我国纳米材料行业现状分析纳米碳酸钙需求量最高市场形成两大研发中心布局

2023-04-03 10:30

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一、纳米材料行业相关政策

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10~1000个原子紧密排列在一起的尺度。纳米材料是一种新型材料。新材料产业具有技术密集性高、研发投入高产品附加值高、国际性强、应用范围广等特点，已成为衡量一个国家国力与科技发展水平的重要指标。在“十四五”时期加快构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局下，我国由新材料大国转变为新材料强国的步伐加快，纳米材料迎来发展机遇。

我国纳米材料行业相关政策

时间	政策	部门	主要内容
2021.09	《关于茧丝绸行业“十四五”发展的指导意见》	商务部	重点推动蚕丝蛋白相关化妆品、人造骨钉、生物存储器、纳米材料、微针材料、保鲜剂等高新技术产品的产业化,提升产品科技含量,培育行业经济新的增长点。
2020.09	《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》	发改委	提出实施新材料创新发展行动计划，提升稀土、钒钛、钨钼、锂、铷铯、石墨等特色资源在开采、冶炼、深加工等环节的技术水平，加快拓展石墨烯、纳米材料等在光电子、航空装备、新能源、生物医药等领域的应用。
2018.06	《2018年四川省科技成果转化工作要点》	科技部	在干细胞及转化、蛋白质调控、脑信息、新能源纳米材料、轨道交通等领域组织实施一批重大基础《前沿技术》研究项目和应用基础研究项目，着力实现前瞻性基础研究、引领性原创成果的重大突破。
2017.06	《“十三五”国家基础.研究专项规划》	科技部	围绕纳米科学重大基础问题，新型纳米制备与加工技术，纳米表征与标准，纳米生物医药，纳米信息材料与器件，能源纳米村料与技术，环境纳米材料与技术等方面开展研究，加强基础研究与应用研究的衔接，推动纳米科技产业发展。
2017.03	《2017年度国家自然科学基金委员会与美国国家科学基金会“食品、能源、水”系统关联合作网络项目指南》	国家自然科学基金委员会	监测、去除、破坏或转化各类废弃物中所含的相关化合物、或将废弃物中相关组分转化成为有价值的初级产品或副产品所需要的新的设备、传感器、催化剂、纳米材料、智能过滤装置和工艺过程。
2017.01	《关于推进黄金行业转型升级的指导意见》	工信部	积极开展高端键合金丝生产线建设，贵金属提纯、纳米材料生产、黄金精细化正等项目建设，增加高端新材料有效供给。

资料来源：观研天下整理

数据显示，2020年我国新材料市场规模达5.3万亿元，较上年同比增长17.78%；2021年我国新材料市场规模达6.41万亿元，较上年同比增长20.94%。

数据来源：观研天下数据中心整理

二、纳米材料市场规模

根据观研报告网发布的《中国纳米材料市场发展态势研究与投资战略研究报告（2023-2030年）》显示，近年来，随着纳米材料生产技术的改良及陶瓷、半导体、催化剂、医疗等下游需求增加的拉动，纳米材料市场规模呈现了较快的增长趋势。

纳米材料应用领域

领域	简介
磁性材料	纳米磁性材料具有十分特别的磁学性质，纳米粒子尺寸小，具有单磁畴结构和矫顽力很高的特性，用它制成的磁记录材料不仅音质、图像和信噪比好，而且记录密度比γ-Fe2O3高几十倍。超顺磁的强磁性纳米颗粒还可制成磁性液体，用于电声器件、阻尼器件、旋转密封及润滑和选矿等领域。
陶瓷材料	传统的陶瓷材料中晶粒不易滑动，材料质脆，烧结温度高。纳米陶瓷的晶粒尺寸小，晶粒容易在其他晶粒上运动，因此，纳米陶瓷材料具有极高的强度和高韧性以及良好的延展性，这些特性使纳米陶瓷材料可在常温或次高温下进行冷加工。如果在次高温下将纳米陶瓷颗粒加工成形，然后做表面退火处理，就可以使纳米材料成为一种表面保持常规陶瓷材料的硬度和化学稳定性，而内部仍具有纳米材料的延展性的高性能陶瓷。
传感器	纳米二氧化锆、氧化镍、二氧化钛等陶瓷对温度变化、红外线以及汽车尾气都十分敏感。因此，可以用它们制作温度传感器、红外线检测仪和汽车尾气检测仪，检测灵敏度比普通的同类陶瓷传感器高得多
倾斜功能材料	在航天用的氢氧发动机中，燃烧室的内表面需要耐高温，其外表面要与冷却剂接触。因此，内表面要用陶瓷制作，外表面则要用导热性良好的金属制作。但块状陶瓷和金属很难结合在一起。如果制作时在金属和陶瓷之间使其成分逐渐地连续变化，让金属和陶瓷“你中有我、我中有你”，最终便能结合在一起形成倾斜功能材料。
半导体材料	将硅、砷化镓等半导体材料制成纳米材料，具有许多优异性能。例如，纳米半导体中的量子隧道效应使某些半导体材料的电子输运反常、导电率降低，电导热系数也随颗粒尺寸的减小而下降，甚至出现负值。这些特性在大规模集成电路器件、光电器件等领域发挥重要的作用。
催化材料	纳米粒子是一种极好的催化剂，这是由于纳米粒子尺寸小、表面的体积分数较大、表面的化学键状态和电子态与颗粒内部不同、表面原子配位不全，导致表面的活性位置增加，使它具备了作为催化剂的基本条件。
家电	用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料，具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用，可用为作电冰箱、空调外壳里的抗菌除味塑料。
纺织工业	在合成纤维树脂中添加纳米SiO2、纳米ZnO、纳米SiO2复配粉体材料，经抽丝、织布，可制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的内衣和服装，可用于制造抗菌内衣、用品，可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。
机械工业	采用纳米材料技术对机械关键零部件进行金属表面纳米粉涂层处理，可以提高机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命。

资料来源：观研天下整理

数据显示，2016-2021年，我国纳米材料行业市场规模由692.8亿元增长至1848.2亿元。2022年我国纳米材料行业市场规模进一步增长，突破2000亿元，较上年同比增长9.89%。

数据来源：观研天下数据中心整理

三、纳米材料市场需求占比

纳米材料大致可分为碳纳米管(CNT)、纳米蒙脱土（MMT）、纳米碳酸钙三类。其中，纳米碳酸钙是最早实现生产工业化的纳米材料之一，应用领域广泛，需求量最高，2021年达490万吨，占比93.62%。相比之下，碳纳米管(CNT)、纳米蒙脱土（MMT）需求量较小，2021年分别为9.4万吨、24万吨，占比1.8%、4.59%。

数据来源：观研天下数据中心整理

四、纳米材料市场竞争情况

区域方面，我国纳米材料行业基本形成了苏州、北京两大各具特色的研发中心布局。苏州被公认为世界八大纳米产业集聚区，已形成了由纳米新材料、纳米生物技术、能源与清洁技术、微纳加工技术等四大纳米技术核心领域，并引领发展出上百个纳米细分技术领域，培育出了苏大维格、南大光电、晶方半导体、锦富新材等龙头公司，产业规模占据全国50%以上。北京以怀柔地区的北京纳米科技产业园为中心打造产业集群，拥有北京首创、安泰科技、中科纳新公司、中科纳通公司、集盛星泰公司、首科喷薄等一批纳米材料龙头企业。

我国纳米材料产业区域格局

地区	简介	代表企业	技术核心领域
北京	以怀柔地区的北京纳米科技产业园为中心打造产业集群	北京首创、安泰科技、中科纳新公司、中科纳通公司、集盛星泰公司、首科喷薄等	致力于纳米科技在能源、电子、环境、生物医药四大领域的应用
苏州	被公认为世界八大纳米产业集聚区，产业规模占据全国50%以上	苏大维格、南大光电、晶方半导体、锦富新材等	已形成了由纳米新材料、纳米生物技术、能源与清洁技术、微纳加工技术等四大纳米技术核心领域，并引领发展出上百个纳米细分技术领域