導 讀
大陸新材料産業正處于由中低端産品自給自足向中高端産品自主研發、進口替代的過渡階段；國内高端新材料技術和生産偏弱，近年來産能雖有顯著提高， 但未能滿足國内高端産品需求，材料強國之路任重而道遠。
➢ 新材料方向之一—輕量化材料。以其出色的性能被用于航空航天、汽車等多個領域。大陸碳纖維産業存在産能利用低、高端産品少的問題。實作碳纖維規模生産和應用開發的雙自主化，是提升大陸國防實力和保障供應鍊穩定的關鍵。闆應用在汽車最重的車身，是實作輕量化目标的關鍵材料。大陸生産工藝複雜的鋁合金車身闆部分已經開始出口。鋁合金車身闆國産化是大陸汽車産業提高競争力，幫助國家實作節能減排目标的關鍵。
➢ 新材料方向之二—航空航天材料。在航空航天、高端電子元器件、半導體等多個尖端領域有很高應用價值。大陸在高端 PI 薄膜以及其他高端 PI 産品仍面臨“卡脖子”問題。是繼碳纖維之後發展的又一種新型高性能纖維。全球來看碳化矽纖維技術仍在快速發展和疊代，中國企業有望迎來彎道超車的機遇。
➢ 新材料方向之三—半導體材料。是半導體器件和太陽能電池的主要原材料。光伏用矽片産能大多集中在大陸，生産技術水準全球領先。半導體矽片制作工藝更為複雜，部分國内企業正努力打破技術壁壘。是功率器件的重要原材料，産業格局呈現美國獨大的特點；近年來該材料不斷在電動車、光伏、智能電網等領域滲透，擁有強勁的下遊需求。是內建電路的核心材料之一；2013-2020 年全球靶材市場規模的複合增速達 14%。
➢ 新材料方向之四—新型塑膠。受制于國外企業對于原材料 生産技術的技術壁壘。在“碳中和”及“以塑代鋼”政策背景下，該材料國産替代對大陸新能源産業、電子通信、交通運輸等領域的發展進步具有重大意義。是一種具備優異的實體化學性質的特種工程塑膠，對汽車輕量化、大氣污染防治做出了重要的貢獻。因其優異的機械性、環保性 等特點而廣泛應用于醫藥裝置及 3D 列印等諸多領域，但進口依存度較大。
➢ 新材料方向之五—電子電器電容新材料。是制造厚膜電阻等電子元件的關鍵，廣泛應用于在光伏、航空、軍事等領域；目前國内電子漿料龍頭企業正緻力于生産高品質、高成本效益的電子漿料，市占率有較大提升空間。可廣泛應用于通信、工業、汽車等領域，其中 MLCC 作為産量和需求量最大的電子陶瓷，與電子元器件市場發展趨勢和國家政策導向相比對。
➢ 新材料方向之六—多用途新材料。被廣泛用于電氣機械、IT、汽 車、軍工等，改性聚苯醚在全球的市場需求和消費量逐年上升。産業集中程度較高，目前國内對位芳綸産能自給率約 20%左右，進口依賴嚴重。高吸水性樹脂（SAP）具有吸水性好、價格适中、安全性好等特點，預計 2025 年全球 SAP 需求量将增長至 440 萬噸。國内人口老齡化趨勢加重，疊加生 育政策放開，預計 2023 年中國 SAP 市場規模将達到 145.1 億元。
➢ 新材料方向之七—光學和電子化學品。廣泛應用在電子顯示、建築、 汽車、新能源等，目前大陸在中低端光學膜領域已經實作國産替代。在高端光學膜領域，大陸企業正通過内生、外延兩種方式尋求技術突破和産業更新。是一種在半導體制造、PCB、面闆行業中使用的尖端材料。目前大陸光刻膠國産化比例很低，高端半導體光刻膠基本完全依賴進口，突破光刻膠的海外技術壟斷已經成為大陸科技前沿攻關的關鍵環節。是全球新一代顯示技術的代表，有望在手機面闆領域成為主流顯示技術。大陸生産商在 OLED 面闆産業中積極擴産，未來産能增長較快，國産化OLED 材料潛在需求旺盛。在高價值的發光材料成品領域中，大陸已經初步實作國産替代，部分細分産品已實作向國内面闆廠商的大批量供貨，但在技術和産能上和國際領先水準仍有差距，國際競争力仍有較大增強空間。
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概述
1.1、材料曆史
大陸新材料産業正處于由中低端産品自給自足向中高端産品自主研發、進口替代的過渡階段，位于全球新材料産業的第二梯隊，與美、日等優勢企業還有一定的差距。2020 年大陸新材料總産值達到 5.3 萬億元，較上一年增長 15%，預計 2025 年新材料産業總産值增加至 10 萬億，年複合增長率約為 13.5%。産業結構呈以特種功能材料、現代高分子材料和高端金屬結構材料為主要分布，分别占比 32%、24%和 19%。
新材料産業集聚效應顯著，細分方向領域地理分布各有側重。江蘇、山東、浙江和廣東四省新能源規模超過 10000 億，福建、安徽、湖北次之，規模超 5000 億。長三角新材料産業關注新能源汽車、生物、電子等領域，珠三角側重于高性能複合材料等的研發，環渤海地區則對特種材料、前沿材料較為重視。
随着國家政策對航天航空、軍事、光伏電子、生物醫療領域新材料及其下遊産品的支援，市場需求不斷擴大，同時對産品性能的要求持續提升，新材料企業産業規模急劇擴大、對企業、科研人員研發能力的要求不斷提高。新材料産業高速發展促進了新材料企業與上下遊産業的強黏性及多學科交叉融合性，大陸不少新材料龍頭企業通過降低成本、提供與全球領先企業相當或更優的技術和更高的品質争取原與國外領先廠商合作的國内下遊客戶，并形成穩定的合作關系，這在全球疫情大流行趨勢還未消減及國外廠商突發事件頻發之際是大勢所趨。多學科交叉融合性也促成了大陸相關新材料人才培養、企業多部門整合研發、生産政策的出台。
此外，随着國内、國際針對環保、節能産品的政策出台，大陸新材料産業也高度重視新材料生産工藝流程中消耗、污染的減少和産品效能、綜合應用能力的提升。
大陸高端新材料技術和生産偏弱，近年來産能雖有顯著提高，但未能滿足國内高端産品需求，材料強國之路任重而道遠。根據工信部 2019 年的報告顯示，大陸新材料産業還有 32%的關鍵材料處于空白狀态，需要進口關鍵新材料達 52%，進口依賴度高，尤其是智能終端處理器、制造及檢測裝置、高端專用晶片領域，進口依賴度分别達 70%，95%，95%，存在巨大的國産化空間。
下遊消費電子、新能源、半導體、碳纖維等行業加速向國内轉移，新材料國産化需求迫切，進口替代仍将繼續推動大陸新材料産業投資的未來發展。大陸新材料領域投資在 2013-2017 年間顯著增加，之後有所回落，其原因是高端材料的開發技術壁壘高、研發周期長、資本需求大、較難凸顯成本優勢。科創闆的推出正扶持着一批初創期新材料企業，打通其融資管道，鼓勵企業加大研發創新，進而促進整體行業轉型更新。
新材料企業的研發能力以及市占率決定着大陸新材料行業的國際地位。新材料産業的發展對大陸工業發展意義深遠，其成熟化程度決定了大陸技術水準及裝置裝置的先程序度，是大陸政策引導下戰略性新興産業發展的重要支撐，大陸在全球範圍内提升綜合實力的助推器，也是鞏固國防軍事、彰顯實力的重要保障。
1.2、十四五新材料規劃
“十四五”規劃中提出新材料作為大陸七大戰略性新興産業和“中國制造 2025”重點發展領域之一，在十四五期間會作為最具發展潛力且能對大陸國際競争力有重要影響的 關鍵産業。“十四五”規劃針對大陸新材料産業同發達國家相比上下遊串聯度較弱、業 内創新意識弱、能動性較差等問題作出表态。“十四五”規劃認為大陸要通過打造合适、優勢産業叢集，充分發揮協同效應，完善新材料産業發展體系。同時，規劃還明确了大陸需轉變追求高速增長的思路，轉向高品質發展，提高自給率，加強國産替代，讓新材料産業轉型更新的“新動能”作用得以施展，跻身産業中高端行列。
《“十四五”規劃》為新材料發展提供政策支援。2021 年 3 月 13 日，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目标綱要》釋出，其中明确提出深入實施制造強國戰略，并對高端新材料的發展做出明确訓示：推動高端稀土功能材料、高品質特殊鋼材、高性能合金、高溫合金、高純稀有金屬材料、高性能陶瓷、電子玻璃等先進金屬和無機非金屬材料取得突破，加強碳纖維、芳綸等高性能纖維及其複合材料、生物基和生物醫用材料研發應用，加快茂金屬聚乙烯等高性能樹脂和內建電路用光刻膠等電子高純材料關鍵技術突破。
同時，規劃提出要發展壯大戰略性新興産業，聚焦新一代資訊技術、生物技術、新能源、新材料、高端裝備、新能源汽車、綠色環保以及航空航天、海洋裝備等戰略性新興産業，加快關鍵核心技術創新應用，增強要素保障能力，培育壯大産業發展新動能。
1.3、新材料圖譜
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新材料方向之一——輕量化材料
2.1、碳纖維
碳纖維材料以其出色的性能被用于航空航天、風電、體育休閑、汽車等多個領域，是新材料領域用途最廣泛、市場化最高的材料，被譽為“新材料之王”。全球碳纖維市場需求近年快速增長，大陸也抓住機遇，發展成為全球第二大碳纖維生産國。但是，大陸碳纖維産業相比起國外還存在企業産能利用低、高端産品少、應用開發難的問題，下遊行業還是嚴重依賴進口碳纖維産品。在目前國際環境下，實作碳纖維規模生産和應用開發的雙自主化，是提升大陸國防和制造業實力，保障供應鍊穩定的關鍵。
碳纖維(Carbon Fiber)是由聚丙烯腈(PAN)(或瀝青、粘膠)等有機纖維在高溫環境下裂解碳化形成的含碳量高于 90%的碳主鍊結構無機纖維，作為高性能材料産于上世紀 60 年代。碳纖維具備出色的力學性能和化學穩定性：作為目前實作大批量生産的高性能纖維中具有最高比強度（強度比密度）和最高比剛度（模度比密度）的纖維，碳纖維是航空航天、風電葉片、新能源汽車等具有輕量化需求領域的理想材料。耐腐蝕、耐高溫、膨脹系數小的特點使其得以作為惡劣環境下金屬材料的替代；另外，導電導熱特性拓展了其在通訊電子領域的應用。
按照每束碳纖維中單絲根數，碳纖維一般分為小絲束和大絲束兩個類别。小絲束性能更優但價格較高，一般用于航天軍工等高科技領域，以及高端體育用品；大絲束成本較低，往往應用于基礎工業領域，包括土木建築、交通運輸和能源裝置等。
2020 年，全球碳纖維運作産能為 171650 噸，相比 2019 年增加了 16750 噸，增長率 10.8%。美國、中國、日本承擔了主要的産能，分别占據 21.7%、21.1%、17.0%。目前各大生産商大約還有 8 萬噸/年未建設完成的擴産計劃，這也展現了廠家對行業前景的樂觀預期。
需求層面，碳纖維市場的四大應用行業是航空航天、風電葉片、體育休閑、汽車，2020 年四大下遊行業碳纖維需求量的占比超過 70%，産值占比超過 76%。
自 2015 年來，行業估計世界碳纖維需求量一直保持約 12%的增長，但受疫情影響 2020 年全球對碳纖維需求量總計 10.7 萬噸，相比 2019 年僅增長 3%。總銷售金額約 26.15 億美元，同比下降 8.8%，主要原因在于疫情導緻航空業重挫影響了高價值的高性能碳纖維銷售。風電領域則成為行業維持增長的主要推動力，碳纖維需求量在疫情下依然保持了 20%的年增長。
短期來看，2021 年世界航空業的恢複和風電裝置的大量鋪設能夠讓碳纖維市場回到快速增長的通道。長期來看，航空業需要消化 2020 年多餘的産能，風電将繼續作為未來碳纖維市場增長的主推動力。2020 年 10 月，全球 400 餘家風能企業代表共同釋出《風能北京宣言》，規劃 2020-2025 年年度新增裝機 5000 萬千瓦以上。在各大風電廠家都擴産的背景下，目前碳纖維在風電機中的應用還未大規模鋪開，僅世界風電巨頭維斯塔斯一家形成了規模化應用。随着其他風電企業對碳纖維符合材料的應用開發，風電行業對碳纖維的需求可能會成倍增長。預計到 2025 年，世界碳纖維總需求量将超過 20 萬噸，折合年增長率 13.3%。
此外，碳纖維在其他應用領域還有很大潛力可以挖掘。以主要競争對手鋁合金為例，碳纖維和鋁合金同屬替換鋼材的輕量化材料，碳纖維在強度、化學穩定性等性能上都占優， 并且在飛機部件、高性能汽車車架、自行車架等産品相比鋁合金都有更好的表現。但受累于高昂的價格，目前碳纖維應用大多局限于高附加值産品。2016 年世界鋁材年需求量約是碳纖維的 500-600 倍，行業産值約為 50 倍，且受益于汽車工業的發展鋁材需求近年也在快速增長。随着技術的進步壓低碳纖維的成本，未來碳纖維還有廣闊的市場空間。
碳纖維産業作為資本密集型和技術密集型産業，全球碳纖維核心生産技術集中在日本、美國和歐洲。中國、南韓屬于近年來快速增長的産業區域。
企業方面，日本東麗(Toray)在收購美國卓爾泰克後從技術和産能上都明顯領跑業界，擁有世界約 30%的産能，是絕對的龍頭企業。其他主要的海外廠商包括日本東邦（Toho/Teijin）、日本三菱麗陽（MCCFC）、美國赫氏（Hexcel）、德國西德裡（SGL）、台塑（FPC）等。中國作為世界第二大碳纖維生産國，也湧現了諸如吉林碳谷、中複神鷹、光威複材等碳纖維生産企業，但總體來說低端産品較多，産能較為分散，在高性能碳纖維領域少有建樹，離行業巨頭們都還有較大距離。
未來的碳纖維市場可能因地域政策和投資環境産生諸多變化。日本企業率先實行全球化戰略，在碳纖維生産技術和産業鍊生态完備的歐洲和美國都布置了産線，如今海外産能已經超過日本本土産能，預計還将維持行業領頭羊地位；美國企業受益于本土企業優勢，把持美國軍工碳纖維市場，同時享有極低的能源成本，未來發展同樣有保障；南韓企業承接了日本東麗的産業轉移，技術實作跨越，正逐漸在世界碳纖維市場上擁有越來越大的聲音；歐洲企業産能受限于能源價格和嚴格的環保政策，隻能生産高附加值碳纖維，這阻礙了其擴張腳步；中國企業目前擴張意願強烈，陸續宣布擴産計劃，但未來還是取決于技術突破和中國碳纖維應用市場的發展。
大陸國産碳纖維産業多年來一直有“企業多，需求大，高産能，低産量”的特點，主要 原因在于與國外産品的競争劣勢導緻國産碳纖維需求低，再加上企業技術的落後導緻無法充分釋放産能。在産品研發應用方面，長期“摸着日本東麗過河”，以仿制為主，比較缺乏創新性。碳纖維作為國家重點關注的戰略物資，其産業發展直接關系到大陸國防和制造業的穩定，是彰顯大陸創新能力和研發能力的進步，保障民生供應鍊安全的重要發展目标。
在不利條件下，部分國内企業抓住了 2016 年後碳纖維需求爆發式增長的機遇，實作技術突破完成了部分碳纖維産品的國産替代，推動大陸成為世界第二大碳纖維生産國。2020 年中國碳纖維的總需求為 48,801 噸，相比 2019 年增長 29%，對比 2016 年的 19563 噸，複合年增長率高達 20%；其中，國産碳纖維供應量為 18450 噸，量相比 2019 年增長了 53.8%，碳纖維供給國産率也由 31.7%增至 37.8%。2020 年美國日本皆因政策收緊碳纖維對中國的出口，大陸碳纖維産業提高自給率實作國産替代不僅是趨勢，也是緊迫的任務。
雖然大陸碳纖維産業發展态勢喜人，但從産業綜合發展角度看，大陸依然隻能處于世界中遊水準，主要展現在大陸的碳纖維應用市場與國際市場有較大不同。大陸碳纖維應用中體育休閑行業等低附加值産品的比例較高，體育器材占據全球 90%的産量，是國内碳纖維應用市場的絕對支柱。碳纖維四大應用行業中的航空業、風電雖形成一定規模，與國外相比比例依然較低。汽車行業、壓力容器等産業的碳纖維應用則剛剛起步，還未迎來快速發展期。實作碳纖維産能和應用的雙重進步，完善碳纖維産業鍊，是保障整個行業發展，提升大陸制造業實力的重中之重。
目前，大陸有望在風電領域碳纖維應用開拓取得較大進步，2018 年大陸生産風電葉片用碳纖維所用 8000 噸全部依賴進口，且客戶大多在國外，2019 年則有 1000 噸來自國内供應商，實作了零的突破。風電葉片碳纖維目前已經成長為數萬噸級别的市場，如果國内企業能夠在生産上突破對外國原材料的依賴，并在應用上完成突破，能夠大大改善國内碳纖維企業的盈利空間，提高中國碳纖維産業在國際上的地位，對中國碳纖維産業是一次極大提振。
碳纖維作為關系國民經濟的關鍵物資，國家出台了一系列政策支援碳纖維及碳纖維複合材料的進步，實作碳纖維的國産化、自主化、應用多樣化，實作碳纖維産業鍊的内循環，推動碳纖維産業的健康發展。
2.2、鋁合金汽車車身闆
鋁合金是工業中應用最廣泛的合金，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業中已大量應用。在國家節能減排的政策導向下，汽車行業僅僅通過設計優化汽車能耗已很難達到國家越來越嚴格的燃油排放标準，是以汽車的輕質化是行業确定的發展方向。鋁合金是汽車行業輕量化的主力材料，其中鋁合金車身闆（Automotive body sheet, ABS）應用在汽車最重的車身，是實作輕量化目标的關鍵材料。目前大陸已逐漸打開國産車用鋁合金市場甚至部分企業已經開始出口，其中國内企業和外企在國内工廠均有生産。鋁合金車身闆的國産化是大陸汽車産業提高競争力，幫助國家實作節能減排目标的關鍵。
鋁合金是鋁和鎂、銅、矽、錳各種金屬元素的産物，在和鋼結構保持相同強度的條件下， 依舊比鋼架構 50%。鋁合金塑性好，可加工成各種型材，且具有優良的導電性、導熱性和抗蝕性。鋁是自然界含量最多的金屬元素，原材料礦物友善取得。目前鋁材工業上廣泛使用，使用量僅次于鋼。且鋁合金的回收率達到 80%，對環境的破壞較小，是理想的輕量化材料，被廣泛應用于飛機、汽車、火車、船舶等制造工業。
為了應對氣候變化、推動綠色發展，各國制定了嚴格的汽車排放标準，驅使汽車産業向環保邁進。以中國為例，中國規劃 2035 年國内乘用車平均油耗由 2019 年的 5.6L/km 下降到 2L/km，汽車碳排放總量減少 20%。
汽車輕量化作為有效優化汽車能耗的方法，成為了行業節能減排的重點發展方向。依照世界鋁業協會的資料，汽車每減少 10%的重量，可減少 6%-8%的排放；每減少 100kg 重量，汽車百公裡燃油消耗量能減少 0.4-0.5 升，鋁合金成了各國汽車制造商滿足環保政策采用的主要減重手段之一。
汽車用鋁合金主要分為四種：鑄造鋁材、鍛造鋁材、擠壓鋁材和壓延鋁材。使用最多的是鑄造鋁材，占比超過 70%。鋁合金車身闆屬于壓延鋁材，約占汽車用鋁量的 10%- 15% ，可用于生産如引擎蓋等多個汽車車身的大型部件。
中國是世界上最大的原鋁和鋁合金生産國。目前大陸在汽車鋁合金零部件的生産使用上已經形成規模，但鋁合金車身闆的研發生産進步緩慢，嚴重依賴進口。汽車車身約占汽車總重量的 30%，是汽車中重量最大的部件，使用鋁合金闆代替傳統使用的鋼闆生産汽車内外闆最多可使整車減重 10% 左右，可見鋁合金車身闆是汽車輕量化重要的部件。
2020 年全球汽車鋁闆帶年産能約在 390 萬噸附近，集中在北美洲、歐洲和亞洲地區， 中國産能占全球比重約 26.2%，年産能約 102 萬噸，居于世界第二，産能多為淘汰産能和落後産能。從産量和排産計劃看，訂單少，需求量低，産品也大多處于研發和驗證階段（部分産品不達标是以接單量較低），2020 年綜合開工率僅 20%，産能使用率嚴重偏低。
在汽車輕量化需求增長的大趨勢下，汽車用鋁需求有很大增長空間。目前汽車産業用鋁量在整車重量占比 20%-40%，單車耗鋁量 120-200 公斤。目前燃油車銷量占據市場超過 90%的份額，是汽車鋁材消耗的主力。未來新能源車市場将成為汽車用鋁的主要增量市場：多國政府表示希望在 2025 年将新能源車市場占有率提升至 20%及以上，而純電動車作為主力新能源車品種，平均單車耗鋁量比燃油車高約 30kg。從 2018 年到 2020 年，全球新能源車銷量從約 200 萬輛躍升至 331 萬輛，預計到 2025 年能夠增長至千萬輛級别。
汽車鋁闆是汽車用鋁部件中增長最快的部分：依據 duckerworldwide 的估計，2015 至 2020 年，北美汽車平均用鋁量增長了約 18%，期間汽車“四門兩蓋“平均用鋁量增長高達 163%。其中，北美汽車引擎蓋鋁化率從 2015 年的 50%升至 2020 年的 63%， 2025 年鋁化率可能超過 80%；車門的鋁化率從 2015 年的 5%升至 2020 年的 21%，至 2025 年可能超過 30%。在需求端的良好預期下，預計至 2025 年世界車用鋁闆需求能夠從現在的 250 萬噸增至超過 400 萬噸。
目前全球範圍内汽車鋁闆有效産能主要分布在歐洲，北美和日本。規模較大的公司主要有：歐洲海德魯鋁業公司、年邦鋁業(AMAG)；北美美國鋁業公司、肯聯鋁業 （Constellium）、諾貝麗斯公司、特殊合金公司；日本神戶鋼鐵、日本聯合鋁業（UACJ） 等公司。
美國企業經過多年發展和全球化布局的優勢，逐漸在市場取得領先地位。美國幾大公司在世界各大汽車産地投資開設汽車鋁闆工廠，利用供應鍊優勢占領市場。歐洲企業在市場競争中舉步維艱，挪威海德魯公司已宣布于今年 3 月份出售了自己的壓延鋁産線；日本企業則選擇了擁抱美國企業，合作建立工廠，2017 年神戶鋼鐵還爆發了造假事件， 市場地位進一步下降。
中國企業自 2013 年來陸續開始對汽車鋁闆進行研發，目前已小範圍供貨國内外車企。 但目前國内生産廠家 90%的産量為内闆，生産技術較為複雜的外闆産能以合資廠商諾貝麗斯、神戶鋼鐵為主。高性能汽車鋁闆産能的提升是增強大陸企業競争力的關鍵。
中國汽車輕量化起步不足十年，對于汽車用鋁的研究較為滞後。在汽車鋁闆的研發上，存在技術難度高、資金投入大、産品認證緩慢的問題。國内生産企業大多都沒有技術基礎，整條生産線生産裝置均需進口，生産工藝多處于仿制國外階段，目前國外産品依然有較大競争優勢。車用鋁闆作為目前汽車輕量化領域發展最快的方向，保障其國産化是助力大陸汽車工業更新和完成大陸節能減排任務的關鍵。
大陸第一條車身鋁闆産線由美國企業諾貝麗斯在 2012 年投資建設，2014 年建設完成，年産能在 12 萬噸。但當時國内汽車鋁闆的應用還未普及，産品僅能供貨中高端合資車輛，需求量長期較低。随着近年國家對環保的重視和汽車産業的發展，鋁闆需求量大幅上升。2020 年國内汽車年産量約為 2500 萬輛。按照汽車鋁化率 30%、汽車鋁闆占車用鋁材 10%測算，大陸 2020 年汽車鋁闆的需求在 38 萬噸左右。國内車用鋁闆生産廠家總産量約 18.6 萬噸，2020 年車用鋁闆自給率達到 48.95%。
新能源車的快速發展給予了國内企業機遇：2020年新能源汽車年産量達到136.7萬輛， 自 2018 年複合增長率 11.1%。随着國家對新能源車産業的大力支援，部分省市已開始制定禁售燃油車的時間表，新能源車銷量還會進一步提升。2020 年大陸汽車平均單車用鋁量僅 130 公斤，國産新能源車用鋁量也隻有 160 公斤，離歐洲的 179 公斤、北美的 211 公斤有較大差距，這提升了汽車銷量增長和汽車用鋁量預期，也表明國内汽車用鋁産業都還有很大增長潛力。
根據世界鋁業協會的估計，2025 年國産汽車用鋁量能夠突破單車 180kg，年汽車用鋁量突破 700 萬噸， 其中鋁闆等壓延鋁材占比由現在的 13%提升至 18%，按照汽車鋁闆占壓延鋁材 50%計算，2025 年國内汽車鋁闆年需求量能夠達到 60 萬噸。
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新材料方向之二——航空航天材料
3.1、聚酰亞胺
聚酰亞胺（PI）材料在航空航天、高端電子元器件、半導體等多個尖端領域有着很高的應用價值，在材料更新疊代方面扮演着重要的角色。目前，全球聚酰亞胺市場需求不斷增長，但很多高端 PI 産品、特種功能 PI 産品的大批量生産仍被少數發達國家壟斷，相關生産技術被嚴格保護。目前，大陸已在中低端 PI 薄膜、PI 纖維領域實作大規模生産， 并在電工級 PI 薄膜領域獲得全球競争力。但是，高端 PI 薄膜以及其他高端 PI 産品仍面臨“卡脖子”或産能不足的問題，導緻明顯的結構性供需失衡。突破高端聚酰亞胺産品的大規模量産對大陸制造業更新、軍備更新換代、自主可控有着重要意義。
聚酰亞胺（PI）是綜合性能突出的有機高分子材料， 被譽為“二十一世紀最有希望的工程塑膠之一”。該材料的使用溫度範圍很廣，能在-200～300℃的環境下長期工作，短時間耐受 400℃以上的高溫。聚酰亞胺沒有明顯熔點，是目前能夠實際應用的最耐高溫的高分子材料。同時，該材料還具有高絕緣強度、耐溶、耐輻照、保溫絕熱、無毒、吸聲降噪、易安裝維護等特點。目前，聚酰亞胺已廣泛應用在航空航天、船舶制造、半導體、 電子工業、納米材料、柔性顯示、雷射等領域。根據具體産品形式的不同，聚酰亞胺可以細分為 PI 泡沫、PI 薄膜、PI 纖維、PI 基複合材料、PSPI 等多種産品。
2017 年，全球聚酰亞胺總産量達 14.9 萬噸左右，2010-2017 年間複合年增長率約 4.98%。同年，全球聚酰亞胺消費量達 14.7 萬噸，2010-2017 年間複合年增長率約 4.92%。但是，由于各國技術水準、主導産業等方面的差異，不同國家生産的聚酰亞胺産品結構明顯不同。以美國、日本為代表的發達國家擁有比較完善的技術儲備和産業布局，具備大規模生産多種聚酰亞胺産品的能力。中國聚酰亞胺産品以 PI 薄膜為主，2010 年以來産能擴張速度較快，根據頭豹研究院資料，PI 薄膜占到了大陸聚酰亞胺産量的 70%以上。目前，國内其他産品出貨規模相對較小，或仍處于研發階段。
中國聚酰亞胺行業正處于快速增長期，增速高于全球水準。根據頭豹研究院資料，2019年大陸聚酰亞胺市場規模約為 135.0 億元。随着聚酰亞胺在下遊領域滲透率的不斷提升，到 2024 年，預計大陸聚酰亞胺市場規模将達到 203.0 億元，2019-2024年間複合年增長率有望達到 8.5%。
PI 薄膜是市場規模最大的聚酰亞胺細分領域。2010 年以來，智能手機、電子顯示、柔性電路闆等領域快速發展，驅動 PI 薄膜産業快速發展。在 5G 與消費電子創新周期的驅動下，天線材料、電子元器件、柔性顯示等領域有望維持強勁的發展勢頭。另外，主要國家在航空航天領域加大投入，将會拉動高性能特種 PI 膜的需求。
在 PI 泡沫領域，目前産品以滿足軍用艦船、航空器的需求為主，在民用航空業、豪華遊輪、液化天然氣船方面也有一定使用價值。相比于聚酰亞胺薄膜，聚酰亞胺泡沫材料的軍事敏感度更高，發達國家技術封鎖力度更大。随着全球主要國家軍費開支的穩步上升，聚酰亞胺泡沫材料在軍品更新換代過程中的滲透率有望逐漸上升，驅動該領域市場穩步擴容。
PI 薄膜是最主要的聚酰亞胺産品，目前這一領域呈現寡頭壟斷的競争格局，90%以上的市場佔有率掌握在美國、日本、南韓生産商的手中。發達國家行業寡頭對 PI 薄膜生産技術、生産工藝進行嚴格保護。杜邦（Dupont）、日本宇部興産（Ube）、鐘淵化學（Kaneka）、 日本三菱瓦斯 MGC、南韓PI尖端素材（原 SKPI）以及中國台灣地區達邁科技（Taimide） 是目前全球聚酰亞胺薄膜的主要生産商。生産高性能 PI 膜對裝置定制、制作工藝、技術人才等方面要求苛刻，且産品具備定制化、差異化的特征。生産商需要豐富的經驗積累和充足的研發投入才能産出高性能 PI 膜。是以，高性能、高價值量 PI 膜的進入壁壘很高。
其他聚酰亞胺産品市場與 PI 薄膜市場類似，主要市場佔有率掌握在少數企業手中，且以海外知名公司為主，呈現寡頭競争的市場格局。其中，光敏型聚酰亞胺的生産基本被日本和美國企業壟斷。
整體來看，雖然大陸高等院校、研究所、多領域頭部公司已布局多種類型聚酰亞胺材料的研究開發工作。但是，在高性能、特種用途的聚酰亞胺材料制造方面，大陸仍明顯落後于發達國家。高端聚酰亞胺材料在航空航天、軍工、半導體、高端電子制造等尖端行業中有非常高的應用價值，未來潛在需求旺盛。是以，實作多種高端聚酰亞胺材料的量産是保障大陸供應鍊安全、自主可控、提升國防實力、推動制造業更新的重要一步。
在 PI 泡沫領域，大陸在技術研發和生産方面均與發達國家存在着明顯差距，許多研究與實踐活動仍處于起步階段，規模化的生産工藝有待進一步完善。大陸參與 PI 泡沫研發的機構主要包括中科院長春應用化學研究所、中科院甯波材料所、天晟新材、康達新材、青島海洋等。其中，康達新材與青島海洋兩家聚酰亞胺泡沫産品通過了軍方鑒定，取得了實質性進展。
在發達國家嚴密封鎖 PI 泡沫技術的大背景下，大陸國産 PI 泡沫有明顯的需求缺口。在海軍艦船方面，美國海軍通過運用 PI 泡沫，在耐熱、阻燃、耐輻射的基礎上實作了艦艇的減重。而中國目前廣泛采用岩棉作為艦船防火絕緣材料，材料性能與重量均與 PI 泡沫存在明顯差距。在航空器方面，PI 泡沫可用于飛機隔熱減震降噪。世界局勢風雲變幻，中國國防安全重要性與日俱增，未來大陸在航空器、艦船領域廣泛采用 PI 泡沫進行更新換代是大勢所趨。
在 PI 纖維領域，大陸的研究始于上世紀 70 年代，中國上海合成纖維研究所和華東化工學院最先實作小批量量産。2006 年，中科院長春應化自主研發的 PI 纖維性能實作了對美國杜邦公司 Kevlar-49 的超越。2010 年，中科院長春應化所與長春高琦聚酰亞胺材料公司合作開展 PI 纖維的産業化工作。根據新思界産業研究中心資料，2013 年，長春高琦 PI 纖維年産能已達到 1000 噸。此外，江蘇奧神新材料、江蘇先諾、科聚新材等公司均在 PI 纖維領域取得生産技術的重要突破，關鍵性能名額有了進一步提高。随着國産 PI 纖維性能增強，生産成本下降，未來高溫濾料、阻燃材料、特種防護等領域對 PI纖維的需求有望實作突破。根據新思界産業研究院預測，2024 年國内 PI 纖維需求量将達到 4800 噸。
在 PI 薄膜領域，大陸是世界上最早布局的國家之一。自 20 世紀 70 年代，大陸開始嘗試自主研發 PI 薄膜的生産工藝。1993 年，深圳興邦電工器材完成國内第一條 PI 薄膜的工業化産線。截至目前，國内已有桂林電器、山東萬達微電子、株洲時代、深圳瑞華泰等數十家企業具備 PI 薄膜的生産能力或規劃生産。在制造過程相對簡單的電工級 PI 薄膜領域，大陸已經實作大規模生産，産品品質處于全球領先位置。目前，此類産品主要應用于絕緣材料和柔性覆銅闆（FCCL）的生産制造。在全球電子産業鍊向中國大陸轉移的大背景下，近年大陸電子工業發展迅速，給 PI 薄膜創造了巨大的市場空間。
2010 年至 2019 年間，大陸聚酰亞胺薄膜維持快速擴張的趨勢，多家企業切入 PI 薄膜生産領域，老牌廠商也進行了多輪次産能更新與裝置改造。十年間，大陸 PI 薄膜産能從 2200 噸擴大到 8910 噸，年複合增長率達到 16.8%。
但是，由于大陸原材料、裝置等其他環節發展水準有限，國内高端 PI 膜的制造水準仍明顯落後于發達國家。目前，大陸高端 PI 膜存在需求缺口，市場呈現供需結構性失衡的特征。在電子級 PI 膜領域中，大陸産能與品質方面與國外廠商相差較大。根據頭豹研究院資料，大陸電子級 PI 薄膜超過 80%依賴于進口。是以，目前國内航空航天等高端制造領域存在“卡脖子”的問題。憑借寡頭壟斷地位，美日等發達國家掌握着全球電子級 PI 膜的定價權，擷取高額利潤，并對大陸産業鍊自主可控産生一定威脅。
未來，大陸 PI 薄膜國産替代有着廣闊的市場空間。航空航天、柔性顯示、半導體産業鍊、動力電池隔膜的國産化需求均有望驅動特種功能型 PI 薄膜的發展。在高端化、國産替代的動力驅使下，大陸 PI 膜産能有望在未來幾年維持中高速增長。
聚酰亞胺材料下遊在航空航天、軍工、半導體等關鍵型前沿産業有着重要作用，但目前中國在聚酰亞胺材料領域面對着嚴苛的進出口管制與技術封鎖。國民經濟關鍵領域的核心技術自主化、國産化已經成為大陸政策支援的重點。在此背景下，聚酰亞胺材料已被列入多項國家級政策規劃。
目前，大陸出台的“十四五”規劃充分考慮并重點強調了國際經貿形式的複雜性，國家戰略科技力量、戰略性新興産業、國内産業鍊自主可控的重要性日益凸顯。考慮到聚酰亞胺材料在自主可控、國防安全、航空航天領域的社會價值，未來幾年大陸聚酰亞胺産業鍊有望得到持續的政策扶持，相關高新技術企業有望在資本、人才、稅收等多個次元上獲得政策支援。
3.2、碳化矽纖維
碳化矽纖維（SiC 纖維）是繼碳纖維之後發展的又一種新型高性能纖維，屬國家戰略性新興材料。目前，采用碳化矽纖維制造的陶瓷基複合材料在航空發動機領域的應用價值非常顯著，西方發達國家已成功應用此類産品改良航空發動機多個部件，提升了航空發動機的效率。大陸在碳化矽纖維的研究上布局較早，在科研機構和新材料企業的合作攻關下，目前已實作碳化矽纖維的量産，并取得了一定的應用成果。但是，目前國産碳化矽纖維在産能、品質以及實際應用上均落後于發達國家。但是，從全球範圍來看，碳化矽纖維技術仍在快速發展和疊代。在技術疊代過程中，中國企業有望迎來彎道超車的機遇。随着碳化矽纖維性能進一步改善，生産工藝逐漸優化，未來該材料有望在更多航空發動機部件上應用，并有望擴充至其他高價值民用領域，潛在市場空間廣闊。
SiC 纖維是一種以有機矽化合物為原料，經紡絲、碳化或氣相沉積而制得的具有β-碳化矽結構的無機纖維，屬于陶瓷纖維一類。自 20 世紀 80 年代 SiC 纖維問世以來，SiC 纖維已有三次明顯的産品疊代，其耐熱性與強度都得到了明顯增強。目前，第三代碳化矽纖維的最高耐熱溫度達 1800-1900℃，耐熱性和耐氧化性均優于碳纖維。材料強度方面，第三代碳化矽纖維拉伸強度達 2.5～4GPa，拉伸模量達 290～400GPa，在最高使用溫度下強度保持率在 80%以上。目前，碳化矽纖維的潛在應用包括耐熱材料、耐腐蝕材料、纖維增強金屬、裝甲陶瓷、增強材料等方向，在航空航天、軍工裝備、民用航空器等領域有較高使用價值。
SiC 纖維的一個主要用途是制作 SiC 複合陶瓷基材料（CMC 材料）。這種材料是在 SiC 陶瓷基體的基礎上，将 SiC 纖維作為增強材料引入基體中制作而成的，是一種尖端複合材料。CMC 材料是高溫合金的替代品，相比于高溫合金具有更強的耐熱性、抗氧化性，同時具有更低的密度。在航空發動機領域，應用 CMC 材料可以進一步提高渦輪進氣度，進而提升發動機效率。同時，CMC 材料降低了結構密度，實作了輕量化，提升了航空器的推重比。是以，SiC 複合陶瓷基材料被認為是臨近空間飛行器、可重複使用航天器的熱結構部件的理想材料，其研發和應用得到了主流機構與航空發動機制造商的高度重視。
目前，西方發達國家生産商已将 CMC 材料應用于多個航空發動機熱端部件，主要包括發動機尾噴口、渦輪靜子葉片、噴管調節片、燃燒室火焰筒等部位。但是，由于 CMC材料具有脆性易斷、加工性弱的缺點，其在渦輪轉子、高壓渦輪領域的運用仍在探索中。
據不完全統計，2015 年全球連續碳化矽纖維的總産量達 300 噸。未來幾年，随着美日主要生産商進一步擴産，中國、中東生産商入局，預計世界碳化矽纖維總産量至 2025 年有望增長至 500 噸左右。根據 Stratistics MRC 預測，SiC 纖維市場 2017 年的估值為 2.5 億美元左右。随着 SiC 纖維的研究工作不斷深入、使用場景逐漸增加，其市場需求有望快速擴大。預計到 2026 年 SiC 纖維的市場規模将增長至 35.87 億美元，複合年增長率将達到 34.4%。
SiC下遊最主要的應用之一是 CMC 材料，根據 MarketsandMarkets 預測，2021 年全球 CMC 材料市場的市場規模達到 88 億美元。未來十年，伴随着綜合國力的增強以及國際形勢的不确定性，以中國為代表的主要開發中國家有望加大航空航天領域的投入力度，對新一代的航空器及航空發動機的需求有望大幅提升。在此背景下，憑借輕量化、高耐熱、抗氧化的顯著優勢，SiC 纖維複合陶瓷基材料（CMC 材料）的使用率有望大幅增長。
1975 年，日本東北大學 Yajima（矢島聖使）教授使用聚碳矽烷作為原材料，利用先驅體轉化法，成功制作出連續的無機 SiC 纖維。20 世紀 80 年代末，宇部興産公司（Ube Industries）和日本碳素公司（Nippon Carbon）先後實作了 SiC 纖維的工業化生産，SiC 纖維的大規模生産在日本率先展開。
經曆了幾十年的發展，美日等發達國家已經形成了多個代際的 SiC 纖維産品體系，并推出了高性能、高純度、高價值的第三代 SiC 纖維産品。目前，日本碳素公司（Nippon Carbon）和宇部興産公司（Ube Industries）的 SiC 纖維産品産量最大，能達到百噸級。
此外，出于對全球航空航天更新趨勢的看好，主要發達國家生産商正在推進第三代碳化矽纖維擴産程序，以及更高性能碳化矽纖維産品的研究開發工作。宇部興産公司（UbeIndustries）正推進其位于日本山口縣的 SiC 纖維生産基地的擴建項目，預計 2025 年的産能将達到 200 噸1。在美國，GE 位于阿拉巴馬州的碳化矽工廠已于 2018 年正式投産，預計至 2020 年第三代碳化矽纖維産能為 10 噸/年；同時，以美國 NASA 為代表的研究機構正在研究使用編織法提升碳化矽纖維的性能的方法，目前研制出的 SylramiciBN 在性能方面已經優于市面上所有第三代碳化矽纖維産品。如果能取得産業化層面的突破，碳化矽纖維應用場景有望進一步拓寬，市場需求将得到提振。
連續碳化矽纖維在航空航天、國防軍工等領域有極高的應用價值，屬于軍事敏感物資。是以，西方發達國家對碳化矽纖維産品、技術實施嚴格的保密封鎖，中國隻能依靠自主研發實作高性能碳化矽纖維的國産化。突破碳化矽纖維新材料的大規模量産，是大陸實作空軍現代化、高性能航空發動機國産化的重要一環。考慮到國防安全、自主可控的戰略意義，以及大陸航空制造、空軍裝備的廣闊更新空間，國産高性能碳化矽纖維的潛在需求巨大。目前，在建軍百年奮鬥目标的指引下，國防、軍隊現代化程序有望加速推進，大陸碳化矽纖維行業将迎來曆史性的發展機遇。
大陸對高性能連續 SiC 纖維産品的研究始于上世紀 80 年代，經過 30 餘年的發展，目前已經實作了多項關鍵技術的實質性突破。截至目前，中國國産 SiC 纖維産品性能已接近國外第二代 SiC 纖維産品。
2005 年，蘇州賽菲集團有限公司與國防科技大學接洽成果轉化任務，并于 2010 年曆史性地實作大陸連續碳化矽纖維的産業化，成為世界第 4 家産業化的企業（日本 2 家，美國 1 家），同時也使大陸成為全球第 3 個公開稱掌握該技術的國家。此後，賽菲集團在蘇州、宿遷、鎮江等地完成了碳化矽産業鍊的布局。2016 年，國内首條年産 10 噸級第一代 SiC 纖維生産線投産。同年，國防科技大學與甯波衆興新材料公司簽訂技術轉讓合作協定。2017 年底，甯波衆興的國内首條 10 噸級第二代連續碳化矽纖維生産線通過驗收，經改進後年産量可達 20 噸。此外，公司預留了能支撐遠期 80-100 噸碳化矽纖維産能的 3 條生産線空間，為今後的擴産奠定基礎。
但是，大陸在第三代高性能碳化矽纖維的制造水準上仍與發達國家有明顯差距，主要機構仍處于開發研究階段。國防科技大學已開展第三代碳化矽纖維的小規模制備，主要性能達到或接近國外同類水準，但尚未開展大規模産業化制造。
高性能碳化矽纖維是大陸航空航天材料領域中需要重點突破的環節，未來潛在需求巨 大。目前，高性能碳化矽纖維主要應用于航空發動機制造，是以國防軍工行業是最重要下遊應用領域之一。在建軍百年奮鬥目标的指引下，我軍隊現代化程序有望加速推進，以碳化矽纖維為代表的新材料的滲透率有望在更新換代過程中明顯提升。
精選報告來源：銀創智庫
新能源/新材料/高端裝備制造
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