2023年新材料行業(yè)研究報(bào)告

2023年新材料行業(yè)研究報(bào)告2023年4月目錄一、新材料概述 PAGEREFToc343080598\h41、新材料整體定義 PAGEREFToc343080599\h42、新材料行業(yè)的發(fā)展歷史和未來(lái)趨勢(shì) PAGEREFToc343080600\h53、新材料的分類方法 PAGEREFToc343080601\h7二、金屬結(jié)構(gòu)材料 PAGEREFToc343080602\h81、高品質(zhì)特殊鋼 PAGEREFToc343080603\h82、鈦合金類 PAGEREFToc343080604\h153、鋯合金類 PAGEREFToc343080605\h194、鎂鋁輕質(zhì)合金 PAGEREFToc343080606\h215、硬質(zhì)合金 PAGEREFToc343080607\h26三、金屬功能材料 PAGEREFToc343080608\h271、稀土永磁材料 PAGEREFToc343080609\h272、金屬能源材料 PAGEREFToc343080610\h303、其他金屬功能材料 PAGEREFToc343080611\h32四、無(wú)機(jī)非金屬材料 PAGEREFToc343080612\h331、新型陶瓷材料 PAGEREFToc343080613\h332、光導(dǎo)纖維 PAGEREFToc343080614\h343、特種玻璃 PAGEREFToc343080615\h34五、有機(jī)高分子材料 PAGEREFToc343080616\h351、高分子分離膜 PAGEREFToc343080617\h362、特種橡膠 PAGEREFToc343080618\h363、工程塑料 PAGEREFToc343080619\h37六、復(fù)合材料 PAGEREFToc343080620\h371、樹(shù)脂基復(fù)合材料 PAGEREFToc343080621\h372、金屬基復(fù)合材料 PAGEREFToc343080622\h403、無(wú)機(jī)非金屬基復(fù)合材料 PAGEREFToc343080623\h424、碳碳復(fù)合材料 PAGEREFToc343080624\h43七、生物醫(yī)療材料 PAGEREFToc343080625\h441、醫(yī)用金屬材料 PAGEREFToc343080626\h452、醫(yī)用高分子材料 PAGEREFToc343080627\h463、醫(yī)用無(wú)機(jī)材料 PAGEREFToc343080628\h464、醫(yī)用復(fù)合材料 PAGEREFToc343080629\h47一、新材料概述1、新材料整體定義新材料，是指使用物理研究、材料設(shè)計(jì)、材料加工、試驗(yàn)評(píng)價(jià)等一系列研究方法，生產(chǎn)加工或合成出的具備優(yōu)于傳統(tǒng)材料性能的新型材料。按照工業(yè)與信息化部《新材料十四五規(guī)劃》文件定義，新材料是一個(gè)內(nèi)涵豐富、且不斷發(fā)展的概念：新材料涉及領(lǐng)域廣泛，一般指新出現(xiàn)的具有優(yōu)異性能和特殊功能的材料，或是傳統(tǒng)材料改進(jìn)后性能明顯提高或產(chǎn)生新功能的材料，主要包括新型功能材料、高性能結(jié)構(gòu)材料和先進(jìn)復(fù)合材料，其范圍隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)升級(jí)不斷發(fā)生變化。而新材料行業(yè)，則指的是新材料研發(fā)、生產(chǎn)、加工、銷售和應(yīng)用有關(guān)的產(chǎn)業(yè)集合，對(duì)其他多個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展具備引領(lǐng)、支撐和相互促進(jìn)的作用，在能源、信息、裝備制造、交通等多個(gè)下游具有廣闊的應(yīng)用空間，是最具推動(dòng)力的共性基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)：2、新材料行業(yè)的發(fā)展歷史和未來(lái)趨勢(shì)材料是人類社會(huì)生存、發(fā)展的重要基礎(chǔ)，自公元前3000-5000年期間即有人類使用石器、玉器、陶器、青銅器的歷史，按照材料發(fā)展的脈絡(luò)和水平，可以將整個(gè)材料的發(fā)展歷史劃分為如下三個(gè)階段：根據(jù)上表可以看出，材料行業(yè)的發(fā)展不僅僅依賴于材料科學(xué)的進(jìn)步，有關(guān)的物理、化學(xué)、生物學(xué)、信息科學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的突破也對(duì)新型材料的研發(fā)提供了巨大推動(dòng)，與此同時(shí)，下游裝備制造業(yè)、航空航天、能源科技、信息產(chǎn)業(yè)對(duì)材料的性能也提出了更高的要求：因此，我們認(rèn)為未來(lái)新材料主要的發(fā)展趨勢(shì)在于如下的幾個(gè)方面：多個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科交叉帶來(lái)新的材料研發(fā)方法和理念，使得新型材料不斷涌現(xiàn)。上下游之間不斷整合。更加注重可持續(xù)發(fā)展，新能源、環(huán)保材料更加受到重視，其余材料的節(jié)能環(huán)保特性也日益突出。新材料更多地向智能化、多功能化轉(zhuǎn)變，開(kāi)發(fā)與應(yīng)用聯(lián)系更加緊密。向微觀尺度不斷延伸，材料的研究方法不斷創(chuàng)新。合成工藝不斷發(fā)展，粉末冶金、熱等靜壓等工藝不斷得到應(yīng)用發(fā)展。目前我國(guó)新材料行業(yè)發(fā)展水平與國(guó)外相比仍存在較大差距，基礎(chǔ)學(xué)科研究、產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用等方面都存在巨大的差距，具體表現(xiàn)為：為了更好地推動(dòng)我國(guó)新材料行業(yè)發(fā)展，政府在產(chǎn)業(yè)政策、科研經(jīng)費(fèi)、人才引進(jìn)等多個(gè)方面予以扶持，同時(shí)制定了行業(yè)發(fā)展目標(biāo)：1）按照我國(guó)有關(guān)部分規(guī)劃，在十四五期間，我國(guó)新材料行業(yè)要達(dá)到總產(chǎn)值2萬(wàn)億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率25%以上，企業(yè)創(chuàng)新能力增強(qiáng)、重點(diǎn)新材料企業(yè)研發(fā)投入要占銷售收入5%；2）新材料產(chǎn)品綜合保障能力提高到70%，關(guān)鍵新材料保障能力達(dá)到50%，實(shí)現(xiàn)碳纖維、鈦合金、耐蝕鋼、先進(jìn)儲(chǔ)能材料、半導(dǎo)體材料、膜材料、丁基橡膠、聚碳酸酯等關(guān)鍵品種產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?、新材料的分類方法新材料包含了上萬(wàn)種材料的細(xì)分品種，如何進(jìn)行合理、清晰的分類至關(guān)重要，目前常見(jiàn)的分類方法包括組成成分分類、功能分類等，首先是按照組成成分分類，可將其分為金屬新材料、無(wú)機(jī)非金屬新材料、有機(jī)新材料、復(fù)合新材料四大類。其次，是按照構(gòu)成結(jié)構(gòu)來(lái)分類，可分為新型結(jié)構(gòu)材料、新型功能材料和結(jié)構(gòu)功能一體化材料三大類。二、金屬結(jié)構(gòu)材料是指較傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)材料具有更高的強(qiáng)度、韌性和耐高溫、抗腐蝕等性能的金屬材料，包括高品質(zhì)特殊鋼、鈦合金類、鋯合金類、鎂鋁輕型合金類、硬質(zhì)合金等。1、高品質(zhì)特殊鋼特鋼是相對(duì)于普鋼而言的，也稱特殊鋼或特殊質(zhì)量鋼。由于在冶煉過(guò)程中加入較多的合金元素，并采用特殊的生產(chǎn)、加工工藝，特鋼的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)以及機(jī)械性能明顯優(yōu)于普鋼，從而在汽車、機(jī)械、化工、船舶、鐵路、航空航天、國(guó)防軍工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。特鋼行業(yè)近年來(lái)呈現(xiàn)出越來(lái)越好的發(fā)展勢(shì)頭，自07年以來(lái)特鋼的增速明顯高于普鋼，占比快速提升；而特鋼產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也在不斷優(yōu)化，合金鋼占比在08、09年均大幅增加。特鋼的分類方法有多種，首先是按成份劃分，分為特殊質(zhì)量非合金鋼、特殊質(zhì)量低合金鋼、特殊質(zhì)量合金鋼和不銹鋼，低合金鋼與合金鋼的區(qū)別在于合金元素含量（以5%為界），不銹鋼本屬合金鋼，因其重要性而單列一類。按照用途分類，也是最常見(jiàn)的分類，特鋼包括結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、工具鋼、模具鋼、彈簧鋼、冷鐓鋼、特種合金等。也可以按照交貨狀態(tài)分類，主要包括棒材、線材、板帶材和管材，其中棒線材占大多數(shù)，國(guó)內(nèi)該比例超過(guò)60%，板帶材和管材分別用于生產(chǎn)各種合金鋼板和鋼管。與普鋼產(chǎn)品大量應(yīng)用于建筑業(yè)不同，特鋼產(chǎn)品主要用于工業(yè)領(lǐng)域。以不同鋼種為例，結(jié)構(gòu)鋼用于各類工業(yè)機(jī)械傳動(dòng)件、緊固件、結(jié)構(gòu)件等；軸承鋼用于生產(chǎn)機(jī)械用滾珠、軸承和軸承套；工模具鋼用來(lái)制造各類切削刀具、刃具、量具及模具；特種合金是滿足特殊性能要求的合金材料，常用于航空航天、核能、軍工產(chǎn)品中。從材型上看，除結(jié)構(gòu)鋼大多為板材或鍛件外，其它品種多為棒線材形式交貨。世界主要特鋼生產(chǎn)國(guó)有瑞典、日本、美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、意大利、西班牙、韓國(guó)等，總計(jì)占據(jù)全球90%以上特鋼貿(mào)易份額。瑞典是世界上特鋼占比最高的國(guó)家，以高度專業(yè)化生產(chǎn)著稱；日本特鋼代表世界最高水平，產(chǎn)品高端比例大，綜合競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)；除此之外，德國(guó)的軸承鋼、法國(guó)的不銹鋼、西班牙的汽車用鋼等也具有較高知名度。各國(guó)特鋼工業(yè)都是在汽車、機(jī)械、造船、國(guó)防軍工等重工業(yè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，在上世紀(jì)80年代或更早時(shí)已發(fā)展成熟，但目前整體實(shí)力仍在不斷增強(qiáng)。我國(guó)特鋼最初為國(guó)防軍工、航空航天配套而建，近十幾年來(lái)隨著汽車工業(yè)的壯大快速發(fā)展。2023年全年特鋼產(chǎn)量4502萬(wàn)噸，占世界比例大約為15-20%。目前國(guó)內(nèi)主要的特鋼企業(yè)有32家（特鋼協(xié)會(huì)會(huì)員單位），承擔(dān)我國(guó)60%以上的特鋼生產(chǎn)任務(wù)，其余部分由普特結(jié)合的大鋼企和為數(shù)眾多的小民企完成。處于龍頭地位的包括東北特鋼、中信特鋼、石鋼、寶鋼特鋼和淮鋼等5家大型綜合性企業(yè)以及太鋼（不銹鋼）、舞鋼（合金鋼板）、天管（鋼管）等3家專業(yè)化企業(yè)，分布在華東、東北、華中等經(jīng)濟(jì)活躍或工業(yè)基礎(chǔ)雄厚的地區(qū)。當(dāng)然隨著制造業(yè)升級(jí)，對(duì)應(yīng)的高端裝備制造業(yè)對(duì)材料要求更加苛刻，特鋼對(duì)質(zhì)量及性能的要求日益嚴(yán)格。新興產(chǎn)業(yè)更是未來(lái)特鋼重要的應(yīng)用領(lǐng)域。不僅如此，隨著特鋼新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度也在加快，“新材料之路”愈加明顯，其它新材料將隨著特鋼的技術(shù)發(fā)展，在新興產(chǎn)業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。對(duì)應(yīng)的上市公司為鋼研高納、撫順特鋼、大冶特鋼、西寧特鋼、方大特鋼、中原特鋼。1）鋼研高納（300034.SZ）：主要從事航空航天材料中高溫材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，涵蓋鑄造高溫合金、變形高溫合金和新型高溫合金三大細(xì)分領(lǐng)域，是國(guó)內(nèi)航空航天用高溫材料重要的生產(chǎn)基地，同時(shí)也是國(guó)內(nèi)電力工業(yè)用高溫材料的重要供應(yīng)商，目前是國(guó)內(nèi)高端和新型高溫材料制品生產(chǎn)規(guī)模最大的企業(yè)之一，多個(gè)細(xì)分產(chǎn)品占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。2）撫順特鋼（600399.SH）：是東北特鋼集團(tuán)旗下最重要的生產(chǎn)基地之一，是中國(guó)國(guó)防軍工、航空航天等高科技領(lǐng)域使用特殊鋼料的重要生產(chǎn)研發(fā)基地。作為在新中國(guó)冶金史上曾創(chuàng)造過(guò)諸多第一的老牌特鋼企業(yè)，公司擁有雄厚的研發(fā)能力和一流的特種冶煉、鍛造生產(chǎn)能力。3）大冶特鋼（000708.SZ）：主要生產(chǎn)齒輪鋼、軸承鋼、彈簧鋼、工模具鋼、高溫合金鋼、高速工具鋼等特殊鋼材，擁有800多個(gè)品種，1800多種規(guī)格。生產(chǎn)產(chǎn)品主要向汽車、石油、化工、煤炭、電力、機(jī)械制造、鐵路運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)以及航海、航空、航天等領(lǐng)域提供服務(wù)。公司特鋼產(chǎn)品品種多，規(guī)格全，應(yīng)用范圍覆蓋軍用、民用各個(gè)領(lǐng)域。4）西寧特鋼（600117.SH）：資源型百萬(wàn)噸精品特鋼生產(chǎn)企業(yè)，目前已形成年產(chǎn)鐵100萬(wàn)噸、鋼120萬(wàn)噸、鋼材110萬(wàn)噸、焦煤120萬(wàn)噸、焦炭70萬(wàn)噸、采選鐵礦360萬(wàn)噸、鐵精粉120萬(wàn)噸的綜合生產(chǎn)能力。5）方大特鋼（600507.SH）：國(guó)內(nèi)彈簧扁鋼和汽車板簧的龍頭企業(yè)，目前具備300萬(wàn)噸生鐵、330萬(wàn)噸鋼材的生產(chǎn)能力，主要包括彈簧扁鋼及汽車板簧、螺紋鋼和高速線材、大盤卷及汽車穩(wěn)定桿等配件三大部分的產(chǎn)品。6）中原特鋼（002423.SZ）：主要從事工業(yè)專用裝備及大型特殊鋼精鍛件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)，是國(guó)內(nèi)目前擁有從熔煉、鍛造、熱處理到機(jī)械加工完整生產(chǎn)線的大型鍛件生產(chǎn)企業(yè)，主要服務(wù)于石油、電力、船舶、冶金、機(jī)械等重大裝備制造業(yè)，未來(lái)將受益于油氣開(kāi)采、重大裝備制造等領(lǐng)域的快速發(fā)展。2、鈦合金類鈦是一種金屬元素，常溫下呈灰色，其比強(qiáng)度為金屬之首，是不銹鋼的3倍、是鋁合金的1.3倍，且具有1668±4℃的高熔點(diǎn)。在空氣中，鈦會(huì)與氧氣反應(yīng)生成一層極薄致密的氧化膜，這層膜能夠抵御王水、絕大多數(shù)強(qiáng)酸強(qiáng)堿的腐蝕。鈦具有一種非常重要的物理性質(zhì)，即同素異構(gòu)體：低于882℃時(shí)呈密排六方晶格結(jié)構(gòu)，稱為α鈦；在882℃以上呈體心立方晶格結(jié)構(gòu)，稱為β鈦。利用鈦的上述兩種結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn)，添加適當(dāng)?shù)暮辖鹪兀蛊湎嘧儨囟燃跋喾趾恐饾u改變而得到不同組織的鈦合金（titaniumalloys）。室溫下，鈦合金有三種基體組織，鈦合金也就分為以下三類：α合金，（α+β）合金和β合金。國(guó)內(nèi)分別以TA、TC、TB表示。正是基于上述獨(dú)特的物理性質(zhì)，鈦及鈦合金具備了一系列優(yōu)良的性能：1950年美國(guó)首次在軍用戰(zhàn)斗機(jī)上將鈦合金用作非承力構(gòu)件，后來(lái)鈦合金更加廣泛地應(yīng)用在民用飛機(jī)上。且隨著民用客機(jī)的不斷發(fā)展和性能提升，使用鈦合金材料的比例也逐漸提高：未來(lái)我國(guó)隨著民航運(yùn)輸量的不斷提高、人民生活水平對(duì)航空交通的需求不斷增加，未來(lái)國(guó)內(nèi)、國(guó)外對(duì)民用客機(jī)需求量也將不斷提升，因此除了單架客機(jī)使用鈦合金比例提升外，飛機(jī)制造量也將上升，未來(lái)客機(jī)領(lǐng)域?qū)︹伜辖鹦枨罅繉⒅饾u提升。鈦合金除了應(yīng)用在航空航天、國(guó)防軍工等領(lǐng)域外，主要的下游需求還包括汽車、海水淡化、艦艇船舶建造和生物醫(yī)療材料。在汽車領(lǐng)域，鈦合金的應(yīng)用主要可以分為兩方面：第一類是用來(lái)減少內(nèi)燃機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量，該部件質(zhì)量的減輕可以大幅降低能耗，主要包括閥門、閥簧、閥簧承座、連桿等部件；第二類即用來(lái)減輕汽車總重量，主要是底盤部分，包括彈簧、排氣系統(tǒng)、半軸和緊固件等。圖13汽車部件中鈦合金材料的應(yīng)用實(shí)際上鈦合金自上世紀(jì)90年代以來(lái)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)，發(fā)展比較緩慢的主要制約因素即成本問(wèn)題，鈦合金的原材料成本和加工成本均相對(duì)較高，為了解決這一問(wèn)題，目前主要的發(fā)展方向?yàn)椋焊倪M(jìn)鈦金屬的提煉工藝，降低生產(chǎn)成本；同時(shí)使用價(jià)格相對(duì)較低的鐵元素作為鈦合金的合金元素，替代目前常用的較為昂貴的釩、鋁。采用粉末冶金、激光成型、金屬粉末注射成型等先進(jìn)加工技術(shù)提高加工效率、生產(chǎn)形狀復(fù)雜、特殊的部件，降低成本。在海水淡化方面，鈦合金材料主要應(yīng)用于海水管道、冷凝器、熱交換器等部件，主要是因?yàn)楹Ｋ哂休^高的腐蝕性，使用普碳鋼或者不銹鋼生產(chǎn)上述部件，海水流通時(shí)會(huì)對(duì)管材產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，顯著降低使用壽命，導(dǎo)致部件的更換次數(shù)增加、停工頻繁，帶來(lái)巨大的成本增幅。除了海水淡化外，電站冷凝器、化學(xué)工業(yè)、海洋艦艇船舶及海洋工程等都需要大量鈦材使用，其主要價(jià)值都是在于抗腐蝕性能。有關(guān)上市公司主要為寶鈦股份、嘉寶集團(tuán)：1）寶鈦股份（600456.SH）：國(guó)內(nèi)最大的鈦及鈦合金生產(chǎn)科研基地，2023年鈦合金材料銷售近18000噸，囊括海綿鈦、管材、板材、棒材等多種產(chǎn)品，同時(shí)公司還涉及鎳合金、鋯合金和復(fù)合材料領(lǐng)域。2）嘉寶集團(tuán)（600622.SH）：國(guó)內(nèi)最早的上市公司之一，涉及地產(chǎn)和物業(yè)租賃、電子元件和特殊光源等業(yè)務(wù)，其中公司近年來(lái)開(kāi)始進(jìn)入鈦合金管材領(lǐng)域。3、鋯合金類鋯是一種銀白色的金屬，密度為6.49g/cm3，熔點(diǎn)可達(dá)1852±2℃。鋯的表面能夠形成一層氧化膜，具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能，同時(shí)鋯金屬也具有極高的強(qiáng)度和硬度等物理性能。以金屬鋯為基體元素同時(shí)加入一種或多種合金元素組成的合金被稱為鋯合金，其具有較低的原子熱中子吸收截面，以及具有良好的力學(xué)性能和耐蝕性能，因此被用于水冷反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)材料等核電領(lǐng)域，這一下游是鋯合金的最大應(yīng)用，此外，鋯合金也被應(yīng)用于制作耐蝕部件和制藥器件、發(fā)光材料、消氣材料，氯氧化鋯、二氧化鋯、硅酸鋯等也被用于耐火材料、陶瓷生產(chǎn)和其他多種工業(yè)用途。其中，鋯金屬和鋯合金材料的應(yīng)用可以劃分為如下兩部分：核級(jí)鋯，主要用于核電站、核動(dòng)力艦艇的反應(yīng)堆的構(gòu)件材料、核燃料包殼等；工業(yè)鋯，主要用于化工設(shè)備、制藥器件等。其中目前國(guó)內(nèi)較為稀缺、生產(chǎn)技術(shù)工藝最復(fù)雜的為核級(jí)鋯。生產(chǎn)核級(jí)鋯首先需要從鋯礦石中提煉鋯金屬，然后經(jīng)過(guò)熔鑄、鍛造、熱擠、冷加工和精整。其中，生產(chǎn)鋯金屬需要的主要工藝如下：目前我國(guó)的氯氧化鋯產(chǎn)量居世界首位，占據(jù)全球90%以上的產(chǎn)量，生產(chǎn)高端鋯合金的主要瓶頸在于使用金屬鋯加工成成品核級(jí)鋯材。目前我國(guó)現(xiàn)已商業(yè)運(yùn)營(yíng)、即將商業(yè)運(yùn)營(yíng)的核電站中，大量使用了進(jìn)口鋯合金材料，如大亞灣18個(gè)換料燃料組件用的法國(guó)M5，嶺澳和秦山二期燃料組件使用的法國(guó)低錫Zr-4和發(fā)展用M5，田灣核電站使用的俄羅斯Zr-1Nb等。未來(lái)隨著我國(guó)核電建設(shè)的發(fā)展和國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)口逐步推進(jìn)，鋯合金材料的需求將逐步提升。4、鎂鋁輕質(zhì)合金鎂、鋁類合金是航空航天、汽車制造、工業(yè)和民用領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的合金材料之一，由于該兩類合金材料具有相對(duì)較輕的密度，又被稱為輕質(zhì)合金。鋁是一種銀白色的金屬，其密度僅為2.702g/cm3，熔點(diǎn)為660℃，能在空氣中和氧氣作用形成一層致密的氧化膜，防止鋁進(jìn)一步被氧化，因此鋁在大氣中是抗腐蝕的。此外，鋁還具有良好的低溫性能、導(dǎo)電性、無(wú)磁性和高塑性。純鋁的應(yīng)用主要包括如下幾個(gè)領(lǐng)域：純鋁的應(yīng)用主要為科研、化工、電子、食品等，如化工設(shè)備、食品軟管、熱交換器、電解電容器箔等；超高純鋁的應(yīng)用主要為電子工業(yè)和航空航天，包括半導(dǎo)體制造業(yè)用濺射靶材、集成電路配線、超導(dǎo)電纜穩(wěn)定化材料等；由于純鋁的強(qiáng)度、硬度相對(duì)不高，為了獲取更好的力學(xué)性能，在鋁中添加多種合金元素以獲取需要的性能：鋁合金按照加工方式可以分為形變鋁合金和鑄造鋁合金，前者主要用作軋制、鍛造，后者則主要用作鑄造。按照國(guó)際通用的合金命名系統(tǒng)，鋁合金被劃分為7個(gè)系列：鋁合金在應(yīng)用初期主要用于軍用飛機(jī)制造，在第二次世界大戰(zhàn)之后，鋁合金開(kāi)始逐步進(jìn)入民用領(lǐng)域，一系列新型合金研發(fā)成功，目前是用量?jī)H次于鋼鐵的第二大金屬材料。鋁合金的應(yīng)用主要包括：1）導(dǎo)彈、火箭、飛機(jī)和其他航天器的結(jié)構(gòu)材料，2）裝甲、坦克、艦艇等國(guó)防軍工領(lǐng)域，3）汽車、輕軌列車、高速火車等交通運(yùn)輸工具制造，4）建筑、機(jī)械等其他領(lǐng)域。其中，未來(lái)發(fā)展較為樂(lè)觀應(yīng)為民用飛機(jī)制造和汽車、輕軌列車、高速列車的制造。民用飛機(jī)、軍用飛機(jī)中盡管近年來(lái)復(fù)合材料、鈦金屬材料逐步開(kāi)始應(yīng)用，但是總體使用量最大的仍是鋁合金材料，如結(jié)構(gòu)柳釘、結(jié)構(gòu)件、蒙皮、隔框、翼肋、起落架等。汽車和輕軌列車、高速列車建造也是鋁合金未來(lái)重要的下游應(yīng)用之一，其符合節(jié)能減排的必然趨勢(shì)和國(guó)家戰(zhàn)略：按照美國(guó)鋁協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，汽車上每使用0.45千克鋁就可減輕車重1千克，理論上的全鋁汽車可相對(duì)鋼制汽車減輕40%左右。對(duì)于一輛1300千克重的轎車，若重量減輕10%，其燃油消耗可降低8%。此外，在輕軌列車和高速列車領(lǐng)域，受益于我國(guó)未來(lái)城市軌道交通發(fā)展和高速鐵路建設(shè)推進(jìn)，未來(lái)列車需求量非?？捎^。其中，鋁型材等合金材料也得到了大規(guī)模應(yīng)用，可以大幅減輕車體重量：因此，輕軌列車、高速列車對(duì)鋁合金材料、尤其是大型鋁型材的需求將較為樂(lè)觀。鎂是一種銀白色金屬，具有極低的密度1.8g/cm3，僅為鋁的三分之二，是鐵的四分之一，同時(shí)具有較高的比強(qiáng)度、耐腐蝕性能良好。目前應(yīng)用最廣的鎂鋁合金，其次為鎂錳合金、鎂鋅鋯合金等。鎂合金的下游應(yīng)用可以概括為如下幾個(gè)方面：汽車殼體類，如離合器殼體、閥蓋、儀表板、變速箱體、發(fā)動(dòng)機(jī)前蓋等；支架類，如方向盤、轉(zhuǎn)向支架、剎車支架、車鏡支架等，受限于鎂合金的性能和成本相對(duì)鋁合金、鈦合金不具有明顯優(yōu)勢(shì)，該領(lǐng)域需求發(fā)展速度不大。手機(jī)、筆記本電腦的殼體、支撐框架，計(jì)算機(jī)、投影儀、電視機(jī)的外殼、散熱部件等。因此，鎂合金的下游發(fā)展主要取決于消費(fèi)電子產(chǎn)品的需求情況，未來(lái)大概率屬于穩(wěn)定增長(zhǎng)趨勢(shì)。5、硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是指主要應(yīng)用于現(xiàn)代工具材料、耐磨材料、高溫和耐腐蝕材料的合金材料，主要分為鎢鈷類合金、鎢鈦鈷類合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金、碳化鈦基合金等，其主要性能在于高硬度、高耐磨性、高彈性模量、高抗壓強(qiáng)度及良好的化學(xué)穩(wěn)定性等。硬質(zhì)合金的出現(xiàn)對(duì)金屬切削加工工業(yè)帶來(lái)了巨大變革，是工具材料發(fā)展的重要里程碑，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）大幅提高工具壽命、金屬切削速度和地殼鉆進(jìn)速度；2）提高被加工零部件的尺寸精度和表面光滑度，同時(shí)可以加工高速鋼難以加工的耐熱合金、特硬鑄鐵等材料；3）可以制造某些耐腐蝕、耐高溫的零件，提高機(jī)械和儀器的使用壽命。我國(guó)硬質(zhì)合金產(chǎn)量在全球居于領(lǐng)先地位，我國(guó)主要的硬質(zhì)合金企業(yè)包括株洲硬質(zhì)合金、自貢硬質(zhì)合金等：圖18我國(guó)主要硬質(zhì)合金企業(yè)產(chǎn)量、出口量（2023）目前我國(guó)硬質(zhì)合金的使用主要分布在切削工具、地礦勘探、耐磨零件、混合料和無(wú)磁硬質(zhì)合金等其他領(lǐng)域。各領(lǐng)域主要的占比如下：目前我國(guó)硬質(zhì)合金生產(chǎn)能力占全球總產(chǎn)能的30%以上，產(chǎn)能在體量上并不存在大的缺口，目前主要瓶頸在于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品集中在中低端合金，深加工的高附加值產(chǎn)品比例較低：目前我國(guó)仍需每年從國(guó)外進(jìn)口部分硬質(zhì)合金，且進(jìn)口部分多為高端的數(shù)控機(jī)床配套的切削刀片，價(jià)格較高，因此未來(lái)我國(guó)硬質(zhì)合金需重點(diǎn)突破高端品種，占據(jù)高附加值產(chǎn)品的有利競(jìng)爭(zhēng)地位。三、金屬功能材料1、稀土永磁材料磁體是重要的功能材料，通過(guò)其磁性可以實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換、電磁學(xué)的多項(xiàng)功能，隨著材料科技的演進(jìn)，磁體技術(shù)得到了不斷突破，其技術(shù)進(jìn)步主要集中在以下幾個(gè)方面：首先是磁體性能的提升，包括矯頑力、剩磁等核心參數(shù)，其次是磁體制造成本的改變，再次是生產(chǎn)工藝的改革。釹鐵硼磁體是日本住友特殊金屬的佐川真人等利用粉末冶金技術(shù)，于1983年首次制備成功，隨后美國(guó)通用汽車公司成功開(kāi)發(fā)了以Nd2Fe14B相為基礎(chǔ)的適用磁體，開(kāi)啟了工業(yè)化應(yīng)用。其在問(wèn)世后的30年內(nèi)，磁體性能不斷提高，目前能夠達(dá)到448KJ/m3，距離理論最大磁能積尚有一定空間，這一技術(shù)已經(jīng)較為成熟、穩(wěn)定。釹鐵硼磁體按照生產(chǎn)工藝不同，可以分為兩大類：燒結(jié)磁體和粘結(jié)磁體：燒結(jié)釹鐵硼磁體是采用粉末冶金工藝，熔煉后的合金制成粉末并在磁場(chǎng)中壓制成壓坯，壓坯在惰性氣體或真空中燒結(jié)達(dá)到致密化，而為了提高磁體的矯頑力，通常還要進(jìn)行時(shí)效熱處理。粘結(jié)釹鐵硼磁體是將釹鐵硼永磁粉末與樹(shù)脂混合，在磁場(chǎng)中壓制成型。燒結(jié)釹鐵硼磁體具有磁能積大、尺寸和尺寸公差較大的特性，因此多用于電機(jī)領(lǐng)域，如風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、汽車電機(jī)、節(jié)能電梯、變頻空調(diào)壓縮機(jī)等領(lǐng)域。粘結(jié)釹鐵硼磁體則具有良好的可加工性、尺寸精度高，適用于電子產(chǎn)品和微型電機(jī)，如硬盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器、手機(jī)、家用電器等。粘結(jié)與燒結(jié)釹鐵硼競(jìng)爭(zhēng)的決定性因素有三：工藝、成本、性能。粘結(jié)釹鐵硼在工藝上有著顯著的優(yōu)勢(shì)，但在成本與性能上有著相對(duì)劣勢(shì)。工藝優(yōu)勢(shì)：粘結(jié)工藝加工的釹鐵硼（1）可制成復(fù)雜形狀、可與其他元件合成一體；（2）磁性能一致性好，磁性均勻；（3）磁體外觀尺寸精確,不需要后續(xù)加工。成本劣勢(shì)：粘結(jié)釹鐵硼上游磁粉——MQ粉的專利為MQI（麥格昆磁公司）所有。由于磁體主要應(yīng)用地歐美與日本都在該公司專利覆蓋范圍之內(nèi)，所以目前MQ粉供應(yīng)被MQI所壟斷。由于MQI公司采取高價(jià)策略，以至于中國(guó)粘結(jié)磁粉接近于燒結(jié)磁體價(jià)格，粘結(jié)磁體價(jià)格更是曾經(jīng)長(zhǎng)期高出燒結(jié)磁體40%。粘結(jié)釹鐵硼在成本上有著巨大的劣勢(shì)。性能劣勢(shì)：粘結(jié)釹鐵硼在磁體性能上落后于燒結(jié)釹鐵硼。各向同性粘結(jié)釹鐵硼的磁能積不到燒結(jié)磁體的1/3，磁剩也不到燒結(jié)磁體的1/2。目前世界上除了燒結(jié)和粘結(jié)之外，能夠大規(guī)模生產(chǎn)釹鐵硼磁體的工藝還有一種，即熱壓法，但目前該方法僅有歐洲等部分國(guó)家使用，技術(shù)成熟度相對(duì)較低，且無(wú)法生產(chǎn)環(huán)狀等復(fù)雜的磁體，應(yīng)用范圍有限。我們認(rèn)為，根據(jù)燒結(jié)、粘結(jié)兩種生產(chǎn)工藝來(lái)看，燒結(jié)磁體的下游更加貼近國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略和長(zhǎng)期必然趨勢(shì)：節(jié)能減排，客觀上要求工業(yè)電機(jī)、樓宇用電、汽車的節(jié)能降耗將得到扶持和發(fā)展，其對(duì)應(yīng)的釹鐵硼節(jié)能電機(jī)、節(jié)能電梯和變頻空調(diào)、新能源汽車（純電動(dòng)和混動(dòng)）、都將是長(zhǎng)期趨勢(shì)向上的子行業(yè)，而這些領(lǐng)域無(wú)一例外地需要燒結(jié)釹鐵硼磁體；清潔能源，未來(lái)隨著環(huán)保要求的提高和化石能源的難以為繼，可再生能源由于其永續(xù)性和清潔性將得到逐步發(fā)展，風(fēng)電、太陽(yáng)能、海洋發(fā)電等都是重要的發(fā)展發(fā)方向，其中風(fēng)電領(lǐng)域仍是燒結(jié)釹鐵硼磁體的重要下游之一。下游領(lǐng)域具有明顯的成長(zhǎng)性，這是釹鐵硼磁體需求增長(zhǎng)的最有力支撐。我們認(rèn)為可關(guān)注的公司為：正海磁材（300224.SZ）：我國(guó)燒結(jié)釹鐵硼磁體的龍頭企業(yè)，專注于高端釹鐵硼磁體的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，自2023起在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)始生產(chǎn)；下游客戶主要包括風(fēng)電、節(jié)能電梯、變頻空調(diào)壓縮機(jī)、新能源汽車和汽車EPS系統(tǒng)等。公司定位高端工業(yè)電機(jī)、逐步建立上游資源保障，國(guó)際客戶認(rèn)證等前期工作已經(jīng)展開(kāi)，2023年專利到期后將享受出口紅利。2、金屬能源材料能源材料，廣義上來(lái)說(shuō)能源工業(yè)及能源技術(shù)所需的材料都可稱為能源材料，但是從新材料領(lǐng)域的研究范疇來(lái)說(shuō)，主要指的是新能源領(lǐng)域應(yīng)用的材料，即新能源材料，其主要解決的是三個(gè)問(wèn)題：能把原來(lái)使用的傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)化為新能源；可提高貯能效率、有效地進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換；可以增加能源利用的新途徑。其中金屬類的能源材料占有重要地位，主要包括儲(chǔ)氫材料、電池材料等。在此我們重點(diǎn)闡述儲(chǔ)氫材料。儲(chǔ)氫材料是指為了解決氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸問(wèn)題，通過(guò)與氫氣的吸收、吸附或化學(xué)可逆反應(yīng)實(shí)現(xiàn)氫氣高效儲(chǔ)存的新型材料，可以分為活性炭、無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)化合物和合金化合物四大類。儲(chǔ)氫合金要達(dá)到盡可能高效的實(shí)用目的，需要在以下幾個(gè)方面滿足性能要求：儲(chǔ)氫量大、具備較高的能量密度，且吸氫和放氫速度快；氫化物生成熱小，容易活化；化學(xué)穩(wěn)定性好，易于運(yùn)輸儲(chǔ)存；原料來(lái)源廣、成本較低，操作簡(jiǎn)便。目前，主流的儲(chǔ)氫合金材料包括如下幾種：稀土鑭鎳系、鎂系、鈦鐵系、鈦/鋯系。其性能情況如下表：使用儲(chǔ)氫合金可以極大地提高儲(chǔ)氫效率、減少需要占用的體積：3、其他金屬功能材料除了上述的金屬功能材料外，還有多種，包括催化凈化材料、超導(dǎo)材料、信息材料等，其主要情況如下：超導(dǎo)材料：具有在一定的低溫條件下呈現(xiàn)出電阻為零以及排斥磁力線的性質(zhì)的材料，其具有兩大基本性能——零電阻和完全抗磁性，可分為元素超導(dǎo)體、合金超導(dǎo)體、化合物超導(dǎo)體、超導(dǎo)陶瓷，其中合金超導(dǎo)體是一種重要的金屬功能材料，可應(yīng)用于電機(jī)、粒子加速器、磁懸浮運(yùn)輸、大容量輸電等。催化凈化材料：用于實(shí)現(xiàn)將汽車尾氣、化工廢氣等中的一氧化碳、氮氧化物等轉(zhuǎn)化為對(duì)環(huán)境和人體無(wú)害的氣體，對(duì)于保護(hù)環(huán)境和人類健康具有重大意義。主要包括金屬鉑、銠、鈀和稀土材料。信息材料：包括信息的收集、存儲(chǔ)、處理、傳遞和顯示材料，其中多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域都有金屬材料的應(yīng)用，如金屬應(yīng)變電阻材料、光學(xué)敏感材料、磁粉、晶態(tài)磁性合金、非晶材料、半導(dǎo)體材料等。其他金屬功能材料：記憶合金、電熱合金等，在此不詳細(xì)闡述。四、無(wú)機(jī)非金屬材料無(wú)機(jī)非金屬材料，是指某些元素的氧化物、碳化物、氮化物等化合物與硅酸鹽、鈦酸鹽、磷酸鹽等含氧酸鹽為主要組成的無(wú)機(jī)材料。傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料包括水泥、玻璃、陶瓷和耐火材料等，而目前隨著材料科技的不斷進(jìn)步，多種新型無(wú)機(jī)非金屬材料得到快速發(fā)展，如特種玻璃、新型陶瓷、光纖材料等。1、新型陶瓷材料包括新型結(jié)構(gòu)陶瓷、新型功能陶瓷兩大類：1）新型結(jié)構(gòu)陶瓷：多個(gè)方面的力學(xué)性能相對(duì)傳統(tǒng)陶瓷大幅提高，如強(qiáng)度、硬度、抗腐蝕、耐高溫能力等，尤其是在克服傳統(tǒng)陶瓷的致命問(wèn)題脆性上具有很大改進(jìn)。按照組成成分，可以分為氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硅化物陶瓷等。除此之外，較為常用的新型結(jié)構(gòu)陶瓷還包括氮化硼陶瓷、碳化硼陶瓷、氧化鋯陶瓷、碳化硅陶瓷等。2）新型功能陶瓷：是以電、磁、光、聲、熱等信息的檢測(cè)、轉(zhuǎn)換、耦合、傳輸、處理和存儲(chǔ)等功能為其特征的新型材料，在微電子、激光、信息處理、建筑、電力等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。2、光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維，即光纖，是利用光的全反射效應(yīng)來(lái)傳導(dǎo)光線的透明度極高的玻璃微絲，將多根經(jīng)過(guò)技術(shù)處理的光纖纏繞在一起，即形成光纜。3、特種玻璃傳統(tǒng)玻璃主要應(yīng)用于民用建筑領(lǐng)域，而近年來(lái)具有特殊功能的玻璃材料不斷出現(xiàn)，主要包括如下幾類：1）低輻射鍍膜玻璃：又被稱為L(zhǎng)ow-E玻璃，能夠有效降低輻射傳熱，達(dá)到節(jié)能60%以上的效果。目前我國(guó)單位建筑面積能耗相當(dāng)于同等氣候條件發(fā)達(dá)國(guó)家的2-3倍，建筑能耗已經(jīng)占社會(huì)總能耗的30%以上，節(jié)能任務(wù)艱巨。目前我國(guó)低輻射鍍膜玻璃覆蓋率不足5%，未來(lái)市場(chǎng)空間巨大。2）光電-建筑一體化TCO鍍膜玻璃：太陽(yáng)能玻璃主要指用于光伏發(fā)電和太陽(yáng)能光熱組件的封裝或蓋板玻璃，其中光伏發(fā)電組件可分為晶體硅、非晶硅薄膜兩類，前者使用的是太陽(yáng)能超白壓花玻璃，后者主要是超白浮法玻璃。而光電-建筑一體化的玻璃幕墻可以有效利用幕墻、屋頂、采光頂?shù)?，?shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電，同時(shí)減少土地占用，非晶硅薄膜玻璃因其良好的弱光性、美觀性而成為該類設(shè)施的首先材料。目前該類鍍膜技術(shù)為國(guó)外廠家壟斷，國(guó)內(nèi)僅有南玻集團(tuán)具備一定產(chǎn)能，未來(lái)市場(chǎng)空間將隨著技術(shù)成熟度和政策推動(dòng)而釋放。3）除此之外，特種玻璃還包括鋼化玻璃、夾層玻璃、防火玻璃、智能玻璃等。除了上述種類外，新型無(wú)機(jī)非金屬材料還包括特種水泥、耐火材料等，在此不一一闡述。五、有機(jī)高分子材料是由一種或幾種結(jié)構(gòu)單元多次重復(fù)連接起來(lái)的化合物，其組成元素相對(duì)簡(jiǎn)單，但分子量很大。傳統(tǒng)的有機(jī)高分子材料包括塑料、橡膠、化纖等，新型有機(jī)高分子材料則是在傳統(tǒng)材料基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷的技術(shù)改革，具備了更加優(yōu)異的物理、化學(xué)和生物學(xué)性能。1、高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇性透過(guò)功能的半透性薄膜，與以壓力差、溫度梯度、濃度梯度、電位差為動(dòng)力，使氣體混合物、液體混合物或有機(jī)物、無(wú)機(jī)物的溶液進(jìn)行分離的傳統(tǒng)方法相比，該工藝具有節(jié)能、高效和分離效果良好的特點(diǎn)。目前常用的分離膜材料如下：主要下游應(yīng)用包括水處理、混合物質(zhì)分離濃縮、工業(yè)金屬和鹽的回收分離、氣體的濃縮富集、電化學(xué)、食品加工、醫(yī)療生物領(lǐng)域等：2、特種橡膠是指具有耐高溫、耐油、耐臭氧、耐老化等特殊性能的橡膠，常用的有硅橡膠、氟橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠、乙丙橡膠等，主要應(yīng)用于防水工具、需要耐油的工業(yè)領(lǐng)域、航空、汽車、電氣工業(yè)和其他多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。3、工程塑料是指被用作工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料，是硬度強(qiáng)度、耐沖擊性、耐熱性和抗老化性能優(yōu)良的塑料材料。如聚碳酸酯、聚甲醛、聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚苯醚和聚苯硫醚等產(chǎn)品，可應(yīng)用于汽車、建筑玻璃、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療技術(shù)、電氣電子等。六、復(fù)合材料復(fù)合材料，是多功能的材料系統(tǒng)，具備任何單一材料所無(wú)法獲得的性能，它是由兩種或多種成分不同、性質(zhì)不同的相容性材料以物理方式結(jié)合而成。按照基體材料的不同，可以將復(fù)合材料劃分為樹(shù)脂基、無(wú)機(jī)非金屬基、金屬基、碳基四種。1、樹(shù)脂基復(fù)合材料樹(shù)脂基復(fù)合材料，是目前技術(shù)較為成熟、應(yīng)用較為廣泛的一類復(fù)合材料，這種材料是使用短切的或連續(xù)纖維及其織物增強(qiáng)熱固性或熱塑性的樹(shù)脂基體，經(jīng)復(fù)合而成。該類材料最早出現(xiàn)美國(guó)，以手糊成型制成了玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的軍用飛機(jī)雷達(dá)罩，后來(lái)隨著高分子材料和加工技術(shù)不斷發(fā)展，聚合物基復(fù)合材料種類不斷增加，應(yīng)用范圍也逐步得到拓寬。按照成型方式，可分為熱固性聚合物基復(fù)合材料和熱塑性聚合物基復(fù)合材料，目前廣泛應(yīng)用的先進(jìn)樹(shù)脂基復(fù)合材料主要包括高性能連續(xù)纖維增強(qiáng)環(huán)氧、雙馬和聚酰亞胺復(fù)合材料。先進(jìn)樹(shù)脂基復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度和比模量、抗疲勞、耐腐蝕、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、便于大面積整體成型以及具有特殊電磁性能等特點(diǎn),已經(jīng)成為繼鋁合金、鈦合金和鋼之后的最重要航空結(jié)構(gòu)材料之一。先進(jìn)樹(shù)脂基復(fù)合材料在飛機(jī)上的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)15%～30%減重效益。據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)，全世界樹(shù)脂基復(fù)合材料制品共有4萬(wàn)多種，全球僅纖維增強(qiáng)復(fù)合材料產(chǎn)量目前達(dá)到750多萬(wàn)t，從業(yè)約45萬(wàn)人，年產(chǎn)值415億歐元，其市場(chǎng)分布情況為：樹(shù)脂基復(fù)合材料以其典型的輕量特性、卓越的比強(qiáng)度、比模量、獨(dú)特的耐燒蝕和隱蔽性、材料性能的可設(shè)計(jì)性、制備的靈活性和易加工性等,在實(shí)現(xiàn)武器系統(tǒng)輕量化、快速反應(yīng)能力、高威力、大射程、精確打擊等方面起著巨大作用，使它成為航空航天工業(yè)中非常理想的材料。圖23復(fù)合材料在不同類型飛機(jī)上的使用比例除了在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用外，由于樹(shù)脂基復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性和良好的力學(xué)性能，其可用于建筑物的承載結(jié)構(gòu)以及建筑物加固。用作承載結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料建筑制品有柱、桁架、梁、基礎(chǔ)、承重折板、屋面板、樓板等。樹(shù)脂基復(fù)合材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)制品有各種玻璃鋼波紋板、夾層結(jié)構(gòu)板、整體式和裝配式折板結(jié)構(gòu)和殼體結(jié)構(gòu)。樹(shù)脂基復(fù)合材料除具有優(yōu)越的力學(xué)性能外，往往還兼有耐腐蝕、低振動(dòng)阻尼和吸收電磁波等功能，但其價(jià)格昂貴，只能用在艦船上關(guān)鍵性的部位，如大型核潛艇的聲納導(dǎo)流罩、大深度魚(yú)雷的殼體、深海潛水器殼體以及高性能艇的艇體結(jié)構(gòu)、水面艦艇的重要甲板構(gòu)件等處。樹(shù)脂基復(fù)合材料用于汽車工業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅速，歐美國(guó)家在汽車工業(yè)上的應(yīng)用占復(fù)合材料總量的23%，高于建筑和航空工業(yè)。汽車上應(yīng)用樹(shù)脂基復(fù)合材料可以減輕自重、降低油耗，從而提高運(yùn)載能力，用于車輛內(nèi)部裝飾具有舒適隔聲、隔熱、降低震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。樹(shù)脂基復(fù)合材料汽車部件制品主要有車身殼體、汽車頂蓬、引擎蓋、保險(xiǎn)扛、儀器盤、油箱、座椅、剎車片和安全氣袋等。2、金屬基復(fù)合材料是指以金屬或合金為基體，并以纖維、晶須、顆粒等為增強(qiáng)體的復(fù)合材料。按所用的基體金屬的不同，使用溫度范圍為350～1200℃。其特點(diǎn)在力學(xué)方面為橫向及剪切強(qiáng)度較高，韌性及疲勞等綜合力學(xué)性能較好，同時(shí)還具有導(dǎo)熱、導(dǎo)電、耐磨、熱膨脹系數(shù)小、阻尼性好、不吸濕、不老化和無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。按照基體材料的不同，可以分為鎂基、鋁基、鈦基、高溫合金基、金屬間化合物基等類型。金屬基復(fù)合材料的主要下游為陸上運(yùn)輸、電子/熱控、航空航天、工業(yè)、消費(fèi)產(chǎn)品等5個(gè)部分，其中，陸上運(yùn)輸（包括汽車和軌道車輛）和高附加值散熱組件仍然是該類材料的主導(dǎo)市場(chǎng)，用量占比分別超過(guò)60%和30%。圖24金屬基復(fù)合材料主要下游分布變化隨著能源和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻，世界各國(guó)實(shí)行越來(lái)越嚴(yán)格的燃油效率標(biāo)準(zhǔn)和尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，這迫使各汽車生產(chǎn)商采用輕質(zhì)的金屬基復(fù)合材料取代目前的鑄鐵和鋼，以減輕汽車重量。目前該類應(yīng)用主要包括兩類：汽車驅(qū)動(dòng)軸、剎車件。與傳統(tǒng)的鋼或鋁合金驅(qū)動(dòng)軸相比，金屬基復(fù)合材料驅(qū)動(dòng)軸可承受更高的轉(zhuǎn)速，同時(shí)產(chǎn)生較小的振動(dòng)噪聲。剎車件是金屬基復(fù)合材料用量增長(zhǎng)最快的部分，年增長(zhǎng)率超過(guò)10%。相對(duì)于傳統(tǒng)的鑄鐵和鋼，Al2O3或SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料用作剎車材料，能夠帶來(lái)高達(dá)50%～60%的減重效益及高耐磨、高導(dǎo)熱等性能特點(diǎn)，可使慣性力、油耗和噪音都得到下降。除了汽車以外，火車、軌道交通列車上，金屬基復(fù)合材料也得到了大量使用：2）目前，Cu-W和Cu2Mo等第一代熱管理材料仍然占據(jù)著市場(chǎng)主導(dǎo)地位。但微波電子、微電子、光電子和功率半導(dǎo)體器件的微型化及多功能化對(duì)熱管理材料提出了更高要求，以鋁碳化硅金屬基復(fù)合材料為代表的第二代熱管理材料，具備高熱導(dǎo)率和低密度，在微處理器蓋板、高功率襯底、IGBT基板等器件上都得到了大量應(yīng)用。圖26微處理器蓋板（a），光電封裝基座（b）3）金屬基復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域也有著廣泛應(yīng)用，軍用、民用領(lǐng)域都有涉及。目前應(yīng)用較多的主要是鋁基和鈦基復(fù)合材料，包括飛機(jī)的加油口蓋板、風(fēng)扇導(dǎo)向葉片、武器掛架、液壓系統(tǒng)分路閥箱等。4）此外，金屬基復(fù)合材料還在鐵基復(fù)合材料（可替代工具鋼）、核電、輸電等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用價(jià)值。3、無(wú)機(jī)非金屬基復(fù)合材料無(wú)機(jī)非金屬基復(fù)合材料主要是指陶瓷基復(fù)合材料，是以陶瓷為基體與各種纖維復(fù)合的一類復(fù)合材料。陶瓷基體可為氮化硅、碳化硅等高溫結(jié)構(gòu)陶瓷。這些先進(jìn)陶瓷具有耐高溫、高強(qiáng)度和剛度、相對(duì)重量較輕、抗腐蝕等優(yōu)異性能，其致命的弱點(diǎn)是具有脆性，處于應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生裂紋，甚至斷裂導(dǎo)致材料失效。采用高強(qiáng)度、高彈性的纖維與基體復(fù)合，可有效提高陶瓷韌性和可靠性，纖維能阻止裂紋的擴(kuò)展，從而得到有優(yōu)良韌性的纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料。目前該類材料的下游應(yīng)用可以分為軍用和民用兩個(gè)方面：軍用領(lǐng)域，主要包括火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、推力室、防熱結(jié)構(gòu)一體化的組合襟翼、液氫/液氧推力室整體噴管、推力矢量調(diào)節(jié)片等，在火箭、航天器、導(dǎo)彈等領(lǐng)域均具有極大的應(yīng)用價(jià)值。民用領(lǐng)域，主要包括熱交換器陶瓷管、增加乙炔轉(zhuǎn)換效率的陶瓷管、改善燃燒爐效率的陶瓷板、工業(yè)汽輪機(jī)的陶瓷部件等。4、碳碳復(fù)合材料碳/碳復(fù)合材料是碳纖維增強(qiáng)碳基體的復(fù)合材料，具有高強(qiáng)高模、比重輕、熱膨脹系數(shù)小、抗腐蝕、抗熱沖擊、耐摩擦性能好、化學(xué)穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)異性能，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管、航天飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件、飛機(jī)及賽車的剎車裝置、熱元件和機(jī)械緊固件、熱交換器、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件、高功率電子裝置的散熱裝置和撐桿等。其下游應(yīng)用主要包括如下方面：1）航空航天和國(guó)防軍工領(lǐng)域，如飛行器鼻錐、端頭帽、面板、防熱瓦、薄殼熱結(jié)構(gòu)等。2）碳碳復(fù)合材料自上世紀(jì)70年代首次作為固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)喉襯飛行成功以來(lái)，極大地推動(dòng)了噴管材料的發(fā)展。采用碳碳復(fù)合材料的喉襯、擴(kuò)張段、延伸出口錐，具有極低的燒蝕率和良好的燒蝕輪廓，可提高噴管效率1%-3%，即可大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的比沖。3）碳碳復(fù)合材料剎車盤的實(shí)驗(yàn)性研究始于上世紀(jì)，目前一半以上的碳碳復(fù)合材料用作飛機(jī)剎車裝置。該類材料制造的剎車盤具備高比熱容、高熔點(diǎn)以及高溫下的強(qiáng)度等優(yōu)良性能，同金屬剎車相比，可節(jié)省40%的結(jié)構(gòu)重量。而且碳剎車盤的使用壽命是金屬剎車盤的5～7倍，剎車力矩平穩(wěn)，剎車時(shí)噪聲小。4）碳碳復(fù)合材料在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、高溫結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用，主要包括渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片和活塞、內(nèi)燃機(jī)的活塞等。5）生物醫(yī)療方面，碳碳復(fù)合材料因其良好的生物相容性和物理性能，可用于生產(chǎn)人工心臟瓣膜、骨盤骨夾板等。復(fù)合材料領(lǐng)域可關(guān)注的上市公司為：1）銀邦股份（300337.SZ）：致力于鋁合金復(fù)合材料、鋁基多金屬?gòu)?fù)合材料以及鋁合金非復(fù)合材料的研究、生產(chǎn)和銷售，是國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的釬焊用鋁合金復(fù)合板帶箔生產(chǎn)企業(yè)之一，也是國(guó)內(nèi)唯一的電站空冷系統(tǒng)用鋁鋼復(fù)合帶材的生產(chǎn)企業(yè)。未來(lái)公司還將進(jìn)軍3D打印領(lǐng)域，并實(shí)現(xiàn)自主生產(chǎn)粉末材料。七、生物醫(yī)療材料生物醫(yī)療材料，即生物醫(yī)學(xué)材料，是指以醫(yī)療為目的，用于與組織接觸以形成功能的無(wú)生命的材料，能夠?qū)?xì)胞、組織和器官進(jìn)行診斷治療、替換修復(fù)或誘導(dǎo)再生。按照組成成分劃分，可將其分為醫(yī)用金屬材料、醫(yī)用高分子材料、醫(yī)用無(wú)機(jī)材料、醫(yī)用復(fù)合材料等。按照材料功能劃分，則可分為硬組織相容性材料、軟組織相容性材料、血液相容性材料、生物降解材料等。1、醫(yī)用金屬材料醫(yī)用金屬材料是指一類用作生物材料的金屬或合金，又稱外科用金屬材料。該類材料具有良好的生物惰性、較高的機(jī)械強(qiáng)度和抗疲勞性能，以及良好的生物力學(xué)性能等。該類材料是臨床手術(shù)中最常用的承力植入材料，已經(jīng)成為骨和牙齒等硬組織修復(fù)和替換、心血管和軟組織修復(fù)以及人工器官制造的主要材料。目前常用的金屬材料主要有不銹鋼、鈷基合金和鈦基合金三大類，貴金屬、記憶合金等也有應(yīng)用：2、醫(yī)用高分子材料醫(yī)用高分子材料，是指在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的、尤其是能在機(jī)體內(nèi)使用的高分子材料，包括天然高分子醫(yī)用材料、合成高分子醫(yī)用材料兩大類。3、醫(yī)用無(wú)機(jī)材料醫(yī)用無(wú)機(jī)材料是指與生物體具有良好的生物相容性、耐腐蝕的無(wú)機(jī)材料，主要包括生物陶瓷、生物玻璃等，用于齒科、骨科修復(fù)、植入材料等。其中應(yīng)用范圍最廣的為生物陶瓷：按照廣義的劃分，生物陶瓷應(yīng)該包括與人體相關(guān)的陶瓷和與生物化學(xué)相關(guān)的陶瓷，前者即為種植類陶瓷，后者為生物工程類陶瓷。按照生物活性劃分，生物陶瓷可被分為生物惰性陶瓷、生物活性陶瓷和生物吸收性陶瓷，其中氧化鋁陶瓷、羥基磷灰石等是較為常用的材料。4、醫(yī)用復(fù)合材料主要的生物醫(yī)療材料，如無(wú)機(jī)非金屬類的生物陶瓷、生物金屬材料、生物高分子材料等，其性能都具備較為突出的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也有自身性能的局限性：因此，為了結(jié)合不同類型材料的特點(diǎn)，生物醫(yī)療復(fù)合材料應(yīng)運(yùn)而生，已在多個(gè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用：

2023年出版行業(yè)分析報(bào)告2023年9月目錄一、技術(shù)進(jìn)步與新媒體發(fā)展帶動(dòng)出版業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型 PAGEREFToc357197373\h31、數(shù)字化是出版行業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì) PAGEREFToc357197374\h32、新媒體時(shí)代用戶消費(fèi)習(xí)慣改變 PAGEREFToc357197375\h53、移動(dòng)終端普及帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展 PAGEREFToc357197376\h74、政策大力扶持?jǐn)?shù)字出版產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型 PAGEREFToc357197377\h8二、傳統(tǒng)出版業(yè)增長(zhǎng)平緩，但用戶需求仍然旺盛 PAGEREFToc357197378\h91、圖書(shū)期刊報(bào)紙整體增速保持平穩(wěn) PAGEREFToc357197379\h92、用戶消費(fèi)需求仍然旺盛，綜合閱讀率穩(wěn)步提升 PAGEREFToc357197380\h11三、教材教輔是中國(guó)出版業(yè)的支柱和驅(qū)動(dòng)力 PAGEREFToc357197381\h121、初高中毛入學(xué)率不斷提高，教育出版市場(chǎng)前景廣闊 PAGEREFToc357197382\h122、出版集團(tuán)深耕教育出版市場(chǎng)，開(kāi)拓全國(guó)盤活出版資源 PAGEREFToc357197383\h14一、技術(shù)進(jìn)步與新媒體發(fā)展帶動(dòng)出版業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型1、數(shù)字化是出版行業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)隨著技術(shù)的發(fā)展，特別是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步、電腦的普及以及數(shù)字閱讀器的開(kāi)發(fā)，人們的閱讀習(xí)慣和閱讀環(huán)境發(fā)生了深刻的變化。相比于傳統(tǒng)的報(bào)紙、期刊、圖書(shū)等傳媒方式，人們?cè)絹?lái)越傾向于選擇數(shù)字媒體，數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)也隨之迎來(lái)了一個(gè)高速發(fā)展期。傳統(tǒng)出版公司在數(shù)字化浪潮中也同樣而臨著沖擊，目前行業(yè)龍頭公司已經(jīng)開(kāi)始積極布局?jǐn)?shù)字出版等新領(lǐng)域。傳統(tǒng)出版向數(shù)字出版轉(zhuǎn)型，使得通過(guò)提供內(nèi)容實(shí)現(xiàn)價(jià)值的出版行業(yè)將不再囿于紙質(zhì)圖書(shū)的產(chǎn)品形態(tài)，得以突破貨架經(jīng)濟(jì)的限制，成為互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的一部分，規(guī)模經(jīng)濟(jì)、長(zhǎng)尾效應(yīng)作用更加突出;在定價(jià)機(jī)制、盈利模式等方而也有望制定新的規(guī)則、開(kāi)創(chuàng)新的空間。2023年，全球電子書(shū)市場(chǎng)增速加快，美英市場(chǎng)發(fā)展最快。美國(guó)電子書(shū)市場(chǎng)占美國(guó)整個(gè)圖書(shū)市場(chǎng)份額的近8%，達(dá)到了2.7億英鎊。英國(guó)市場(chǎng)2023年的電子書(shū)產(chǎn)品銷售同比增長(zhǎng)20%至1.8億英鎊。德國(guó)的電子書(shū)市場(chǎng)不到整個(gè)圖書(shū)市場(chǎng)份額的1%，即少于7500萬(wàn)英鎊。2023年日本電子書(shū)市場(chǎng)占圖書(shū)市場(chǎng)的1.1%，即117億日元(9000萬(wàn)英鎊)，韓國(guó)電子書(shū)市場(chǎng)銷售額達(dá)到了1975億韓元(C1.1億英鎊)。近年來(lái)，我國(guó)數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)也發(fā)展迅猛，2023年國(guó)內(nèi)電子圖書(shū)產(chǎn)業(yè)收入規(guī)模達(dá)到4億元，同比2023年增長(zhǎng)33%}2023年國(guó)內(nèi)電子圖書(shū)產(chǎn)業(yè)入規(guī)模達(dá)到5億元，同比2023年增長(zhǎng)25%。2、新媒體時(shí)代用戶消費(fèi)習(xí)慣改變根據(jù)“第九次全國(guó)國(guó)民閱讀調(diào)查”結(jié)果，2023年我國(guó)18-70周歲國(guó)民包括書(shū)報(bào)刊和數(shù)字出版物在內(nèi)的各種媒介的綜合閱讀率為77.6%，其中傳統(tǒng)媒介如報(bào)紙、期刊閱讀率都下降，數(shù)字化閱讀方式同比大幅增長(zhǎng)。數(shù)字化閱讀方式主要包括網(wǎng)絡(luò)在線閱讀、手機(jī)閱讀、電子閱讀器閱讀、光盤閱讀、PDA/MP4/MP5閱讀等。對(duì)各類數(shù)字化閱讀方式的接觸情況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，2023年我國(guó)18周歲-70周歲國(guó)民的網(wǎng)絡(luò)在線閱讀、手機(jī)閱讀、電子閱讀器閱讀、光盤讀取等數(shù)字化閱讀方式接觸率，均有不同程度的上升?，F(xiàn)代生活節(jié)奏加快，受到高強(qiáng)度的工作、豐富的娛樂(lè)活動(dòng)以及網(wǎng)絡(luò)沖浪的擠壓，在家中、辦公室等固定場(chǎng)所的整塊閱讀時(shí)間漸漸萎縮。人們的時(shí)間被分散到上下班路途、會(huì)議就餐等過(guò)程中，形成越來(lái)越多的“時(shí)間碎片”。充分利用這些“時(shí)間碎片”的移動(dòng)閱讀，釋放了大批有心沒(méi)時(shí)間的讀者的閱讀需求，成為當(dāng)下閱讀的流行方式，手機(jī)、平板電腦、電子書(shū)等移動(dòng)電子閱讀器正在讓人們的閱讀習(xí)慣“移動(dòng)化”。2023年，在報(bào)紙期刊閱讀率走弱之時(shí)，以手機(jī)、電子閱讀器為代表的移動(dòng)數(shù)字閱讀成為促進(jìn)國(guó)民閱讀率增長(zhǎng)的主要引擎。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)閱讀、電子閱讀器閱讀等新型便捷的閱讀方式走進(jìn)人們的生活，使閱讀行為不再受時(shí)間、空間和環(huán)境的限制，閱讀變得更加容易進(jìn)行。這些數(shù)字化閱讀方式的發(fā)展，也成為國(guó)民綜合閱讀率上升的一個(gè)重要因素。2023年，我國(guó)18周歲-70周歲國(guó)民數(shù)字化閱讀方式(網(wǎng)絡(luò)在線閱讀、手機(jī)閱讀、電子閱讀器閱讀、光盤閱讀、PDA/MP4/MP5閱讀等)的接觸率為38.6%，比2023年的32.8%上升了5.8個(gè)百分點(diǎn)，增幅為17.7%。根據(jù)《第九次國(guó)民閱讀調(diào)查》統(tǒng)計(jì)，從2023年到2023年的4年間，呈現(xiàn)出逐年攀升的態(tài)勢(shì)，特別是在2023年以后，年均增幅度都在6個(gè)百分點(diǎn)左右。3、移動(dòng)終端普及帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展數(shù)字閱讀產(chǎn)業(yè)的興起很大程度受益于數(shù)字終端的普及，數(shù)字閱讀器包括兩類，一類是專門的電子閱讀器、電紙書(shū)等設(shè)備，另一類是移動(dòng)終端，包括平板電腦、手機(jī)等。根據(jù)IHSiSuppli2023年12月的數(shù)據(jù)整理發(fā)現(xiàn)，2023年全球電子閱讀器出貨量較2023年增長(zhǎng)了108%，達(dá)到了2710萬(wàn)臺(tái)的規(guī)模。據(jù)預(yù)測(cè)，該數(shù)據(jù)在2023年將達(dá)到3710臺(tái)，但是增長(zhǎng)率放緩，約為37%。預(yù)計(jì)未來(lái)電子閱讀器的出貨量仍將保持增長(zhǎng)的趨勢(shì)，但增速會(huì)逐漸放緩，主要是由于前期固定用戶的使用率基本趨于飽和，另外來(lái)自平板電腦，智能手機(jī)等移動(dòng)終端的快速發(fā)展，也會(huì)影響純電子閱讀器終端的增長(zhǎng)率。近年來(lái)移動(dòng)終端快速發(fā)展，2023年全球智能移動(dòng)終端(平板及手機(jī))出貨量達(dá)到了4.87億部，首次超過(guò)了全球市場(chǎng)PC(臺(tái)式本及筆記本)的出貨量。我們認(rèn)為，未來(lái)移動(dòng)終端是帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要力量，單一功能的電子閱讀器會(huì)被逐漸淘汰，隨著相關(guān)應(yīng)用和內(nèi)容的豐富，未來(lái)趨勢(shì)是平臺(tái)化的運(yùn)作，通過(guò)云端進(jìn)行存儲(chǔ)和交互。在中國(guó)市場(chǎng)上，智能終端發(fā)展迅速，我們預(yù)計(jì)智能手機(jī)出貨量在2023年將超過(guò)功能手機(jī)。4、政策大力扶持?jǐn)?shù)字出版產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型2023年4月末，新聞出版總署《新聞出版業(yè)“十四五”時(shí)期發(fā)展規(guī)劃》正式發(fā)布?！兑?guī)劃》第一次將“電子書(shū)包研發(fā)工程”列入“十四五”重大工程項(xiàng)目?！兑?guī)劃》指出，通過(guò)電子書(shū)包及配套資源數(shù)字化工程提高教學(xué)資源重復(fù)使用率，推動(dòng)節(jié)能減排，形成內(nèi)容豐富、互動(dòng)性強(qiáng)、易于學(xué)生使用、符合青少年閱讀習(xí)慣