幅提高企業(yè)盈利水平。由于我國深加工產(chǎn)品較少,目前國內(nèi)每噸有機硅單體僅能產(chǎn)生1.3 萬元左右的銷售收入,遠低于4 萬元的全球平均水平;除了因為國內(nèi)有機硅單體企業(yè)向下游延伸較少之外,重要的原因是國內(nèi)有機硅單體在品質(zhì)上與世界先進水平相比還有一定的差距。
(二)釹鐵硼稀土永磁材料
世界永磁材料的發(fā)展經(jīng)歷了如下過程:20 世紀 40年代末出現(xiàn)了 AlNiCo 永磁,50 年代誕生了鐵氧體永磁,60 年代研制出了第一代稀土永磁 SmCo5,70 年代開發(fā)成功第二代稀土永磁 SmCo17,1983年研制成功最新一代“永磁王”——NdFeB。釹鐵硼具有體積小、重量輕和磁性強的特點,是迄今為止性能價格比最佳的磁體。
釹鐵硼作為節(jié)能環(huán)保的朝陽產(chǎn)業(yè),廣泛用于信息技術、汽車、核磁共振、風力發(fā)電和電機等領域,預計未來3 ~ 5 年的復合增長率在 20% 左右。由于中國具有明顯的資源、成本和市場優(yōu)勢,世界釹鐵硼產(chǎn)業(yè)正在向中國轉(zhuǎn)移,2005 年中國釹鐵硼產(chǎn)量己經(jīng)占到全球產(chǎn)量的 70% 以上。
釹鐵硼行業(yè)的核心技術主要體現(xiàn)在制造工藝上,具體體現(xiàn)在其產(chǎn)品的均勻性、一致性、加工質(zhì)量、鍍層質(zhì)量等方面。燒結(jié)釹鐵硼磁能積的理論極限值是64MGOe,目前國際實驗室水平達到了 N55;世界上做的最好的釹鐵硼磁能級已經(jīng)達到了 N53,如日本住友,其主流產(chǎn)品等于或者高于 N50,國內(nèi)目前大部分釹鐵硼企業(yè)都在 N45、N48 左右的水平,部分企業(yè)如中科三環(huán)、寧波韻升等達到了 N50、N53 的水平。由于越接近釹鐵硼磁體磁能積的理論極限值,那么在研發(fā)、工藝上面的進度將越來越慢,因此,國內(nèi)外釹鐵硼磁體的技術差距將逐漸縮小。
釹鐵硼的主要原料釹是稀土元素的一種,在稀土元素中其儲量僅次于鈰,居第二位,我國具有豐富的稀土資源,據(jù)美國國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù),我國稀土資源儲備占世界的 31%,基礎儲備占世界總儲備的 58%,而且我國稀土資源比較集中,采選成本較小。國內(nèi)最大的稀土礦——內(nèi)蒙古白云鄂博儲量占全國總儲量的 87.7%,且釹元素含量豐富。我國稀土資源的質(zhì)量、品種和可利用性等多方面均具有明顯優(yōu)勢,這種優(yōu)勢為我國的稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎。
當前我國已有 1000 多家磁材生產(chǎn)企業(yè),年產(chǎn)永磁鐵氧體 41 萬噸,軟磁鐵氧體 30 萬噸,釹鐵硼磁體4 萬噸,產(chǎn)量達到全球的 50% 以上,是最大的磁性材料生產(chǎn)國。2007 年,隨著市場秩序的逐漸穩(wěn)定,金屬錳價格自第一季度起不斷攀升。作為磁材行業(yè)的主要上游原材料,錳價的上漲給磁材生產(chǎn)企業(yè)帶來了相當?shù)慕?jīng)營壓力。雖然各磁材企業(yè)準備通過產(chǎn)品提價應對原材料的上漲,但困擾行業(yè)的主要問題在于產(chǎn)品附加值過低而非產(chǎn)品價格的低估。
目前,我國生產(chǎn)的磁材產(chǎn)品多數(shù)仍以中低端為主,雖然產(chǎn)量居全球首位,但產(chǎn)值與日、美等發(fā)達國家相比仍較小。國內(nèi)企業(yè)中,僅橫店東磁、天通股份等幾家公司在部分技術上可與國外企業(yè)進行競爭,產(chǎn)品附加值遠低于國外企業(yè)。雖然我國擁有豐富的礦產(chǎn)資源和較低的人力成本,但技術優(yōu)勢才是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵所在,當前,釹資源優(yōu)勢和人力成本優(yōu)勢是導致釹鐵硼產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移的兩大因素,憑借本土的資源優(yōu)勢和低廉的人力成本,中國釹鐵硼企業(yè)在成本上將更具有競爭力。在釹鐵硼稀土永磁材料產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移的背景下,有兩類企業(yè)最具投資價值:一是具有技術和規(guī)模優(yōu)勢的專業(yè)供應商;二是將釹鐵硼成功應用于下游產(chǎn)業(yè)的優(yōu)秀應用商。
(三)聚氨酯原料—MDI
MDI 是從石油中提煉的一種合成材料。因為具備長期降解、隔熱和彈性好等特性,MDI 成為建筑、汽車、家電、服裝等產(chǎn)業(yè)的原材料,用途非常廣泛。其中,建筑保溫市場是 MDI 主要應用領域。MDI 隔熱、隔音是目前所有合成材料中最優(yōu)異的,并具有極佳的耐磨性、耐油性、防水性,是目前性能較理想的保溫材料。其導熱系數(shù)低至0.018 ~ 0.023w/(m·k),相當于 EPS(可發(fā)生聚苯乙烯)的一半,是目前所有保溫材料中導熱系數(shù)最低的,且該材料熱工性能好,還具有耐老化、化學穩(wěn)定性好、防潮防水性能優(yōu)良、耐溫不熔化,與建筑物基面粘結(jié)性能好等優(yōu)點。
在歐美日發(fā)達國家,聚氨酯消費量近 50% 在建筑領域,建筑節(jié)能中 75% 用聚氨酯,5% 用聚苯乙烯,20% 用玻璃棉。而目前中國現(xiàn)有建筑中采用保溫措施的只有 5%,在這其中只有 10% 用聚氨酯,80% 用聚苯乙烯,10% 用玻璃棉等材料。也就是說,我國建筑市場上只有 0.5% 采用聚氨酯。建筑保溫市場啟動是一個過程,但也是一個趨勢,其啟動及進程將受到政府建筑節(jié)能政策的影響。我國政府已強制實施了建筑節(jié)能規(guī)范和標準,要求2010 年城市建筑總能耗要降低 50%;2020年城市建筑總能耗要降低 65%。而實現(xiàn)這一目標,必須采用隔熱性能最好的聚氨酯材料,這對聚氨酯硬質(zhì)泡沫的推廣應用無疑是一大好機遇。
2007 年 5 月 19 日,國家建設部正式下達關于印發(fā)《聚氨酯硬泡外墻外保溫工程技術導則》的通知,這標志著中國聚氨酯建筑節(jié)能的步伐正式走向正軌,同時預示著中國聚氨酯節(jié)能材料的需求在未來幾年內(nèi)將得到迅猛發(fā)展。隨著建筑節(jié)能標準的實施以及相應設計施工規(guī)范的陸續(xù)出臺,作為一種優(yōu)異的保溫節(jié)能材料,聚氨酯在建筑節(jié)能方面有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?nbsp;
據(jù)有關專家計算,如果每年 18 億~ 20 億平方米的新建建筑以及 400億平方米的存量按照國家規(guī)定的進度改造,全部使用聚氨酯保溫材料,預計每年需求量將達到 150 萬噸聚氨酯,折合聚合MDI 達75 萬噸,這意味著我國 MDI 的消費要增加 1 倍。雖然,對聚氨酯保溫材料的需求不會一夜之間爆發(fā)出來,但是從國家建設部的推廣力度來看,未來聚氨酯將在建筑保溫材料中占據(jù)主要地位。未來我國 MDI 需求空間巨大。當今世界 MDI 主要生產(chǎn)廠商有德國拜耳公司、美國亨斯邁公司、德國巴斯夫公司、美國陶氏化學公司、中國煙臺萬華和日本聚氨酯等(見表 2.2)。為了搶占中國市場,幾大廠商紛紛擴大產(chǎn)能,如煙臺萬華在寧波大榭工業(yè)園區(qū)建設的 16 萬噸 / 年 MDI 生產(chǎn)裝置已于 2005 年 11 月下旬建成投產(chǎn);巴斯夫、亨斯邁聯(lián)合上海氯堿總廠等5 家企業(yè)合資的聯(lián)恒異氰酸酯公司建設的 24 萬噸 / 年MDI 生產(chǎn)廠已于 2006 年下半年投產(chǎn)。盡管如此,2009 年以前中國 MDI 市場供不應求的格局仍然不會改變,投資者可以重點關注 MDI 下游應用企業(yè)。
(四)新型炭材料
新型炭材料是區(qū)別于傳統(tǒng)炭材料的一類炭材料的總稱,在整個材料學中具有特殊的、不可取代的重要地位。它有著比普通炭材料更加獨特的結(jié)構(gòu)、更加優(yōu)異的性能及更廣闊的應用前景和領域,更體現(xiàn)著材料設計概念的靈活運用,是目前炭材料行業(yè)研究和發(fā)展的前沿。以碳纖維、球狀活性炭、炭納米材料、儲能炭材料、核石墨為代表的高附加值的新型炭材料正得到越來越多的應用。新型炭材料的生產(chǎn)具有比較高的技術壁壘,產(chǎn)品對外依賴度較高、供不應求,因此國內(nèi)擁有相關技術的生產(chǎn)企業(yè)將獲得較高的經(jīng)濟效益。
1. 球狀活性炭
球狀活性炭(SAC,俗稱炭小球)是由日本、美國、西德、蘇聯(lián)等工業(yè)發(fā)達的國家于 20 世紀70年代后期首先研制開發(fā)的一種新型高檔的超級活性炭。因其具有球狀度好、裝填密度均勻、此表面積較大、強度高、耐磨損、耐腐蝕及在固定床使用時阻力小等一系列優(yōu)點 ,適應了環(huán)保、醫(yī)藥、軍事、電子等領域?qū)钚蕴课叫阅堋⒃偕阅艿仍絹碓礁叩囊蟆r青基球狀活性炭的應用領域廣闊,尤其是在醫(yī)藥領域。例如,血液凈化領域應用炭小球較為成功的例子是用于清除血液中內(nèi)生和外源毒物的血液灌流器,即所謂的炭腎。炭小球表面光滑、機械強度高,在使用時沒有明顯的顆粒脫落,生物相容性好,成為目前血液灌流器中重要的吸附劑。20 世紀 80 年代我國開始引進血液灌流器用于搶救安定、氯氮平等藥物中毒和有機磷、酒精等毒物中毒,成功搶救了許多以往認為無法救治的患者,顯示了其獨特的療效。2005 年,我國的衛(wèi)生機構(gòu)數(shù)約 28 萬家,其中醫(yī)院約18 萬家。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,醫(yī)療裝備水平的提高,地級以上的醫(yī)院基本上裝備了人工腎機,有的省份縣級以上醫(yī)院人工腎機裝備率達70% 以上。我國有 2000多個縣市,縣級以上醫(yī)院 10 000 所以上,縣級以下鄉(xiāng)級醫(yī)院達數(shù) 10 萬之多。炭腎產(chǎn)品如推廣到縣級以上醫(yī)院,年需求量可達10 萬只以上,縣級以下醫(yī)院年需求量更大。目前,在相關領域,中科院和華東理工大學在技術上已取得中試成功,未來將進行工業(yè)化運作。
2. 超級電容器
超級電容器,又叫雙電層電容器,是一種介于普通電容器和二次電池之間的新型無維護儲能元件,它通過極化電解質(zhì)來儲能。超級電容器的比功率是電池的 10倍以上,儲存電荷的能力比普通電容器高,是工作溫度范圍廣、可快速充放電且循環(huán)壽命長、無污染零排放的新能源。就中國市場而言,目前的年需求量可達 2150 萬只,而整個亞太地區(qū)的總需求量則超過 9000萬只。美國市場研究公司 Frost & Sullivan 發(fā)布的一份報告也預計,2002 年~ 2009 年,全球超級電容器產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量和銷售收入這兩項數(shù)據(jù)將分別以 157% 和 49% 的年復合增長率保持高速增長。從結(jié)構(gòu)看,超級電容器主要由電極、電解質(zhì)、隔膜、端板、引線和封裝材料組成,其中電極、電解質(zhì)以及隔膜的組成和質(zhì)量對超級電容器的性能起著決定性的影響,采用何種電極板和電解質(zhì)材料將基本決定最終產(chǎn)品的類型與特性。超級電容器的優(yōu)異炭電極材料要具有發(fā)達的比表面積,合理的孔容及孔徑分布,良好的導電性及浸潤性。從這些方面考慮,目前主要的炭電極材料有:活性炭、活性炭纖維、碳氣凝膠、碳納米管等。當前國內(nèi)的超級電容器生產(chǎn)廠商都從國外進口電極原材料,由于海外采購的渠道困難,國內(nèi)相關企業(yè)的進一步發(fā)展,都面臨著原材料受制于人的風險。目前國內(nèi)的電極材料技術主要依靠科研院所進行開發(fā)和研究,已經(jīng)有些院校獲得了突破。華東理工大學經(jīng)過多年的研究和開發(fā),在活性炭粉、碳凝膠電極材料領域取得了中試成功。該項目工藝流程首創(chuàng),所有關鍵設備自主設計,加工產(chǎn)品關鍵性能指標優(yōu)于日本產(chǎn)品的性能 3 ~7 倍,建立了國內(nèi)第一個該產(chǎn)品的企業(yè)技術標準。
3. 碳纖維
碳纖維是有機纖維或瀝青纖維在 1000℃以上溫度下碳化處理后形成的含碳量 85% 以上的碳素纖維。以原料而論可分為聚丙烯腈(PAN)基和瀝青基、粘膠基、酚醛基碳纖維幾種。主要以聚丙烯腈基碳纖維為主,占 90% 以上,其次是瀝青基碳纖維,其他碳纖維極少。根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格的不同,碳纖維目前被劃分為宇航級和工業(yè)級兩類,亦稱為小絲束(<24K)和大絲束(≥ 24K)。生產(chǎn)碳纖維的高質(zhì)量原絲一直是制約碳纖維行業(yè)發(fā)展的一個瓶頸,碳纖維原絲的生產(chǎn)技術亦是化學纖維生產(chǎn)技術中難度最高的技術,而碳纖維的生產(chǎn)又直接關系國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和國防工業(yè)的現(xiàn)代化。
目前,山西恒天紡織新纖維科技有限公司在榆次腈綸生產(chǎn)線的基礎上,經(jīng)過自主開發(fā)創(chuàng)新,成功地生產(chǎn)出了高質(zhì)量的 PAN 基碳纖維原絲,為我國“十一五”期間即將大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的碳纖維生產(chǎn)實現(xiàn)跨越式發(fā)展邁出可喜的步伐。我們預計擺脫了國外原絲控制后的中國碳纖維行業(yè)將迎來飛速的發(fā)展。
(五)信息功能材料
信息功能材料與器件是一個科學內(nèi)涵極豐富、創(chuàng)新性極強、應用前景極廣闊、社會經(jīng)濟效益巨大的領域,極有可能觸發(fā)新的信息技術革命。碳化硅晶體作為信息功能材料與器件,已被列入到國家中長期科學與技術發(fā)展規(guī)劃,是符合國家長遠利益和國家發(fā)展戰(zhàn)略的信息功能材料之一。其中碳化硅晶片(SiC)屬于寬帶隙半導體材料,是第三代半導體材料。具有高熱導率、高電子飽和漂移速度和大臨界擊穿電壓等特點,成為研制高頻大功率、耐高溫、抗輻照半導體微電子器件和電路的理想材料,在通信、汽車、航空、航天、石油開采以及國防等方面有著廣泛的應用前景。另一方面,以碳化硅做襯底提高了 GaN 基外延材料中與碳化硅晶格的匹配率,因而不僅發(fā)光效率高,節(jié)約能源 2/3,工作壽命可提高 10 倍以上,而且匹配率的提高也可以大大降低下游的固定資產(chǎn)投入。加之工作電壓低、安全可靠和無污染等,是當前國內(nèi)外研發(fā)的熱點。
國際上許多大公司,如 GE、Osram 等,都投入巨資從事碳化硅應用于固體照明的研究和開發(fā)。2005 年,全球碳化硅晶片的總產(chǎn)量約為 35萬片,晶片的產(chǎn)值約為 2.5 億美元,其中約80% 為 2英寸的碳化硅晶片,其余的為 3 英寸晶片。4 英寸的碳化硅晶片已經(jīng)面向市場,正形成規(guī)模產(chǎn)量。我們預計2007 年,以碳化硅(SiC)硅片為基礎材料的半導體行業(yè)的全球市場規(guī)模將達到 22億美元。當前,阻礙這個行業(yè)發(fā)展的不是資金問題,而主要是高技術壁壘。這是由于 SiC 晶體生長難度大,造成 SiC 晶體生長產(chǎn)業(yè)化進展緩慢。經(jīng)過數(shù)十年的研究和發(fā)展,在全球范圍至今只有少數(shù)的研究機構(gòu)和幾個半導體公司掌握這項技術。而 SiC 晶體項目的投資并不大,比如 20 萬片 / 年的投資,美國 Cree 公司大概需要投資 1 億美元。根據(jù) Cree 公司的年報,其固定資產(chǎn)約 3 億,而其擁有20 萬片的晶片產(chǎn)能,還有外延,芯片、封裝、半導體器件等產(chǎn)業(yè)鏈,可以窺見 SiC 晶片的投資并不是需要大資金量的投入。國內(nèi)尚沒有提供商業(yè)化碳化硅晶片的廠商,目前僅北京天科合達藍光半導體公司(以下簡稱“天科合達”或“天科合達半導體”)具有小規(guī)模的 SiC 晶片生產(chǎn)能力。面對碳化硅晶片目前的高昂價格和巨大的市場需求以及激劇增長的潛力,在過去的一年里,國內(nèi)若干研究機構(gòu)也涉足碳化硅晶體生產(chǎn)的研究。他們從歐洲進口2 英寸碳化硅晶體的生產(chǎn)設備,每臺生產(chǎn)設備花費 50 萬美元。預期這些研究機構(gòu)要掌握碳化硅晶體生長技術,達到一定的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)率還要三年以上。目前參與碳化硅晶片研發(fā)與生產(chǎn)的相關上市公司有天富熱電和山大華特。其中,天富熱電依托中國科學院物理研究所,山大華特依托山東大學晶體材料國家重點實驗室,這些公司都走產(chǎn)學研相結(jié)合之路。
(六)非晶合金材料
非晶合金材料是 20 世紀 70 年代問世的一種新型合金材料,它采用國際先進的超急冷技術將液態(tài)金屬以 1X106℃ /S 冷卻速度直接冷卻形成厚度 0.02 ~ 0.04mm 的固體薄帶,得到原子排列組合上具有短程有序,長程無序特點的非晶合金組織,這種合金具有許多獨特性能特點,如優(yōu)異的磁性、耐蝕性、耐磨性、高硬度、高強度、高電阻率等。
目前,隨著電子技術向高頻、小型化方向發(fā)展,非晶超微晶軟磁合金材料已制成各種各樣磁性器件代替硅鋼、鐵氧體和坡莫合金等應用于電力工業(yè)、電子工業(yè)及電力電子技術領域,用作電流互感器、大功率開關電源、逆變電源和程控交換機電源的變壓器、電抗器、濾波器、互感器及傳感器等。雖然,目前,非晶合金變壓器的價格約為同容量 9 型變壓器的 1.3 ~ 1.5 倍,但由于空載損耗及負載損耗較 9 型變壓器明顯下降,因此,非晶合金變壓器的總擁有成本(TOC)仍低于 9型變壓器10%。
在節(jié)能降耗已成為全社會共識的今天,非晶合金變壓器將逐步走到前臺。我國非晶合金變壓器的研制工作始于“七五”。在國家科技攻關“非晶合金”課題中將“非晶合金鐵芯配電變壓器研制”作為重點專題。1986年 5 月,上海鋼鐵研究所與寧波變壓器廠合作,用該所研制的非晶合金帶材試制出國內(nèi)第一臺單相3kVA 非晶合金變壓器。盡管國內(nèi)掌握非晶合金變壓器生產(chǎn)技術的企業(yè)很多,但只有少數(shù)企業(yè)掌握非晶合金變壓器鐵芯生產(chǎn)技術。目前,置信電氣(600517)參股 40% 的日港置信具有 3000 ~ 4000 噸的鐵芯年產(chǎn)能力,為國內(nèi)最大的非晶合金變壓器鐵芯生產(chǎn)企業(yè),但其產(chǎn)品基本直供給置信電氣,能夠滿足置信電氣3000 ~ 4000 臺 500KVA 非晶合金變壓器的生產(chǎn)需求。
2006 年 2 月,作為日立金屬中國區(qū)獨家代理的北京中機聯(lián)供非晶科技發(fā)展公司一期 6 套非晶鐵芯生產(chǎn)線正式投產(chǎn),形成了年產(chǎn)3000 噸鐵芯的能力。目前中機非晶二期工程已進入準備階段,即將形成年產(chǎn) 5000 噸的生產(chǎn)能力,三期擴建后將形成年產(chǎn) 1 萬噸的能力。中機非晶鐵芯生產(chǎn)線的投產(chǎn)將對我國非晶合金變壓器的發(fā)展起到強大的推動作用。另外,面對非晶合金變壓器良好的發(fā)展前景,成都錦尚科技有限責任公司、西安非晶科技股份有限公司、安徽神虹變壓器有限公司等企業(yè)也在積極介入非晶合金變壓器鐵芯的生產(chǎn)。
此外,由于目前上游核心原材料非晶合金帶材仍被日立金屬獨家控制,國家發(fā)改委在非晶合金變壓器的推廣力度上有所保留,各變壓器企業(yè)仍面臨無米下鍋的原材料困境。由鋼鐵研究總院部分轉(zhuǎn)制上市的安泰科技,是國內(nèi)非晶材料研究開發(fā)力量最強、產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大的單位。我國在非晶合金領域所取得的以上成果均在安泰科技下屬的國家非晶微晶合金工程技術研究中心完成。依托國家重點攻關項目和國家產(chǎn)業(yè)化示范工程項目的成果,安泰科技建立了“千噸級鐵基非晶帶材生產(chǎn)線”以及相應的“非晶配電變壓器鐵芯生產(chǎn)線”,將我國非晶微晶材料生產(chǎn)和應用引入了產(chǎn)業(yè)化階段。
四、新材料行業(yè)企業(yè)特征與投資機會
(一)新材料行業(yè)企業(yè)總體特征
總的來看,我國新材料企業(yè)的資產(chǎn)質(zhì)量較為優(yōu)良,行業(yè)整體盈利能力較強。從市場結(jié)構(gòu)看,新材料產(chǎn)業(yè)鏈日益完善、產(chǎn)業(yè)集群效應明顯、市場需求強勁、企業(yè)供應能力增強;從企業(yè)行為看,新材料企業(yè)并購重組頻發(fā)、技術屢獲突破、競爭手段多樣化、銷售渠道進一步拓寬。在眾多新材料公司中,雖有各行業(yè)自己的問題,但也有一些共性問題,主要表現(xiàn)在:
1. 對外依存度高
經(jīng)過幾年的發(fā)展,我國化工新材料產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模,而且在少數(shù)領域有較強的國際競爭力。但是與先進國家比,我們?nèi)源嬖谏a(chǎn)能力不足、產(chǎn)品質(zhì)量差、產(chǎn)品規(guī)格少、沒有實現(xiàn)系列化等缺點,因此,許多重要產(chǎn)品和高性能產(chǎn)品仍需依賴進口。一般來說,技術難度越大,產(chǎn)能缺口越大,對國外的依存度就越大,比如有機硅行業(yè)和炭纖維行業(yè)等。
2. 技術壁壘高
化工新材料的技術壁壘普遍較高,目前國內(nèi)還是主要依賴進口相關產(chǎn)品或者對進口技術進行消化吸收并創(chuàng)新。比如 MDI 行業(yè),具有明顯的“寡頭”性質(zhì)。目前,世界上真正掌握 MDI核心技術的只有8 家公司,均為諸如巴斯夫、拜耳等國際知名的化工企業(yè),國內(nèi)只有煙臺萬華(600309)掌握了此項技術。
3. 企業(yè)規(guī)模小
幾家主要新材料企業(yè)的平均主營業(yè)務收入為 55 500 萬元左右,平均凈利潤大概為 6460萬元。與其他行業(yè)企業(yè)相比,新材料企業(yè)的平均經(jīng)營規(guī)模仍然較小,企業(yè)需繼續(xù)擴大規(guī)模以獲得規(guī)模效益、增強競爭力。目前國內(nèi)新材料企業(yè)中,生產(chǎn)中低端產(chǎn)品的中小企業(yè)占據(jù)了大多數(shù),能夠參與國際競爭的龍頭企業(yè)寥寥可數(shù)。
4. 存在一定程度惡性競爭
由于眾多良莠混雜的小企業(yè)存在,我國的新材料產(chǎn)品不僅利潤低,還要承受著國內(nèi)企業(yè)之間無節(jié)制的相互壓價、惡性競爭。同樣是一種材料,一夜之間起了很多家,每個廠家都掌握了一定技術或者購買了一定成果。企業(yè)都處在壯大階段,在一個水平上重復、緩慢地發(fā)展,彼此沒有促進、互補,無序競爭、競相壓價、互相殘殺,造成資源的極大浪費。
(二)新材料行業(yè)及企業(yè)的投資機會
1. 國家政策大力推動
為貫徹落實國家中長期科技規(guī)劃和“十一五”高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,促進我國創(chuàng)業(yè)風險投資事業(yè)的快速發(fā)展,根據(jù)《財政部、國家發(fā)展改革委關于產(chǎn)業(yè)技術研究與開發(fā)資金試行創(chuàng)業(yè)風險投資的若干指導意見》(財建 [2007]8 號)的相關要求,國家發(fā)展改革委和財政部將試行產(chǎn)業(yè)技術研發(fā)資金支持創(chuàng)業(yè)風險投資。根據(jù)《國家高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》、《當前優(yōu)先發(fā)展的高技術產(chǎn)業(yè)化重點領域指南》重點發(fā)展領域,產(chǎn)業(yè)技術研發(fā)資金將重點支持的行業(yè)包括新材料在內(nèi)的九大行業(yè),其中新材料行業(yè)支持的項目包括新一代半導體材料、平板顯示材料、新能源材料、生物醫(yī)學材料、特種用途材料等。
截至目前,國家先后通過國家計委高技術行業(yè)化新材料專項、國家科技攻關計劃、火炬計劃、863 計劃、973 計劃、國家自然科學基金、中小企業(yè)創(chuàng)新基金等七個項目大力支持新材料行業(yè)的發(fā)展。同時,國家還加大新材料行業(yè)科技攻關經(jīng)費支持,每年投入的經(jīng)費在5 億元以上。國家發(fā)展和改革委員會副主任張國寶在“2007博鰲國際化工新材料論壇”上表示,要加強宏觀引導,強化政策支持,從發(fā)展戰(zhàn)略高度認識、關注和優(yōu)先支持新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。張國寶強調(diào),我國新材料產(chǎn)業(yè)雖然取得很大的進步,但與發(fā)達國家相比,總體水平還存在很大差距。國家的宏觀引導和政策導向,對新材料的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模生產(chǎn)將起到重要的導向作用。必須在政策上建立市場與需求緊密結(jié)合的創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化機制,強化新材料產(chǎn)業(yè)化內(nèi)部的創(chuàng)新能力,激勵利用社會資源開展創(chuàng)新活動,優(yōu)化配置資源,突破新材料工程化、產(chǎn)業(yè)化的技術瓶頸,建立材料科學的發(fā)展目標,重視核心產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)鏈的形成,實現(xiàn)上、中、下游相關產(chǎn)業(yè)配套,大規(guī)模實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。所有這些舉措,對推動、加快我國新材料行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響,我國新材料行業(yè)也將由此步入高速發(fā)展時期。
2. 下游需求拉動凸顯投資價值
從行業(yè)發(fā)展態(tài)勢來看,我國化工新材料行業(yè)總的來說進入一個上升通道。一方面由于化工新材料技術壁壘較高,行業(yè)的議價能力強,仍處于行業(yè)快速發(fā)展的朝陽階段,亦是國家政策重點鼓勵支持發(fā)展的對象,發(fā)展勢頭整體良好。該子行業(yè)由于產(chǎn)品加工程度深,原材料占精細化工產(chǎn)品成本的比重相對小,因此盈利受原材料價格波動的影響相對小,而工藝水平、營銷策略等因素顯得更為重要,企業(yè)的核心競爭力往往體現(xiàn)在研發(fā)實力、管理水平和發(fā)展戰(zhàn)略上。另一方面,新材料行業(yè)的下游行業(yè)主要是汽車、航空設備、通訊設備、家電、IT 行業(yè)以及其他電子信息行業(yè),而以上行業(yè)目前正處在高速發(fā)展時期,這勢必加大對新材料的需求,為新材料行業(yè)長期快速發(fā)展提供了市場基礎。例如,聚氨酯中的 MDI 受建筑節(jié)能市場2007 年需求高增長的影響而需求大增(2006年 7 月 1 日起國家開始在北京、天津、大連、青島、上海、深圳六大東部沿海城市強制推行建筑節(jié)能65% 標準)。
3. 革命性新材料出現(xiàn)改變產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑
一般而言,革命性的新材料被研發(fā)出來并商業(yè)化運作后,往往帶來相關產(chǎn)業(yè)的突變。例如,隨著國產(chǎn) SiC 晶片的商業(yè)化進程,困擾我國發(fā)展第三代的半導體基礎原料問題得到了解決,高品質(zhì) LED 和半導體器件的生產(chǎn)成本將大幅降低,被國外生產(chǎn)商控制原料的發(fā)展瓶頸也獲得了根本性的扭轉(zhuǎn),相關產(chǎn)業(yè)群將蓬勃發(fā)展。因此,SiC 晶片的國產(chǎn)化進程將改變半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑。
(三)新材料企業(yè)投資風險
新材料已逐漸成為市場的一個熱點,但是有政策、有市場并不等于公司就一定能獲得高額利潤。當前投資新材料企業(yè)需要關注以下幾方面問題:
第一是原料。新材料大多是原材料,由于原料遠離成品,價格協(xié)商能力比較弱,特別是缺乏技術和資源優(yōu)勢的企業(yè),利潤和可持續(xù)發(fā)展能力受到很大的制約。如果不能很好地解決原料供應,產(chǎn)品將成為無源之水,無本之木。以光纖預制棒為例,國內(nèi)光纖質(zhì)量達到國際一流水平,但制造光纖的核心材料光纖預制棒 80% ~ 90% 依靠進口,這在相當程度上影響了產(chǎn)品的盈利能力。因此在投資新材料項目中,原料的落實是必須首先考慮的。
第二是企業(yè)技術裝備落后。我國新材料行業(yè)整體技術水平不高,初級產(chǎn)品過多,中級產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、高級產(chǎn)品缺乏,遠遠不能滿足經(jīng)濟發(fā)展的需要。除部分骨干企業(yè)技術裝備接近或達到國際先進水平,大部分中小企業(yè)技術裝備落后,導致國際競爭力弱,可持續(xù)發(fā)展受到制約。
第三是國內(nèi)產(chǎn)學研脫節(jié),許多成果產(chǎn)業(yè)化存在諸多困難,企業(yè)的科技更新速度慢。例如我國納米材料的科學研究在世界上并不落后,但在產(chǎn)業(yè)化方面卻是障礙多多,真正形成產(chǎn)品的多是初級產(chǎn)品,盈利更是不多。
第四是進入壁壘低。以第三代稀土永磁材料釹鐵硼為例,雖然該材料在《中國高新技術產(chǎn)品目錄 2000》中被列為最高檔,但進入壁壘并不高,上一套年產(chǎn) 500 噸的裝置只需要投資 6000萬元左右。中低檔產(chǎn)品的技術要求不高,同時國際上的相關專利將在 2003 年到期,這意味著眾多企業(yè)可以很快進入國際市場。以上原因造成近幾年國內(nèi)很多企業(yè)投資該項目,市場競爭加劇,產(chǎn)品利潤率迅速攤薄。因此門檻比較低的項目不可能在較長的時間內(nèi)保持超額利潤,投資時需要慎重。
第五是技術更新?lián)Q代速度快。任何一種新材料都是一定時期的新材料,有它的生命周期,不可能永遠是新材料,一種新材料將來被更新的新材料所取代也是發(fā)展的必然趨勢。以永磁材料為例,20 世紀 40 年代出現(xiàn)了鋁鎳鈷永磁,50年代出現(xiàn)了鐵氧體永磁,60 年代研制出了第一代稀土永磁 SmCo5,70 年代開發(fā)成功第二代稀土永磁 Sm2Co17,1983 年出現(xiàn)了“永磁王”NdFeB 材料,最近又出現(xiàn)了 NdFeN 等磁能積更高的稀土永磁材料。因此,對一個新材料產(chǎn)品要研究它在 5 年左右是否會被取代,并制定相關的對策,未雨綢繆至關重要。