2019年中国新材料产业政策概览.pdf

1 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0857 2019 年中国新材料产业政策概览 分析师：王凌之 2019 年 11 月 概览标签：新材料、新材料政策解读及展望、部分新材料及政策解读 概览摘要：新材料指新出现的具有优异性能和特殊功能的材料，及传统材料改进后性能明 显提高或产生新功能的材料，包新型功能材料、高性能结构材料和先进复合材料等。新材 料广泛应用于各行各业，其发明和应用与技术和产业变革息息相关，新材料的发展为技术 创新和产业升级带来关键推动力。为应对新材料产业在快速发展中遇到的人才匮乏、产业 化缓慢、进口依赖度高、标准体系欠缺等问题，近十年中国政府制定了一系列新材料产业 政策，推动新材料产业健康发展。 中国制造 2025 作为具有宏观战略意义的政策， 中国制造 2025 为 2015 至 2025 年中国新材料产业发展提供宏观指引， 也是“十三五”国家战略性新兴产业发展规划 、 新材料产业发展指南及未来“十四五”期间制定新 材料产业相关政策的基石。 “十三五”国家战略性新兴产业发展规划 在 “十三五”国家战略性新兴产业发展规划中，中国政府要求提高新材料基础支撑能力，为材料下游应 用领域的发展需求和制造业水平的提升提供良好保障，到 2020 年重大关键材料自给率达到 70%以上，初 步实现从材料大国向材料强国的战略性转变。 新材料产业发展指南 作为中国历史上首个针对材料产业制定的发展指南， 新材料产业发展指南 是 2016 至 2020 年“十三五” 规划期间指导中国新材料产业发展的顶层设计，涵盖新材料产业发展的主要目标、方向、重点任务和保障 措施等，为新材料产业各细分产业相关政策的制定带来良好借鉴和指导意义。 “十四五”新材料产业政策展望 在“十四五”期间，针对新材料产业的政策将根据 2020 年新材料产业发展目标的完成度，进一步加强先 进基础材料和关键战略材料的保障力度及扩大前沿新材料的布局和应用领域， 有望在短板新材料研发攻关、 生产和应用示范等方面制定更加全面和完善的保险、财政、税收、融资等综合配套措施。 报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任 何方式擅自复制、再造、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行为发生，头豹研究院保留采取法律措施，追究相关人员责任的权利。头豹研究院开展的所有商业 活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。2 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0857 目录 1 方法论 . 6 1.1 研究方法 . 6 1.2 名词解释 . 7 2 中国新材料产业概述 . 8 2.1 新材料的定义与分类 . 8 2.2 中国新材料产业规模 . 11 2.3 中国新材料产业发展问题 . 12 3 中国新材料产业政策概述 . 15 3.1 中国制造 2025-新材料相关政策 . 18 3.2 “十三五”国家战略性新兴产业发展规划-新材料相关政策 . 19 3.3 新材料产业发展指南 . 22 3.4 “十四五”新材料产业政策展望 . 29 4 中国新材料产业重点发展领域解读 . 31 4.1 特种金属功能材料之半导体材料 . 31 半导体材料定义及应用 . 31 中国半导体材料市场规模 . 32 中国半导体材料产业发展现状 . 33 中国半导体材料产业政策 . 34 4.2 高端金属结构材料之钛合金 . 38 钛合金定义及应用 . 38 中国钛合金市场规模 . 38 3 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0857 中国钛合金产业发展现状 . 39 中国钛合金产业政策 . 39 4.3 先进高分子材料之工程塑料 . 43 定义及应用 . 43 中国工程塑料市场规模 . 43 中国工程塑料产业发展现状 . 44 中国工程塑料产业政策 . 44 4.4 新型无机非金属材料之蜂窝陶瓷 . 47 蜂窝陶瓷定义及应用 . 47 中国蜂窝陶瓷市场规模 . 48 中国蜂窝陶瓷产业发展现状 . 49 中国蜂窝陶瓷产业政策 . 50 4.5 高性能复合材料之碳纤维复合材料 . 52 碳纤维复合材料定义及应用 . 52 中国碳纤维复合材料市场规模 . 53 中国碳纤维复合材料产业发展现状 . 53 中国碳纤维复合材料产业政策 . 54 4.6 前沿新材料之石墨烯 . 58 石墨烯定义及应用 . 58 中国石墨烯市场规模 . 58 中国石墨烯产业发展现状 . 59 中国石墨烯产业政策 . 59 4 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0857 图表目录 图 2-1 新材料分类（根据新材料产业政策发展重点） . 9 图 2-2 中国新材料市场规模（按销售额统计） ，2010-2018 年 . 12 图 2-3 中国新材料产业发展问题 . 12 图 3-1 中国新材料产业政策，2012-2019 年 . 16 图 3-2 新材料产业三大基本政策文件 . 17 图 3-3 中国制造 2025关于新材料产业的内容（节选） . 19 图 3-4 “十三五”国家战略性新兴产业发展规划关于新材料产业的内容 . 20 图 3-5 新材料产业发展指南主要内容 . 22 图 3-6 新材料产业发展指南发展方向 . 24 图 3-7 新材料产业发展指南重点任务 . 25 图 3-8 新材料产业发展指南保障措施 . 28 图 3-9 先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料总体发展目标 . 2 9 图 4-1 半导体材料终端应用领域 . 32 图 4-2 中国半导体材料市场规模（按销售额统计） ，2014-2018 年 . 33 图 4-3 中国半导体材料产业政策，2014-2019 年 . 35 图 4-4 钛合金终端应用领域 . 38 图 4-5 中国钛合金市场规模（按销售额统计） ，2014-2018 年 . 39 图 4-6 中国钛合金产业政策，2015-2019 年 . 40 图 4-7 工程塑料应用领域 . 43 图 4-8 中国工程塑料市场规模（按销售额统计） ，2014-2018 年 . 44 5 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0857 图 4-9 中国工程塑料产业政策，2015-2018 年 . 45 图 4-10 各类蜂窝陶瓷应用领域 . 48 图 4-11 中国蜂窝陶瓷市场规模（按销售额统计） ，2014-2018 年 . 49 图 4-12 中国蜂窝陶瓷产业政策，2015-2019 年 . 50 图 4-13 碳纤维复合材料应用领域 . 52 图 4-14 中国碳纤维复合材料市场规模（按需求量统计） ，2014-2018 . 53 图 4-15 中国碳纤维复合材料产业政策，2015-2019 年 . 55 图 4-16 石墨烯应用领域 . 58 图 4-17 中国石墨烯市场规模（按销售额统计） ，2014-2018 . 59 图 4-18 中国石墨烯产业政策，2015-2019 年 . 60 6 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0857 1 方法论 1.1 研究方法 头豹研究院布局中国市场， 深入研究 10 大行业， 54 个垂直行业的市场变化， 已经积累 了近 50 万行业研究样本，完成近 10,000 多个独立的研究咨询项目。 研究院依托中国活跃的经济环境， 从战略性新兴产业、 新材料政策等领域着手， 研 究内容覆盖整个行业的发展周期，伴随着行业中企业的创立，发展，扩张，到企业 走向上市及上市后的成熟期， 研究院的各行业研究员探索和评估行业中多变的产业 模式，企业的商业模式和运营模式，以专业的视野解读行业的沿革。 研究院融合传统与新型的研究方法， 采用自主研发的算法， 结合行业交叉的大数据， 以多元化的调研方法， 挖掘定量数据背后的逻辑， 分析定性内容背后的观点， 客观 和真实地阐述行业的现状， 前瞻性地预测行业未来的发展趋势， 在研究院的每一份 研究报告中，完整地呈现行业的过去，现在和未来。 研究院密切关注行业发展最新动向，报告内容及数据会随着行业发展、技术革新、 竞争格局变化、政策法规颁布、市场调研深入，保持不断更新与优化。 研究院秉承匠心研究， 砥砺前行的宗旨， 从战略的角度分析行业， 从执行的层面阅 读行业，为每一个行业的报告阅读者提供值得品鉴的研究报告。 头豹研究院本次研究于 2019 年 11 月完成。 7 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0857 1.2 名词解释 “十二五” ：中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划，主要是对 2011 至 2015 年国家重大建设项目、生产力分布和国民经济重要比例关系等作出规划，为国民经济 发展远景规定目标和方向。 “十三五” ：中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划，主要是对 2016 至 2020 年国家重大建设项目、生产力分布和国民经济重要比例关系等作出规划，为国民经济 发展远景规定目标和方向。 “十四五” ：中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划，主要是对 2021 至 2025 年国家重大建设项目、生产力分布和国民经济重要比例关系等作出规划，为国民经济 发展远景规定目标和方向。 cm：欧姆厘米，是表示电阻率的一种单位。 CMP：Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光，是平坦化精密加工工艺中超细固 体研磨材料和化学添加剂的混合物。 8 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0857 2 中国新材料产业概述 2.1 新材料的定义与分类 根据国家标准GB/T 37264-2018 新材料技术成熟度等级划分及定义 ，新材料指新 出现的具有优异性能和特殊功能的材料， 及传统材料改进后性能明显提高或产生新功能的材 料，如新型功能材料、高性能结构材料和先进复合材料等。新材料广泛应用于各行各业，其 发明和应用与技术和产业变革息息相关， 新材料的发展为技术创新和产业升级带来关键推动 力。作为材料工业发展的先导，新材料产业是基础性和支柱性产业，为国民经济发展、高端 制造业升级和国防工业建设提供关键保障， 被中国政府列为国家战略性新兴产业予以高度重 视。 按照中国政府发布的新材料产业“十二五”发展规划和中国制造 2025等国家 基础战略性政策文件提出的发展重点， 新材料可根据物理化学属性、 功能结构特征和未来发 展趋势等标准分为六大类，包括特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、 新型无机非金属材料、高性能复合材料和前沿新材料 ： 9 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0857 图 2-1 新材料分类（根据新材料产业政策发展重点） 来源：头豹研究院编辑整理 （1）特种金属功能材料包括稀土功能材料、稀有金属材料、半导体材料和其他功能合 金材料。 稀土功能材料指含有稀土元素的新型功能材料， 包括高性能稀土永磁材料、 稀土发光 材料、稀土储氢材料、稀土研磨抛光材料和稀土催化材料等； 稀有金属材料指含有稀有金属元素的新型高性能材料，包括钨、钼、钛、锆、钒、铌 等稀有金属材料； 半导体材料指导电能力介于导体和绝缘体之间的电子材料， 包括单晶硅、 多晶硅、 氮 化镓、砷化镓、绝缘体上硅等新型半导体原材料及铜铟镓硒、铜铟硫、碲化镉等新型薄膜光 伏材料等； 功能合金材料指满足电子信息等领域特殊需要的新型功能材料，包括电磁屏蔽材料、 高磁导率金属合金材料、高导电率金属合金材料等。 （2）高端金属结构材料包括高品质特殊钢和新型轻合金材料。 高品质特殊钢指满足电力、交通、海洋工程、航空航天等领域高端、大型装备制造的 高性能、大规格特种钢材，如具有高强度、耐高温、耐腐蚀、大口径等特点的钢材； 10 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0857 新型轻合金材料指满足交通装备运输需求的轻质、 高强度、 耐高温、 耐腐蚀、 耐疲劳、 大规格合金材料，如高性能铝合金和钛合金。 （3）先进高分子材料包括特种橡胶、工程塑料及其他功能性高分子材料。 特种橡胶指具有特殊物理化学性能、适合在特殊领域和极端环境下使用的合成橡胶， 如丁腈橡胶、异戊橡胶、聚氨酯橡胶、耐高温硅橡胶等； 工程塑料指可替代金属作为工程结构材料并具备优异综合性能、 可在高低温、 高腐蚀 等苛刻环境下游使用的新型功能性材料，如聚碳酸酯、聚甲醛、聚酰胺等； 其他功能性高分子材料包括硅橡胶、 硅树脂等有机硅聚合物、 聚全氟异丙烯、 聚偏氟 乙烯等高端含氟聚合物以及离子交换膜、电池隔膜、高性能涂料等。 （4）新型无机非金属材料包括先进陶瓷、特种玻璃及其他特种无机非金属材料。 先进陶瓷指采用高纯、 超细无机化合物并通过先进工艺技术制成的新型高性能陶瓷材 料，如蜂窝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、高频多功能压电陶瓷； 特种玻璃指适合特殊领域和环境使用的新型玻璃， 如节能玻璃、 平板显示玻璃、 低辐 射镀膜玻璃、长波红外玻璃、激光玻璃； 其他特种无机非金属材料包括大规格光电晶体材料、 高纯石墨、 锂电池石墨负极材料、 高性能玻璃纤维、绿色耐火材料等。 （5）高性能复合材料包括树脂基复合材料、碳/碳复合材料、陶瓷基复合材料、金属基 复合材料。 树脂基复合材料指以有机聚合物为基体的纤维增强材料， 具备高强度、 耐疲劳、 阻尼 减震性好等优异性能和特点，如碳纤维、芳纶、氮化硼、聚酰亚胺等纤维材料； 碳/碳复合材料指碳纤维及其织物增强的碳基体复合材料，具备高强度、高导热性等 优点，是可适用于汽车、航空航天、核电等高温工作环境中高性能材料； 11 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0857 陶瓷基复合材料指以陶瓷为基体并与各类纤维复合而成的新型高性能材料， 具备轻质、 高强度、耐高温、耐腐蚀等优点，如氮化硅、碳化硅、氧化铝等增强纤维； 金属基复合材料指以金属及其化合物为基体并与其他金属或非金属合成的复合材料， 通常具备高强度、 高韧性、 耐高温、 耐腐蚀等优异性能， 如铝基复合材料、 钛基复合材料等。 （6）前沿新新材料包括纳米材料、生物材料、智能材料和超导材料。 纳米材料指在三维空间中有至少一维属于纳米尺寸范围内的材料或以该尺寸范围内 的物质为基本构成的材料，包括石墨烯、富勒烯、纳米碳管等； 生物材料指可与生物体相互作用，并能对其特殊功能材料，如聚乳酸等可降解材料。 智能材料指可感知外部环境刺激并进行相应分析、 判断、 处理和响应的新型功能材料， 包括形状记忆合金、应变电阻合金、磁致伸缩材料等； 超导材料指在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的新型材 料，如铌钛合金、铌锡合金等低温超导材料。 2.2 中国新材料产业规模 伴随新一代信息技术、 新能源、 高端装备制造等应用领域的快速发展和材料基础研究及 技术创新的稳步推进， 中国新材料产业获得了发展动力。 在 2009 年中国明确将新材料产业 作为战略性新兴产业并予以重点支持的背景下， 中国新材料产业的发展得到了政策保障。 尤 其自 2012 年中国工业和信息化部发布的新材料产业“十二五”发展规划为新材料产业 制定明确的发展方向和任务后，中国新材料产业的发展进一步提速。 根据中国国家发展和改革委员会创新和高技术发展司、 工业和信息化部原材料工业司和 中国材料研究学会联合发布的中国新材料产业发展报告 ，2010 至 2018 年，中国新材料 产业蓬勃发展，新材料市场规模（按销售额统计）由 0.7 万亿元增长至 3.9 万亿元，年复合 12 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0857 增长率达 23.9%。 图 2-2 中国新材料市场规模（按销售额统计） ，2010-2018 年 来源： 中国新材料产业发展报告（2018） ，头豹研究院编辑整理 2.3 中国新材料产业发展问题 近十年来， 中国新材料产业在快速发展的道路上存在众多发展问题。 这些问题对中国从 材料大国向材料强国转变造成阻碍， 制约中国进一步推动应用技术创新和产业升级， 亟待中 国政府通过政策引导等手段予以解决。 图 2-3 中国新材料产业发展问题 来源：头豹研究院编辑整理 （1）新材料人才匮乏，基础研究和技术创新能力薄弱 过去由于传统工业材料技术落后和新材料下游应用场景较为狭窄， 中国以发展传统材料 13 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0857 产业为主，新材料研发动力不足，基础研究落后，导致中国新材料产业高端人才匮乏。根据 2016 年 12 月中国教育部、人力资源和社会保障部及工业和信息化部联合印发的制造业 人才发展规划指南 ，到 2020 年中国新材料产业人才缺口将达 300 万人，到 2025 年中国 新材料产业人才缺口将达 400 万人。愈加扩大的新材料产业人才缺口将不利于中国新材料 产业技术创新和升级，制约中国新材料产业的健康发展。 （2）新材料研发周期长，产业化速度慢，投入成本和投资风险较高 新材料从概念到规模化应用需要专业人员长期从事研发和生产工作。新材料“开发-小 试-客户送样测试-中试-产业化-量产”环节通常需要 10 年以上时间。较长的研发和生产周 期为新材料企业带来较高的摊销费用， 同时也造成材料产业化速度缓慢， 导致新材料企业难 以快速盈利。 此外， 较长的产业化周期导致较高的新材料投资风险。 由于新材料研发生产周 期长， 长周期带来的不确定性增加， 研发和生产过程中任一环节出现的瓶颈都将阻碍新材料 产业化进程， 对外部投资企业实现投资盈利造成风险。 以核电用银铟镉控制棒为例， 中国自 20 世纪 90 年代起开展该材料相关研究， 到 2010 年中国国产核电用银铟镉控制棒才通过核 电认证并获得规模化应用。 新材料较高的投资成本和风险将影响新材料企业和外部投资者投 资意愿，对新材料产业发展造成不利影响。 （3）新材料市场推广应用进程缓慢，生产应用脱节 材料品质的好坏是下游用户企业对原材料进行采购的依据。 对于半导体、 军工、 医药等 领域用户而言， 材料的一致性和稳定性对下游用户产品的性能造成关键影响。 因此， 用户对 新材料的选择和采购持谨慎态度， 通常需对新材料进行长期的测试和验证， 测试周期几个月 甚至几年。 新材料导入用户供应体系的时间直接影响新材料的市场推广进程， 较长的导入时 间将延迟新材料的规模化应用。 新材料下游用户企业 “有材不敢用” 这一问题导致新材料的 生产和应用脱节，阻碍新材料企业产品转化。 14 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0857 （4）高端材料落后于国际领先水平，关键材料对外依存度高 近十年， 中国已形成基本的新材料产业体系， 拥有自主知识产权的新材料品种亦显著增 加， 但在材料性能、 品质和产品成熟度等方面， 众多本土新材料与国际领先产品仍存在差距。 部分高端材料仍处于实验室阶段， 尚未实现产业化， 完全依赖进口， 如部分超高纯度金属溅 射靶材。 部分高端材料具备量产能力但性能品质无法完全满足下游高端应用需求， 如高端液 晶材料等。 据中国工业和信息化部 2018 年对中国 30 多家大型企业 130 多种关键基础材料 调研和统计的数据显示，32%的关键材料在中国处于空白，52%的关键材料依赖进口。 （5）新材料标准体系有待进一步健全 由于新材料品种多、 应用领域广泛， 且难以与传统材料严格界定， 制定新材料标准体系 的难度较大。此外，新材料标准体系存在标龄老化、制定周期长等问题，导致新材料标准体 系的建设滞后于新材料产业发展。在新材料产业“十三五”发展年规划中，中国政府提 出关于新材料的 42 个重点发展方向和超过 150 个发展子方向， 涵盖众多应用领域。 为具体 和针对性地对新材料产业进行统筹协调和制定完善的支持政策， 中国政府将继续完善健全明 确的、时效性的新材料标准体系。 15 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0857 3 中国新材料产业政策概述 为应对新材料产业在快速发展中遇到的人才匮乏、 产业化缓慢、 进口依赖度高、 标准体 系欠缺等问题，近十年中国政府制定了一系列新材料产业政策，推动新材料产业健康发展。 16 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0857 图 3-1 中国新材料产业政策，2012-2019 年 来源：头豹研究院编辑整理