《中國新材料領域「卡脖子」問題研究》系列報告7大領域精彩回顧

前沿材料 發佈 2020-04-24T04:48:40+00:00

1《質子交換膜燃料電池產業及技術發展報告》在氫燃料電池中,質子交換膜燃料電池作為第五代燃料電池,是非常有潛力的汽車動力源,近年來已成為電化學和能源科學領域中的研究熱點。

當前,我國新材料領域當前存在著種種「卡脖子」現象,都正在或潛在地阻礙著我國的經濟發展、產業升級。材料委天津院針對各領域的「卡脖子」技術或產品進行了反覆調研與深度分析,輸出《中國新材料領域「卡脖子」系列研究報告》,致力於診斷我國材料領域的「卡脖子」問題,助力實現科技強國偉大目標。




1《質子交換膜燃料電池產業及技術發展報告》

在氫燃料電池中,質子交換膜燃料電池作為第五代燃料電池,是非常有潛力的汽車動力源,近年來已成為電化學和能源科學領域中的研究熱點。我國燃料電池市場近幾年迅速擴張、潛能巨大,已在全球市場占據近四分之一。但由於國產零部件性能和產能不足等原因,我國質子交換膜燃料電池組件也存在著一定的「卡脖子」問題。

材料委天津院圍繞質子交換膜、催化劑、氣體擴散層及雙極板分析國內燃料電池產業和技術等「卡脖子」問題進行深入分析並發布《質子交換膜燃料電池產業及技術發展報告》

2《「國六」汽車尾氣催化劑產業及技術發展報告》

2019年7月1日,國六標準在部分城市開始實施,在助力國內打贏藍天保護戰的同時,也暴露了我國汽車產業和尾氣凈化技術的嚴重弊端。從政策和宏觀調控的角度來說,國六標準為我國自主品牌汽車企業創造了前所未有的發展機遇,但是,由於過度時間太短加之自主品牌車企技術儲備不足,國產汽車正面臨著非常嚴峻的市場考驗。

汽車尾氣催化劑體系主要包括載體、活性成分、助催化材料,都存在著一定的「卡脖子」問題。催化劑產業關鍵材料的不足正在成為我國汽車技術發展的絆腳石,迫切需要切實有效的解決方案。

材料委天津院對汽車尾氣催化劑體系中存在的「卡脖子」問題進行了深入研究分析並發布《「國六」汽車尾氣催化劑產業及技術發展報告》。

3《固態電池產業及技術發展報告》

固態電池作為下一代電池技術已成為各個電池生產商、整車生產商關注的焦點,目前已呈現出多方角逐的局面。

日本已經把發展固態電池上升到國家戰略高度,以豐田為龍頭的企業引領日本產業界發展;美國以技術初創公司為主大力發展固態電池技術,確保美國進入全球固態電池研究水平的前列;韓國以三星為代表的企業界主導韓國固態電池的開發;我國目前與美國同處第二梯隊,漸漸走向產業化,但專利大都集中在中國境內,海外專利的數量嚴重不足,這會對企業未來參與國際市場競爭產生不利的影響。

因此材料委天津院針對固態電池產業化進程中存在的「卡脖子」難點進行了深入研究並發布《固態電池產業及技術發展報告》

4《碳纖維及其環氧樹脂複合材料產業及技術發展報告》

材料複合化已經成為新材料的重要發展方向,碳纖維、環氧樹脂等關鍵基礎材料的品質控制,是影響複合材料綜合性能的重中之重。

目前國際碳纖維市場主要被日本和歐美企業所掌控,並占據了較為穩定的市場份額,國內僅台灣塑膠在全球市場有較強的話語權,大陸企業暫且無法占據有利地位。由於碳纖維產業的高技術含量和高利潤回報,國外企業長期對我國實施嚴格的技術封鎖,導致我國碳纖維產業與國際先進水平呈現出代隙性差距。

環氧樹脂方面,歐美市場趨於飽和,新增環氧樹脂產能主要集中在亞洲地區特別是中國。目前,中國環氧樹脂產品品種、質量及其應用都已進入成熟階段,產能約占世界總產能逾45%。但環氧樹脂高端產品及先進生產技術仍掌握在陶氏化學、瀚森、亨斯邁等國外企業手中。

材料委天津院從碳纖維增強複合材料的兩大基礎材料碳纖維和環氧樹脂入手,對產業化過程中的「卡脖子」問題進行深入研究並發布《碳纖維及其環氧樹脂複合材料技術發展報告》

5《有機發光二極體產業及技術發展報告》

有機發光二極體(Oganic Light Emitting Diode,OLED)具有對比度高、輕薄、視角廣、響應速度快、可柔性和透明顯示等優勢,被稱作「下一代新型顯示技術」。

OLED畫質基礎——顯示玻璃:目前玻璃基板市場被美國康寧、日本旭硝子和電氣硝子三家割據,市場份額超過90%;近年來,在國家和面板商的大力投入下,我國OLED產業起步較晚,主要掌握低世代玻璃基板的量產技術,但不具備製造性能可靠的高世代玻璃基板核心技術的能力

OLED核心驅動——發光元件:高端ITO靶材的供應商集中來自日本,而我國雖然是世界第一產銦大國,但是在深加工方面卻處於初級階段;OLED發光材料單體市場掌控在歐美及日韓的一些企業手中,中國是目前全球主要的OLED中間體和單體粗品的生產基地,利潤微薄。對於發光材料和ITO材料,我國相關產業既無加工原料,也無業務加工設備,進口依賴情況嚴重,存在著一定的「卡脖子」問題。

OLED光效保障——偏光片:OLED面板通常採用圓偏光片來有效抵抗環境光、減少顯示方面的干擾。其中,PVA與TAC這兩種膜原材料技術門檻高,供給也集中,占偏光片成本的75%左右,而偏光片中我國自主生產的材料整體占比較少,這就導致了我國偏光片產業進口依賴情況嚴重。

材料委天津院針對OLED產業中顯示玻璃、發光元件、偏光片等存在的「卡脖子」問題進行了深入研究並輸出《有機發光二極體(OLED)產業及技術發展報告》

6《聚醯亞胺薄膜產業及技術發展報告》

聚醯亞胺(Polyimide,PI)廣泛應用於軌道交通、航空航天、電子信息、汽車工業、醫療等前端領域,同時發展出薄膜、複合材料、特種工程塑料、光刻膠等多種應用形式,被譽為「二十一世紀最有希望的工程塑料之一」,有著「解決問題的能手」之稱。

國外從事PI薄膜生產的主要廠家有美國杜邦公司、日本宇部興產、日本鍾淵化學、日本東麗集團、韓國科隆和韓國SKC公司等,長期占據高端聚醯亞胺市場。雖然我國對於PI的發展給予了高度關注,但我國PI產業及研發存在著性能不佳、產品精度不足、工藝技術掌握等差距,發展之路任重道遠。

材料委天津院針對聚醯亞胺產業在發展過程中存在的「卡脖子」問題進行了深入研究並輸出《聚醯亞胺薄膜產業及技術發展報告》

7《高純石英砂產業及技術發展報告》

高純石英砂被廣泛運用於光伏、光纖、電子信息和高端電光源等行業以及航空航天、國防軍工等領域,在新材料新能源戰略性新興產業中具有重要地位和作用。

縱觀全球,生產高純石英砂的企業不多,國內實現規模化生產的企業更是屈指可數。美國尤尼明(Unimin)在全球高端石英砂市場一家獨大,占據了絕大部分的市場份額。國內石英產品多處於中低端水平,高端石英砂產量遠不能滿足國內需求,長期處於被壟斷狀態。整體來看,我國中低端石英砂供給相對過剩,高純石英砂自給量不足,仍需嚴重依賴進口,在發展過程中存在著「先天」與「後天」兩大劣勢。

材料委天津院針對我國高純石英砂產業在發展過程中存在的「卡脖子」問題進行了深入研究並輸出《高純石英砂產業及技術發展報告》

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