全球7大顶尖新材料强国及其竞争格局分析（含发展战略、优势产业等）
更新时间：2022-10-21 09:39:00
编辑：秘书处
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新材料是人类赖以生存的物质基础，每种新材料的出现及应用都将伴随着现代科学技术的巨大飞跃。从现代科学技术史中不难看出，每一项重大科技的突破在很大程度上都依赖于相应的新材料的发展。所以新材料是现代科技发展之本，美国将新材料称之为“科技发展的骨肉”。新材料技术被称为“发明之母”和“产业粮食”。新材料产业的创新主体是美国、日本和欧洲等发达国家和地区，其拥有绝大部分大型跨国公司，在经济实力、核心技术、研发能力、市场占有率等多方面占据绝对优势，占据全球市场的垄断地位。其中，全面领跑的国家是美国，日本的优势在纳米材料、电子信息材料等领域，欧洲在结构材料、光学与光电材料等方面有明显优势。中国、韩国、俄罗斯紧随其后，目前属于全球第二梯队。中国在半导体照明、稀土永磁材料、人工晶体材料，韩国在显示材料、存储材料，俄罗斯在航空航天材料等方面具有比较优势。除巴西、印度等少数国家之外，大多数发展中国家的新材料产业相对比较落后。从新材料市场来看，北美和欧洲拥有目前全球最大的新材料市场，且市场已经比较成熟，而在亚太地区，尤其是中国，新材料市场正处在一个快速发展的阶段。从宏观层面看，全球新材料市场的重心正逐步向亚洲地区转移。
世界新材料主要生产商美国铝业、杜邦、拜耳、GE塑料、陶氏化学、日本帝人、日本TORAY、韩国LG等大型跨国公司，加速对全球新材料产业的垄断，并在高技术含量、高附加值的新材料产品市场中保持主导地位。
值得一提的是，发达国家仍在国际新材料产业中占据领先地位，世界上新材料龙头企业主要集中在美国、欧洲和日本，其中，日、美、德6家企业占全球碳纤维产能70%以上，日、美5家企业占全球12寸晶圆产量的90%以上，日本3家企业占全球液晶背光源发光材料产量的90%以上。世界著名企业集团凭借其技术研发、资金和人才等优势不断向新材料领域拓展，尤其在高附加值新材料产品中占据主导地位。比如著名的尤尼明几乎垄断着国际市场上4N8及以上高端石英砂产品；比如全球新材料巨头信越、SUMCO、Siltronic、SunEdison等企业占据国际半导体硅材料市场份额的80%以上。而半绝缘砷化镓市场90%以上被日本日立电工、住友电工、三菱化学和德国FCM所占有。
再比如DuPont、Daikin、Hoechst、3M、Ausimont、ATO和ICI等7家公司拥有全球90%的有机氟材料生产能力。美国科锐(Cree)公司的碳化硅衬底制备技术具有非常强的全球市场竞争力，飞利浦(Philips)控股的美国Lumileds公司的功率型白光LED国际领先，美、日、德等国企业拥有70%LED外延生长和芯片制备核心专利。
在小丝束碳纤维的制造领域，基本被日本的东丽纤维公司、东邦公司、三菱公司和美国的Hexel公司所垄断，而大丝束碳纤维市场则几乎由美国的Fortafil公司、Zoltek公司、Aldila公司和德国的SGL公司4家所占据。美铝、德铝、法铝等世界先进企业在高强高韧铝合金材料的研制生产领域居世界主导地位。美国的Timet、RMI和Allegen Teledyne等三大钛生产企业的总产量占美国钛加工总量的90%，并且是世界航空级钛材的主要供应商。下面分别介绍世界七大主要的新材料大国及强国的具体情况。
中国是全球新材料产业首屈一指的产业规模大国。众所周知，新材料产业被认为是21世纪最具发展潜力并对未来发展有着巨大影响的高新技术产业，且新材料是国际竞争的重点领域之一，也是决定一国高端制造及国防安全的关键因素，全球范围内都在积极发展新材料，尤其是发达国家。值得一提的是，新材料产业是我国七大战略新兴产业之一，是整个制造业转型升级的产业基础。我国新材料产业规模大约2万亿元。
中国新材料产业尤其在金属材料、纺织材料、化工材料等传统领域基础较好，稀土功能材料、先进储能材料、光伏材料、有机硅、超硬材料、特种不锈钢、玻璃纤维及其复合材料等产能居世界前列。经过几十年奋斗，中国新材料产业从无到有，不断发展壮大，在体系建设、产业规模、技术进步等方面取得明显成就，为国民经济和国防建设做出了重大贡献，具备了良好发展基础。中国新材料需求将呈现持续增长的趋势发展，到2025年其产值将突破10万亿元，发展前景十分广阔！值得一提的是，早在2011年我国新材料产业总产值仅仅为0.8万亿元，到 2019年我国新材料产业总产值已增长至4.5万亿元，同比增长15.4%，预计到2021年有望突破7万亿元。
中国在部分先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料等领域，已经实现了与国际先进水平“并跑”甚至“领跑”。比如在关键战略材料方面，中芯国际前七大耗材中六类材料实现国产采购;南山集团铝合金厚板通过波音公司认证并签订供货合同;比如中船重工兆瓦级稀土永磁电机体积比传统电机减少50%、重量减轻40%;再比如世界首座具有第四代核电特征的高温气冷堆核电站关键装备材料国产化率超过85%;液态金属在3D打印、柔性智能机器、血管机器人等领域实现初步应用等。
中国的石墨烯技术是世界领先水平。石墨烯技术是当今世界各国争相开发的前沿技术领域，皆因它具有无与伦比的特性，对将来新材料的发展具有至关重要的作用。而2017世界石墨烯创新大会是在中国常州开幕的，意味着中国石墨烯技术已经开始走在世界前列。值得一提的是，石墨烯材料最早是有英国科学家发现的，石墨烯是已知世界上最薄、最硬的材料，被誉为“黑金”、“新材料之王”。根据悉，石墨烯的厚度可达头发丝的20万分之一，强度是钢的200倍。科学家预言，石墨烯将会是21世纪最重要的新材料，市场应用前景不可估量。石墨烯技术已被世界许多国家列为优先发展的材料技术，虽然中国接触石墨烯技术只有短短几年时间但发展势头很猛，且中国拥有巨大的潜在市场。
中国的人工晶体材料经过多年的发展，偏硼酸钡和三硼酸锂等紫外非线性光学晶体研究居国际领先水平并实现了商品化；激光晶体、太阳能电池关键技术指标达到国际先进水平，光伏发电成本降到1元/kWh）以下。中国的锂离子电池正负极材料、电解液均满足小型电池要求，隔膜、电解质锂盐等关键材料替代进口；超高分子量聚乙烯纤维大幅缩小与发达国家的差距。T300级碳纤维实现了稳定生产，单线产能提高到1200t；T700和T800级碳纤维实现了批量供货能力已开始应用于航空航天装备；中国开发出具有自主知识产权的铜带、铜管拉铸技术以及铜铝复合技术；中国的海底管线钢X65、X70、X80及厚壁海洋油气焊管、化学品船用中厚板均已实现国产化，尤其是低成本石墨烯已开始生产，并应用于触摸屏、导热膜等信息通讯器件。中国在关键技术领域的突破及新材料品种的不断增加，使我国高端金属结构材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料保障能力明显增强，先进高分子材料和特种金属功能材料自给水平逐步提高。中国拥有全球最完备的液体金属全产业链，由原材料到制成，由专利到工艺，已可大规模生产锆基非晶合金，尤其在块状成型工艺技术里，已掌握液态金属核心技术。值得一提的是，中国在材料配方、设备制造和成型工艺的三大核心技术，都拥有自主的知识产权，也是全球唯一的一家能对外公布具备大形块状非晶金属成型能力的国家。因此，中国的块体非晶产业发展技术已走在世界前列。再比如中国科学院金属研究所等合作开发的可降解纯镁骨钉获得国家药品监督管理局的临床批件，成为我国第一个获得临床批件的可降解镁基金属医疗器械产品，也是全球第一例纯镁III类植入物。日本是全球公认的新材料生产技术最先进的国家。新材料产业被国际上认为是21世纪最具发展潜力并对未来发展有着巨大影响的产业。日本作为新材料生产技术最先进的国家，日本政府十分重视新材料技术的发展，尤其重点把开发新材料列为国家高新技术的第二大目标，因此，日本材料企业在全球新材料产业界形成一枝独秀领先局面。
