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核心觀點：

全球進入新一輪“再工業(yè)化”進程，新材料產業(yè)發(fā)展已上升至國家戰(zhàn)略層面推進。國內外紛紛出臺新材料產業(yè)規(guī)劃，促進材料產業(yè)的全面升級，包括但不限于生物材 行業(yè)分析師 料、光有機電子材料、先進合金、新興半導體、碳纖維復合材料等各大領域。 :0755-83185382我國新材料產業(yè)產值巨大，但整體技術水平不強，特別是在主要戰(zhàn)略新材料領域與 國際水平有較大差距。我國2016 年新材料產業(yè)產值達2.65 萬億元，約占全球新材 料產業(yè)的20%;但產業(yè)結構以低端產品為主，高端占比偏低。鑒于新材料作為產業(yè)鏈的中游環(huán)節(jié)，細分產品眾多，且下游應用領域涵蓋了國民經 濟的各個產業(yè)，本文采用新材料技術成熟度和產業(yè)生命周期理論相結合建立新材料 分析框架，從技術、政策、資本、資源四大核心驅動的角度分析細分行業(yè)的發(fā)展脈 絡，希望能以點帶面，對新材料產業(yè)作較為具象的呈現。技術×石墨烯:石墨烯的完美理論性能使其未來具有十分廣闊的應用空間。但目前 技術水平還處于實驗室階段向工程化階段過渡，要清晰認識到石墨烯產業(yè)化應用道 路的艱難，對于具體應用細分行業(yè)和公司的研究需審慎求證，仔細甄別。政策×高溫合金:我國高溫合金技術與世界先進水平尚存在差距，而航天航空作為 高溫合金代表應用領域，是國家安全戰(zhàn)略的關鍵，必須自主可控。因此高溫合金中 期需求主要來自“兩機”專項驅動，前景值得期待。資本×半導體新材料:我國半導體材料占全球份額逐年提升，然而在高端產品上部 分還完全依賴進口。國家成立集成電路“大基金”千億級投入，可能加速國內產業(yè) 迭代升級。資源×稀土功能材料:我國稀土功能材料供給居全球第一。豐富的稀土資源和較低 的人力成本使我國具有是重大優(yōu)勢。目前行業(yè)進入成熟期，并已完成上游整合，逐 漸實現稀土有序供給，從成本方面加速中游低端產能淘汰，稀土功能材料產業(yè)結構 升級較為確定。布局邏輯需兼顧技術水平和產業(yè)發(fā)展:1)優(yōu)先選取技術相對有優(yōu)勢、產業(yè)發(fā)展較 為成熟的行業(yè)，并重點關注處于產業(yè)升級方向的優(yōu)質公司，如稀土永磁行業(yè)代表公 司中科三環(huán);2)選取技術存在追趕機會并有較大進口替代空間的行業(yè)，如新型半 導體材料行業(yè);3)對于政策驅動行業(yè)以及處于理論完善期的技術驅動行業(yè)，需關 注政策和技術的進度，審慎甄別。

報告內容：

材料工業(yè)是一切制造行業(yè)的基礎，是國民經濟發(fā)展的先導。而新材料產業(yè)的發(fā) 展，不僅將帶動傳統(tǒng)產業(yè)和支柱產業(yè)的技術提升和產品升級換代，還將促進國 家整體高新技術產業(yè)的進步和綜合實力的提升。新材料作為產業(yè)鏈的中游環(huán)節(jié)， 細分產品眾多，本報告采用新材料技術成熟度和產業(yè)生命周期理論相結合建立 新材料行業(yè)分析框架，從技術、政策、資本、資源四大核心驅動的角度分析細 分行業(yè)的發(fā)展脈絡，旨在以點帶面，將新材料這一較為中游、難以形成具象認 識的產業(yè)更為直觀、清晰的呈現。

一、新材料的定義和部分細分行業(yè)概覽

新材料是指新出現或正在發(fā)展中的、具有傳統(tǒng)材料所不具有的優(yōu)異性能的材料， 它不以生產規(guī)模，而以優(yōu)異性能、高質量、高穩(wěn)定性取勝的高知識、高技術密 集型為特點。換而言之，新材料既包括“全新”出現的材料，也包括已經存在 但相對傳統(tǒng)材料性能改進后的“升級版”材料。

1.新材料的分類

新材料作為整個國民經濟的中游環(huán)節(jié)產業(yè)，其品類范圍十分廣泛。根據《中國 制造2025 重點領域技術創(chuàng)新路線圖(2015 年版)》，新材料按產業(yè)階段劃分成 先進基礎材料、關鍵戰(zhàn)略材料、前沿新材料三大類別， 其中:

1) 先進基礎材料主要包括鋼鐵、有色、石化、建材、輕工、紡織等基礎材料中 的高端產品，并且進一步細分到高性能海工鋼、輕合金、綠色建材、工業(yè)生 物催化劑、高性能纖維等20 種品類;

2) 關鍵戰(zhàn)略材料主要包括高端裝備用特種合金、高性能分離膜材料、高性能纖 維及其復合材料、新型能源材料、電子陶瓷和人工晶體、生物醫(yī)用材料、稀 土功能材料、先進半導體材料、新型顯示材料等高性能新材料，并進一步細 分為高溫合金、離子交換膜、高性能碳纖維、鋰電材料、電介質陶瓷、稀土 永磁材料、大硅片、柔性顯示等29 種品類;

3)前沿新材料包括3D 打印材料、超導材料、智能仿生與超材料、石墨烯等， 進一步可細分為3D 打印合金粉末、石墨烯涂料、石墨烯電極等10 余種品類。

2.新材料部分細分行業(yè)概覽

為了讓讀者更為直觀的了解新材料產業(yè)，本文梳理了前沿新材料石墨烯以及部 分關鍵戰(zhàn)略材料包括第三代半導體、高溫合金、鋰電材料、大硅片、柔性顯示 材料、稀土功能材料等行業(yè)的相關概況?？梢园l(fā)現，每種新材料的下游應用領 域十分廣泛，并且不同種新材料品類由于各自應用領域、技術成熟度以及產業(yè) 階段的各不相同，其行業(yè)格局以及國內外產業(yè)發(fā)展都不盡相同。

上述所列舉的新材料行業(yè)中，大多數是我國技術處于相對落后需要追趕國際先 進水平的行業(yè)，剩余的是我國技術雖有一定優(yōu)勢但產業(yè)化水平或產業(yè)結構有待 進一步優(yōu)化的行業(yè)。這樣的特征也基本能代表我國新材料產業(yè)整體所面臨的局 面。而新材料產業(yè)作為我國七大戰(zhàn)略新興產業(yè)之一，是所有國民產業(yè)的基礎和 先導，其重要性不言而喻。如果新材料產業(yè)處于長期落后的局面，不僅將對國 家高新技術產業(yè)的進步形成掣肘，長遠來看勢必將影響我國整體經濟競爭力和 全球化大背景下未來產業(yè)附加值的分配。因此快速有效的發(fā)展新材料產業(yè)已勢 在必行。

二、全球新材料產業(yè)發(fā)展已上升至國家戰(zhàn)略層面推進

2008 年金融危機以來，全球主要經濟體紛紛啟動“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，不約而同 地將新材料作為搶占新一輪國際科技經濟競爭制高點的重要基礎，新材料產業(yè) 的發(fā)展已然上升至國家戰(zhàn)略層面。新材料產業(yè)的發(fā)展水平已成為衡量一個國家 經濟社會發(fā)展、科技進步和國防實力的重要標志。

1.美歐俄日等國持續(xù)出臺新材料產業(yè)計劃

隨著科學技術進步和產業(yè)化的推進，材料技術和應用的突破往往成為下游產業(yè) 升級的關鍵，主要發(fā)達國家和新興發(fā)展中國家均不約而同的推出了合乎各自國 家產業(yè)特點的新材料產業(yè)計劃。

美國長期以來對新材料研究的重視促使其獲得了領跑全球的科技地位。其將 新材料列為保障國家經濟繁榮與國家安全的6 個領域之首，主要發(fā)展領域全 面覆蓋了包括生物材料、催化劑、光電材料儲能系統(tǒng)、輕質結構材料、有機 電子材料、先進合金、新興半導體、碳纖維復合材料等各大新材料領域。歐盟于2011 年發(fā)布耗資800 億歐元的“地平線2020”(Horizon 2020)計 劃，提出促進先進材料領域與信息通信技術、納米技術、生物技術等領域的 交叉研究。俄羅斯于2012年發(fā)布的《2030年前材料與技術發(fā)展戰(zhàn)略》將18個重點材 料戰(zhàn)略列為發(fā)展方向，其中包括智能材料、金屬化合物、納米材料及涂層、 單晶耐熱超級合金、含鈮復合材料等，同時還制定了新材料產業(yè)主要應用領域的發(fā)展戰(zhàn)略。德、英、法、日、韓、印度等國也紛紛推出了各自新材料行業(yè)規(guī)劃。2.我國從中長期規(guī)劃到“最后一米”落地應用相關政策全面出 臺

2015 年以來，我國密集出臺了一系列新材料產業(yè)發(fā)展規(guī)劃和政策?！吨袊圃?025》、《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》為我國新材料產業(yè)發(fā)展 的綱領性文件，明確了推動重點領域新材料發(fā)展的大方向;《中國制造2025 重 點領域技術創(chuàng)新路線圖》、《 新材料產業(yè)發(fā)展指南》將綱領落實，詳細分解并 明確了階段任務并配套了相應措施;《關于開展重點新材料首批次應用保險補 償機制試點工作的通知》、《重點新材料首批次應用示范指導目錄》等配套了 相關標準及執(zhí)行手段，從具體執(zhí)行的維度逐漸豐富執(zhí)行政策體系。

根據《中國制造2025 重點領域技術創(chuàng)新路線圖(2015 年版)》，針對產業(yè)相對 成熟的先進基礎材料，我國將主要著眼于結構及升級換代的調整，加快實現自 主可控供給及規(guī)模出口能力;在產業(yè)化、國產化重點方向的關鍵戰(zhàn)略材料方面， 產業(yè)化及應用化仍將是重中之重的關鍵核心，同時也要加速補齊先進加工工藝 等短板;針對前沿新材料方向，立足原創(chuàng)技術突破，初步完成知識產權布局。

具體來看，到2020 年，基礎材料產業(yè)實現總體規(guī)模可控，產業(yè)結構調整初見成 效，先進基礎材料總體實現自給，形成一定出口能力;2025 年基本完成產業(yè)結 構調整，產品結構實現升級換代，保障能力超過90%。

關鍵戰(zhàn)略材料產業(yè)2020 年實現30 種以上(約占關鍵戰(zhàn)略材料的三分之一)的 材料的產業(yè)化，有效解決信息技術、高端裝備制造業(yè)等戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展急 需，綜合保障能力超過70%;2025 年基本解決高端制造業(yè)重點領域所需戰(zhàn)略材料制約的問題，綜合保障能力超過85%，部分產品進入國際供應體系，關鍵品種 填補國內空白，實現自主知識產權體系。

前沿新材料產業(yè)到2020 年，積累一批前沿新材料核心技術專利，部分產品實現 量產，在關鍵領域實現應用示范;到2025 年，實現前沿新材料技術、標準、專 利等有效布局;前沿新材料取得重要突破并實現規(guī)模化應用，部分領域達到世 界領先水平。

另外，我國還創(chuàng)新性的提出了新材料首批次應用保險補償機制，加速新材料研 發(fā)落地，彌補成果轉換的“最后一米”難題。我國的科研創(chuàng)新長期存在成果轉 化難題，從研發(fā)向產業(yè)應用的轉化路徑不順暢。這種情況對于新材料產業(yè)尤為 明顯，新材料的研發(fā)成果轉化為商用往往要經過8-10 年甚至更長時間。保險補 償機制將根據采購合同金額以及產品可能造成的責任損失額來綜合確定責任限 額，新材料企業(yè)投保費率最高不超過3%。這將有效加速新材料的成果轉化進程。

三、我國新材料產業(yè)的現狀及所處技術水平

我國新材料產業(yè)整體起步較晚，雖然產值占全球的比重逐年提升，但從新材料 技術和質量水平來看，與美英俄日等材料強國還存在較為明顯差距。

1.我國新材料產值巨大，但主要以低端為主，高端供給不足

自“十二五”以來，我國新材料產業(yè)規(guī)?？焖贁U張，2016 年總產值已達2.65 萬 億元，約占全球材料產業(yè)的20%，預計到2020 年將達到5萬億元左右。其中， 稀土功能材料、先進儲能材料、光伏材料、有機硅、超硬材料、特種不銹鋼、 玻璃纖維及其復合材料等產能均居世界前列。但我國目前還無法與美英俄日等 材料強國相較，“大而不強，大而不優(yōu)”的問題亟待改善。

在全球大國“新冷戰(zhàn)”局勢日益明朗的背景下，我國目前正在經歷深化改革的 關鍵時期，需著力攻克一系列的新一代核心關鍵技術，從而實現趕超發(fā)達國家。 目前在國民經濟需求的百余種關鍵材料中，約三分之一國內完全空白，約一半 性能穩(wěn)定性較差，部分產品受到國外嚴密控制，突破受制于人的關鍵戰(zhàn)略材料， 具有十分重要的戰(zhàn)略意義。根據工業(yè)和信息化部公布口徑，到2030 年我國對部 分重點戰(zhàn)略新材料的需求體量大致如下表所示:

上述細分行業(yè)關系到我國國防、經濟乃至民生的戰(zhàn)略性新材料，目前國內產品 的質量及數量均遠遠無法滿足未來需求，更談不上可控性和自給自足;可以說， 沒有新材料產業(yè)的強力支撐，未來我國在搶占核心科技戰(zhàn)略領域制高點時就會 缺乏物質基礎，甚至國家安全都會受到挑戰(zhàn)。由此可見，快速高效的發(fā)展新材 料產業(yè)已經迫在眉睫。

2.在多數戰(zhàn)略性新材料領域尚未達到國際領先水平

除稀土功能材料、第三代半導體、納米科技等新材料外，我國在多數戰(zhàn)略性新 材料領域與國際水平尚存明顯差距。

從全球范圍來看，材料領域全面領先的國家仍是美國，日本在納米科技、電子 信息材料，韓國在顯示器、存儲材料，歐洲在結構材料、光學與光電材料、納 米材料，俄羅斯在耐高溫材料、宇航材料方面有明顯優(yōu)勢。我國在納米材料、 非線性激光晶體、第三代半導體、半導體照明、稀土材料等方向，研究水平和 成果與國際先進水平屬同一發(fā)展階段，屬于并跑競爭，其中一部分甚至是領先 水平。在高性能纖維與其復合材料、高溫合金、高密度信息存儲材料、顯示技 術等方面與國外還存在一定的差距，屬跟跑階段。

為此，我國在中國制造2025 中，明確了各新材料細分領域的重點技術突破目標 和產業(yè)發(fā)展規(guī)劃，包括高端特種合金、新能源材料、生物醫(yī)用材料、稀土功能 材料、先進半導體、新型顯示材料、高性能分離膜材料、高性能復合纖維材料、 電子陶瓷等新材料各類細分產品。下圖僅列舉部分戰(zhàn)略性新材料技術突破目標 和產業(yè)規(guī)劃為例。

四、新材料分析框架及代表行業(yè)分析

根據第一章所述新材料定義，新材料是指新出現或正在發(fā)展中的、具有傳統(tǒng)材 料所不具有的優(yōu)異性能的材料，其產業(yè)發(fā)展，對應的是新材料的技術研發(fā)和產 品本身產業(yè)化演進的過程。因而新材料產業(yè)發(fā)展，表現為在新材料技術成熟度 和新材料產業(yè)化兩個維度的推進，這兩個維度相互促進，互為因果。

1.用核心要素驅動來分析新材料細分行業(yè)

鑒于新材料處于產業(yè)鏈的中游環(huán)節(jié)，種類繁多，其性質功能以及應用領域各具 特點，各細分子行業(yè)所處的技術水平和產業(yè)階段各不相同，若僅是列舉一些重 點細分領域進行介紹，很難呈現出新材料產業(yè)的全貌。因此，我們建立了核心 要素驅動分析框架，以幫助我們厘清和理解新材料各行業(yè)發(fā)展脈絡。

1.1 新材料核心要素驅動分析框架

驅動產業(yè)向前發(fā)展的因素，我們認為關鍵主要有技術、政策、資本、資源等要 素;而在特定發(fā)展階段中邊際貢獻最為顯著的我們稱之核心驅動要素。具體產 業(yè)的核心驅動因素受其所處產品研發(fā)進程或產業(yè)化階段而不同。本文結合新材 料技術成熟度和產業(yè)生命周期理論，建立核心要素驅動分析框架，主要是為了 把握住新材料細分行業(yè)在特定技術水平和發(fā)展階段最核心的影響因子，并以此 去分析該行業(yè)在中期維度的變化。

按照《新材料技術成熟度等級劃分及定義》，一般將新材料技術成熟度分為三 個階段:實驗室階段、工程化階段、產業(yè)化階段。實驗室階段是指新材料的發(fā) 現或發(fā)明，能制備實驗室產品并通過理論功能的測試驗證;工程化階段是指得 到可規(guī)模化生產出試制品;產業(yè)化階段是指在規(guī)模生產基礎上，產品的良率、 性能、成本等達到可控標準，適用于商業(yè)化推廣和應用。另一方面，產業(yè)化階 段中，新材料自身性能的提升(即產品迭代)也可以理解成一個新的技術成熟

進程。一般來講，在實驗室階段，技術驅動可能是核心;在工程化階段政策驅 動會較為顯著;產業(yè)化階段是追求產品的穩(wěn)定性、性能、成本的可控。產品穩(wěn) 定性和性能問題涉及制造技術;成本主要取決于原材料和制造工藝。

在產業(yè)生命周期理論中，分為初創(chuàng)期、成長期、成熟期和衰退期。其中，初創(chuàng) 期對應的是技術成熟度中工程化和產業(yè)化階段。成長期是指行業(yè)產能擴大，獲 得下游市場越來越多的應用。商用推廣主要看政策支持和下游市場需求。下游 市場需求擴大的原因，一方面可能基于成本的下降，另一方面是性能提升。在 一些成熟產業(yè)中，產業(yè)資本往往會主動對材料性能進一步升級換代(即產品迭 代)，以保有和分割更多的下游市場需求。

技術:技術創(chuàng)新無可否認的是貫穿新材料產業(yè)的核心驅動力，對新材料細 分行業(yè)而言，處于產業(yè)初創(chuàng)期的行業(yè)如石墨烯、超導材料、第三代半導體、3D 打印材料、液態(tài)金屬等尤為重要，技術創(chuàng)新直接決定這些行業(yè)發(fā)展前景 和先發(fā)優(yōu)勢。對新興材料領域的知識產權原始積累，直接決定了該國家或 企業(yè)在后續(xù)產業(yè)鏈中的利益分配。

政策:政策推動一方面是指對處于導入期的行業(yè)進行政策補貼，如十年前的光伏、近幾年的新能源汽車等。政策補貼加速行業(yè)的規(guī)模提升，使之盡 早完成規(guī)模增長向利潤率提升轉化的過程;另一方面是指在涉及到國家安 全底線的某些戰(zhàn)略性產業(yè)，由國家意志推動，如軍事、航天航空等領域的 高溫合金材料等。

資本:資本驅動主要表現在半導體材料、顯示材料、醫(yī)用生物材料等細分 新材料行業(yè)。這些行業(yè)的下游應用的市場需求很大，且產品升級路徑清晰 穩(wěn)定，對應中游材料已具有較為完善產業(yè)體系，通過逐代技術積累，容易 形成行業(yè)寡頭格局。為了進一步掌控和保持產業(yè)鏈定價權或市場份額，這 些與下游寡頭長期合作的中游材料產業(yè)巨頭，有動力投入大量資本，對其 材料性能進行持續(xù)升級。每一次材料升級將帶來產品性能的顯著提升，將 重新分配材料巨頭在下游應用市場的份額。如在集成電路半導體新材料產 業(yè)，單晶硅的精密度和大尺寸不斷升級，制造了很高的行業(yè)壁壘，使得材 料巨頭和下游存儲器寡頭在產業(yè)鏈中獲得了可觀的利潤回報。

資源:資源驅動主要是針對新材料生產成本而言。新材料研發(fā)成功到商用 推廣，其性能價格比越高商用轉化速度越快。生產成本除了生產工藝的產 能爬坡帶來下降之外，原材料本身成本也是關鍵的考慮因素。例如，稀土 功能材料行業(yè)主要是由資源驅動。我國擁有世界第一的稀土資源儲量，加 上人工成本較低，使得我國的稀土功能材料具有明顯的成本優(yōu)勢，供應量 居全球第一。目前稀土功能材料行業(yè)已經處于產業(yè)成熟期，此階段的行業(yè) 市場規(guī)模增長平穩(wěn)，行業(yè)發(fā)展主要訴諸于利潤率的提升。行業(yè)整合和集中 度提升、以及結構性由低端向高端升級是成熟期行業(yè)的發(fā)展手段。在過去 幾年我國對其上游稀土資源進行了整合，形成六大稀土集團，實行稀土配 額供應，通過行業(yè)上游整合推動了中游材料行業(yè)的低端產能淘汰，使得我 國稀土功能材料產業(yè)結構得到優(yōu)化。

1.2 新材料主要細分行業(yè)的核心驅動因素

根據新材料下游應用、技術發(fā)展進程以及行業(yè)格局等情況，本文總結了主要細 分行業(yè)所處產業(yè)發(fā)展階段以及其核心驅動因素(如圖9)，并在后文中選取技術、 政策、資本及資源等四大驅動因素下的代表行業(yè)進一步分析，希望能以點帶面， 對新材料各驅動因素下細分行業(yè)的發(fā)展脈絡作具體的呈現。

本文從銀行信貸的視角，選取了各核心驅動因素下對應產業(yè)相對完善并且有一 定規(guī)模的行業(yè)進行詳細分析，具體選取了技術驅動的石墨烯、政策驅動的高溫 合金、資本驅動的半導體新材料以及資源驅動的稀土功能材料等四大行業(yè)，希 望借助對這四類代表行業(yè)的分析，在銀行信貸布局新材料產業(yè)時，對行業(yè)發(fā)展 脈絡的把握和潛在風險的甄別有一定幫助。

2.技術×石墨烯:技術突破為矛，打通產業(yè)化之路

石墨烯2004 年首次被分離，2010 年石墨烯發(fā)現者由于二維石墨烯材料的開創(chuàng)性 實驗獲得諾貝爾物理學獎后，石墨烯為世人所熟知。

2.1 石墨烯的理論性能優(yōu)異

石墨烯是一種二維晶體，是由碳原子按六邊形晶格結構(最穩(wěn)定的單元結構) 整齊排布而成的碳單質，結構非常穩(wěn)定。石墨烯是一種理想的結構功能一體化 的材料，綜合性能優(yōu)異，應用場景豐富，堪稱材料之王。

2.2 實際應用普遍水平較低，制備和應用的產業(yè)化道路都較為漫長

雖然石墨烯的理論性能優(yōu)異，功能應用范圍很廣。但是目前石墨烯產業(yè)要實現 或接近其理論應用，還有非常大的距離。

近期，新加坡國立大學Antonio H. Castro Neto 教授和因石墨烯而獲得諾貝爾獎的Konstantin S. Novoselov 聯(lián)合在Advanced Materials 上發(fā)文，對來自美洲、亞洲和歐 洲的60 家公司的墨烯樣品進行了分析。結果發(fā)現，這些所謂的石墨烯性能有很大差異， 對于大多數應用來說并不是最好的，并且大多數公司正在生產的并不是石墨烯，而是石 墨烯微片。按照ISO 的定義，石墨烯微片并不屬于石墨烯范疇。

美國政府在石墨烯領域的資金投入主要是石墨烯的基礎研究，因為美國認為石 墨烯技術成熟度為3-4 級(即從實驗室到工程化的階段)，目前仍以技術研發(fā) 為主，尚不宜大規(guī)模產業(yè)化應用。

2.3 我國石墨烯研發(fā)水平處于世界相對領先位置，但核心專利較少

世界石墨烯的相關研究成果主要集中在以英法德為代表的歐洲、中日韓為代表 的東亞和以美國為主的北美洲。從專利數量來看，中美韓三國位居前列，。世 界范圍內石墨烯的相關研究成果主要集中在以英法德為代表的歐洲、中日韓為 代表的東亞和以美國為主的北美洲。從專利數量來看，中美韓三國位居前列， 相關石墨烯研發(fā)機構以大學和企業(yè)為主。

2.4 石墨烯的應用前景廣泛，現階段以添加類應用為主

目前，石墨烯產業(yè)主要聚焦于學術研究、制備石墨烯，以及石墨烯與其他材料 相結合，提高其他材料的性能。可預期的應用主要集中于鋰電(添加劑)、導 熱材料、導電油墨、防腐涂料等領域，有的已處于產業(yè)化導入的階段。

未來隨著石墨烯制備技術成熟，高精密度元器件有望大量使用石墨烯材料，可 預期的應用主要集中于柔性顯示、太陽能電池、超級電容、傳感器、存儲芯片 等。從三星集團在石墨烯各技術分支專利分布也可以看出，其在電子半導體領 域的專利數最多，占比達到其所有專利的50%。未來石墨烯在顯示、存儲半導體 的成熟產品可能會最先看到。

2.5 石墨烯產業(yè)小結

石墨烯的完美理論性能代表著未來有非常大的應用空間。目前石墨烯技術水平 處于實驗室階段向工程化階段過渡，整體產業(yè)還處于剛剛開始的初創(chuàng)期，在此 階段要搶占技術先發(fā)優(yōu)勢，布局原始知識產權。同時，鑒于目前我國石墨烯產 業(yè)中以小企業(yè)為主，缺乏持續(xù)前瞻的研發(fā)和成果轉化能力的情況，一是加大政 策資金對大企業(yè)研發(fā)支持力度，積累核心知識產權;二是有效利用好新材料首 批次應用保險補償機制，加速研發(fā)成果落地。

針對石墨烯的具體應用領域，石墨烯技術水平還不高，要清晰認識到產業(yè)化應 用道路的艱難。對于處于產業(yè)導入期的有關石墨烯的初級應用，如防腐材料、 鋰電池添加等領域，純學術上的分歧以及應用的可靠穩(wěn)定性問題均有存在，因 此對于具體應用細分行業(yè)和公司的研究需審慎求證，仔細甄別。

3.政策×高溫合金:“兩機”重大專項驅動需求，高端產品亟 待自主研發(fā)

高溫合金是指以鐵、鈷、鎳為基體，能在600°C以上溫度和一定壓力條件下適應 不同環(huán)境實現長期使用的先進金屬材料，具有較高的高溫強度、斷裂韌性、抗 氧化、抗熱腐蝕和熱疲勞性能，是航空發(fā)動機和燃氣輪機熱鍛部分的關鍵材料， 同時也在航天、能源等高端制造業(yè)有不可替代的作用。從高溫合金的需求結構 來看，全球航空航天需求超55%。目前全球高溫合金年產量約30 萬噸，其中美 國產量超過10 萬噸，日本和德國接近5 萬噸，我國年產量1 萬噸。

3.1 代表高溫合金先進應用的航空發(fā)動機技術領域，我國尚未達到世界領先水平

高溫合金從誕生起就用于航空發(fā)動機，在現代航空發(fā)動機中，高溫合金材料的 用量占發(fā)動機總重量的40%-60%，主要用于四大熱端部件:燃燒室、導向器、渦 輪葉片和渦輪盤。航空發(fā)動機技術主要基于兩個方面，一是工程結構，二是高 溫材料，而高溫材料的技術難點要大于工程結構。材料產業(yè)的進步需要逐代技 術積累，目前我國在高溫材料和產品方面尚未有完整的產業(yè)體系，技術積累較 為缺乏，在航空發(fā)動機的關鍵高溫用材上還需依賴國外進口。

按推重比來看，我國航空發(fā)動機技術落后世界先進水平2 代，我國2010 年研制 的WS15 發(fā)動機推重比指標相當于美國1990 年的F119發(fā)動機水平。普遍認為高 溫合金性能差距較大是我國發(fā)動機與美英存在代差的主要原因。根據實驗測算， 渦輪進口溫度每提高100 °C，航空發(fā)動機的推重比能夠提高10%左右，國外現 役最先進第四代一級發(fā)動機的渦輪進口平均溫度已經達到了1600°C左右，預計 未來新一代戰(zhàn)斗機發(fā)動機的渦輪進口溫度有望達到1800°C左右。

3.2 我國全面啟動實施航空發(fā)動機和燃氣輪機重大專項，驅動高溫合金需求

航空航天是一國總體科技水平和綜合國力的標志，更是關乎到國家安全戰(zhàn)略。 為此，我國于2016 年11 月全面啟動實施航空發(fā)動機和燃氣輪機重大專項。

中期來看，高溫合金市場受“兩機”專項驅動較為明顯?？紤]政府直接投入以 及帶動地方及社會專項投入，預計投資總金額將達到3000 億元。高溫合金作為 航空發(fā)動機投入的重點材料，未來增速較為可觀。中長期來看，核電、工業(yè)、 艦船等領域突破性需求也帶來高端合金行業(yè)的需求。根據中國金屬學會高溫材 料分會測算，我國目前高溫合金材料年生產量約1 萬噸左右，每年需求可達2 萬噸以上，市場容量超過80 億元。我國高溫合金生產能力與需求之間存在較大 缺口，在航天航空、燃氣輪機、核電等領域的高溫合金主要還依賴進口。隨著 兩機專項的推進以及航空航天工業(yè)、油氣開采以及燃氣輪機等高效能源新興領 域的快速發(fā)展，《中國新材料產業(yè)發(fā)展報告》中預計2030 年我國高溫合金需求 可達到10 萬噸。

3.3 高溫合金行業(yè)具有很高的進入壁壘

高溫合金產品具有很高技術含量，要求一定的技術儲備和研發(fā)實力，能夠進入 該領域的企業(yè)數量十分有限。目前我國高溫合金行業(yè)主要包括生產型企業(yè)和研發(fā)型企業(yè)兩類企業(yè)，前者以撫順特鋼、鋼研高納等代表，后者以北京航材院和 沈陽金屬所為代表。

3.4 高溫合金行業(yè)小結

高溫合金是航空航天發(fā)動機技術的難點和瓶頸，而航空航天技術是一個綜合國 力的體現，同時也是保證國家安全的戰(zhàn)略關鍵。因此，我國全面啟動“兩機” 專項，旨在航天航空領域實現自主可控，追趕上世界先進水平?？梢耘袛?，高 溫合金的中期驅動主要來自“兩機”專項帶動的需求增長。

對于高溫合金高端產品要達到世界先進水平，其技術需要經過逐代積累，政策 資金投入起到了加速這一過程的效果，但最終時間很難判斷，可能是一個較為 漫長的過程。

4.資本×半導體新材料:單晶硅半導體材料尚存掣肘，期待第 三代彎道超車

半導體材料是指導電率介于導體和絕緣體之間材料。半導體材料產業(yè)發(fā)展至今 經歷了三個階段，第一代半導體材料以硅(Si)為代表，以砷化鎵(GaAs)為 代表的第二代半導體材料和以氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)、氧化鋅(ZnO) 等寬禁帶為代表的第三代半導體材料。

半導體材料作為半導體產業(yè)鏈的重要組成部分，從目前國內產業(yè)發(fā)展現狀來看， 其相對于全球領先水平的差距大于芯片設計以及制造環(huán)節(jié)，我國處于多年落后、 較難追趕國際先進水平的形勢。在第三代半導體領域的研究工作與國際先進水 平差距不大，目前氮化鎵半導體在軍事射頻器件上有一定應用，大規(guī)模商用還 需等待。

4.1 近幾年全球半導體材料市場呈穩(wěn)定增長的態(tài)勢

半導體材料可分為晶圓制造材料與封裝材料。2017 年市場規(guī)模469 億美元，同 比增速9.6%。其中晶元制造材料278 億美元，封裝材料191 億美元，分別同比 增長12.6%、-2.6%。從增速來看，晶元制造材料增速快于封裝材料，主要原因 是全球硅片產能供不應求價格持續(xù)走高。

4.2 我國半導體材料的全球占比逐年提升

我國半導體材料市場近年來快速增長。2017 年大陸半導體材料市場規(guī)模76 億美 元，占比全球半導體材料市場16%。從具體結構看，我國優(yōu)勢主要在封裝材料上， 本土產線與全球產業(yè)鏈已實現對接。在晶元制造材料方面，隨著國家意志推動 集成電路產業(yè)的進步，大陸晶圓代工產能的全球占比將快速提升?？紤]到我國 大硅片技術迎來突破疊加下游強有力的需求推動，預計我國晶元制造材料大硅 片的產能也將逐步釋放。

4.3 我國在高端制程和先進封裝領域的半導體材料尚主要依賴進口

目前半導體材料產業(yè)仍以海外化工與材料龍頭為主導，我國處于多年落后、艱 難追趕國際先進水平的形勢。雖然我國在政策、資金上進行大量投入，半導體 新材料產業(yè)的全球占比逐年提升，但在較多關鍵領域我國面臨嚴重的專利技術 封鎖。目前在本土產線上國產材料的使用率不足15%，高端制程和先進封裝領域 的半導體材料的國產化率更低。

例如半導體材料使用量最大的單晶硅片領域，行業(yè)高度壟斷，全球一半以上的 半導體硅材料產能集中在日本，尤其是隨著尺寸越大、壟斷情況就越嚴重。2016 年，全球前五大半導體硅片廠份額達92%，其中Shin-Etsu(信越化工)、Sumco、Global Wafers(環(huán)球晶圓)、Siltronic、與LG Siltron 分別占比為27%、26%、17%、13%、9%。

從大硅片細分產品來看，12 英寸大硅片2009 年的全球占比已經超過一半，目前占 比近80%，而我國主要以8 英寸產能為主，12 英寸才剛剛小規(guī)模試產。按照 華創(chuàng)證 券的統(tǒng)計，2017 年國內8 英寸硅片需求約80-90 萬片/月，其中僅30%份額可以實 現自主供應，12 英寸硅片需求約50-60 萬片/月，100%依靠進 口;預計到2020 年，我國8英寸、12英寸硅片的需求將達到137、234萬片/ 月;屆時如果現有投資 的大硅片產能順利落地，我國將新增8 英寸硅片產能170 萬片/月，新增12 英寸硅 片產能90 萬片/月。

4.4 謹慎樂觀看待我國半導體硅片制造前景

雖然與世界先進水平還有較大差距，但我們也可以謹慎樂觀看待我國半導體硅 片制造前景。近年來，我國在8 英寸(200mm)和12 英寸(300mm)集成電路級 硅片的研發(fā)和生產上取得了重大突破。如在面臨技術封鎖的大尺寸單晶硅腚技 術上，上海超硅2016 年成功拉出第一根IC 級12 英寸單晶硅棒;在12 英寸硅 片的生產上，上海新昇已經開始小規(guī)模試產。

另一方面，國外大尺寸硅片由300mm 向450mm 升級過程中，遭遇工藝瓶頸。450mm 硅片2008 年已能實驗室制造，在2017 年左右實現小規(guī)模量產，但一直無 法大規(guī)模商用。根據晶圓尺寸增長歷史，傳統(tǒng)CZ 法能較好地應對300mm 之前 的尺寸增長，每次尺寸突破的時間周期約為5-7 年。而450mm 制造用傳統(tǒng)CZ 法遭遇瓶頸，大規(guī)模商用卻遲遲未出現，導致300mm 尺寸超期服役。同時，硅 片制造商從投資回報率的角度，不愿意對450mm 進行大規(guī)模投入。主要原因是 在2008-2017 的這輪硅片產能投資周期中，受到2008 年全球金融危機的影響， 下游半導體需求大幅減少，疊加硅片新增產能剛剛開始釋放，產能利用率一直 偏低，直到2014 年產能才實現供需平衡，這導致硅片制造商對450mm 的投入動 力不足。

因此，從我國本身300mm 硅片技術的突破，以及國外450mm 硅片商用放緩兩個 因素來看，我國在大尺寸硅片生產上可能迎來一個比較好的時間窗口期，有利 于我國大硅片產業(yè)追趕上世界先進水平。

4.5 國家成立集成電路大基金，加速半導體產業(yè)升級進程

為了培育中國芯片產業(yè)，2014 年《國家集成電路產業(yè)發(fā)展推進綱要》出臺，隨 后，是1380 億元國家集成電路產業(yè)投資基金(俗稱“大基金”)和近1400 億 元地方基金的建立，重點投資半導體產業(yè)鏈環(huán)節(jié)的骨干公司。通過對重點企業(yè) 的增資以及海外收購，大大加速了我國半導體產業(yè)的技術升級和產業(yè)化進程。 半導體材料作為我國半導體產業(yè)鏈上最薄弱的一環(huán)，是大基金投入的重點。未 來幾年我國高端半導體材料的快速增長是值得期待的。

4.6 半導體材料產業(yè)小結

目前我國半導體材料產業(yè)規(guī)模增長較快，在全球的比重逐年提高，但還需認識 到我國半導體材料產業(yè)與世界先進水平的差距。

中期來看，在國家大基金千億級規(guī)模投資背景下，我國大尺寸硅片技術突破疊 加國外新一代450mm 硅片商用放緩，我國半導體大硅片產業(yè)可能將迎來發(fā)展的 窗口期。

對于半導體材料、顯示材料、醫(yī)用生物材料等主要受國外巨頭壟斷的細分新材 料行業(yè)，可以通過加大資金投入，以加速我國對應產業(yè)的升級迭代速度，利用 好某些時間窗口期，縮小與先進水平的差距。

5.資源×稀土功能材料:上游供給側改革，中游產業(yè)結構化升 級

稀土是15 種鑭系元素(鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、 銩、鐿、镥)以及與鑭系元素化學性質相似的鈧、釔共17 種稀有元素的統(tǒng)稱。 工業(yè)應用中，一般將稀土分為輕稀土(鑭、鈰、鐠、釹)和中重稀土(余下13 種元素)。輕稀土儲量相對較大，全球探明儲量上億噸，應用廣泛，主要用于 永磁材料、拋光粉、玻璃陶瓷、催化劑等領域;中重稀土儲量較小，全球探明 儲量在百萬噸左右，主要用于永磁材料、熒光粉、陶瓷等領域，以及航空航天、 軍事國防等領域。稀土新材料約占稀土材料的6 成，按功能劃分為稀土永磁材 料、稀土催化材料、稀土儲氫材料、稀土發(fā)光材料、稀土超拋光材料五大類。 其中，稀土永磁材料占比超過63%，是稀土功能材料中規(guī)模最大、增速最快的種 類，主要公司包括中科三環(huán)、寧波韻升、銀河磁體等。

5.1 我國在全球稀土產業(yè)鏈上具有舉足輕重的地位

我國稀土儲量占世界的36.67%，產量占比83%，均居世界第一，在全球稀土產 業(yè)鏈上具有舉足輕重的地位。目前稀土產業(yè)已處于產業(yè)成熟期，增速較為穩(wěn)定。2007-2017 年我國稀土行業(yè)總產值從287.6 億元增長至840 億元，其中，2011 年工業(yè)產值為852.4 億元，同比增加127.0%，達到歷史峰值，主要源于2011 年(“十二五”首年)以來我國稀土行業(yè)市場和政策方面出現重大變化，主要 稀土品種的價格在2011 年出現較大漲幅。之后稀土價格回調較大，但行業(yè)總產

5.2 我國稀土功能材料技術水平與先進水平差距不大，但產品以低端為主

我國的稀土功能材料總體處于世界先進水平，但產業(yè)整體處于低端產能過剩， 高端產能不足的局面。以稀土永磁材料為例，2014 年我國釹鐵硼年產量約占世 界的80%，但產值僅占一半左右，行業(yè)附加值偏低。

5.3 我國稀土上游供給側改革已經完成，稀土供需結構日趨合理

中國作為全球最大稀土供給國，過去很長一段時間存在產業(yè)秩序混亂、布局較 散、企業(yè)之間互相壓價，廉價競銷導致企業(yè)惡性競爭的狀況，導致稀土出口 “白菜價”，大大浪費了我國稀土資源價值。為此，我國在2015 年發(fā)起了稀土 產業(yè)整合，對全國所有稀土礦山和冶煉分離企業(yè)進行重組，形成了六大稀土集 團，稀土原料生產幾乎全部被六大稀土集團掌控，有效改善了此前無序開采、 低端產品過剩的情況。

同時，國家對稀土總產量進行配額計劃。工信部每年公布的稀土總量控制計劃 表，過去三年的數據顯示，全國稀土總產量保持穩(wěn)定，約10 萬噸左右，對應礦 產品及冶煉分離產品配額在六大集團之間分配。

除此之外，南方黑稀土也是主要的稀土供給來源，未來隨著稀土打黑的日趨嚴 格，稀土上游供給結構將更為科學。

5.4 中游稀土功能材料產品結構得到優(yōu)化，高端產品占比將進一步提升

由于上游稀土原料的供需結構改善，低價稀土原料將大幅減少，使得原本就過 剩的低端稀土功能材料產能被動淘汰。以稀土永磁材料中最主要的釹鐵硼材料 為例，其一方面受益于上游供給結構優(yōu)化低端產能加速淘汰，另一方面，以新 能源汽車為代表的下游應用保證未來高端需求穩(wěn)定增長。2009年受全球金融危 機，影響下游需求導致釹鐵硼產量有所下降;2014 年釹鐵硼基本成分專利在全球范圍內到期后，國際市場對我國生產的高性價比釹鐵硼永磁材料的需求迅速 上升;2015 年后上游稀土完成整合，低端釹鐵硼產量加速淘汰。

我國生產了超過全球一半的高端釹鐵硼以及幾乎全部的低端釹鐵硼。2016 年我 國釹鐵硼產量約10 萬噸，占比全球產量(12-13 萬噸)的 80%左右;其中，高 端釹鐵硼產量約2.5 萬噸，占比全球產量(4.5 萬噸)的55%左右。日本是除中 國外最主要的高端釹鐵硼生產國。釹鐵硼永磁材料的下游應用包括傳統(tǒng)汽車、 新能源汽車、工業(yè)自動化、風電、空調、節(jié)能電梯、消費電子等多各領域，近 年增長最為明顯的是新能源汽車應用。

新能源汽車快速拉動高端稀土磁材需求。2017 年，我國新能源汽車累計銷量達77.7 萬輛，同比增長53%;2018 年1-10 月，新能源汽車累計銷量達86 萬輛， 同比增長76%。根據國家新能源汽車發(fā)展規(guī)劃，2020 年新能源汽車產能將達到200 萬輛。隨著海外汽車品牌紛紛加入新能源汽車競爭，預計全球2020 年新能 源汽車將達到300-400 萬輛。

伴隨新能源汽車在全國大范圍的推廣，行業(yè)景氣度不斷提升，稀土磁材行業(yè)受 益明顯。2016 年中國新能源汽車消耗釹鐵硼磁材2300 噸左右，產值9.66 億元。 預計到2020 年，將消耗釹鐵硼磁材近萬噸，產值達到40 億元左右。根據智研 咨詢對釹鐵硼主要的7 個應用領域需求量拆分，新能源汽車是應用前景最好、 增速最快的領域，風力發(fā)電、變頻家電和節(jié)能電梯是應用較大的低碳工業(yè)領域， 傳統(tǒng)汽車EPS、工業(yè)機器人和智能手機需求增長相對較小。綜合來看，未來三年 國內對高性能釹鐵硼永磁材料需求增長約15%左右。因此，國內主要磁材生產企 業(yè)擴產意愿強烈。

長期來看，隨著新能源、航空航天、原子能工業(yè)、結構陶瓷、生物醫(yī)療、磁性 材料、電學、冶金機械及石油化工等高技術領域不斷發(fā)展，稀土深加工及應用 的結構升級，稀土功能材料的市場容量和附加值也將進一步擴大。

5.5 稀土功能材料產業(yè)小結

上游稀土供給側改革推動稀土功能材料產業(yè)被動升級。稀土作為國家戰(zhàn)略性資 源，我國通過行業(yè)整合、稀土收儲與打黑、環(huán)保治理等多個方面措施，上游供 需結構逐步好轉。從成本角度，推動稀土功能材料產業(yè)由低端向高端結構升級。 未來我國高端產能占比將逐年提高，產業(yè)附加值將不斷提升。

稀土功能材料的應用非常廣泛，中期關注新能源汽車對稀土永磁材料的市場需 求拉動;長期來看新能源、原子能工業(yè)、生物醫(yī)療、磁性材料及石油化工等高 技術領域不斷發(fā)展，稀土功能材料的需求將持續(xù)擴大。

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（報告來源：招商銀行；分析師：夏雪、雷霆、周然）