纳米材料的应用及发展前景
纳米材料行业主要上市公司:贝特瑞(835185)、方大炭素(353917)、银基烯碳(400070)、碳科科技(603133)、华特新材(002886)、常州2D炭素(8307)。中威股份(300919)、沃特(002886)、中科三环(000970)、2D炭素(833608)等
本文核心数据:中国纳米材料市场规模，碳纳米管、石墨烯、纳米蒙脱土、纳米碳酸钙市场数据。
工业发展现状
1.市场总体情况:在技术需求的推动下，行业发展迅速。
近年来，随着纳米材料生产技术的提高和下游需求的增加，纳米材料的市场规模呈现快速增长趋势。中国纳米材料产业市场规模从2065，438+08年的481.3亿元增长到2065，438+08年的791.0亿元，年复合增长率为13.2%。随着下游市场需求的进一步扩大和相关技术的逐渐成熟，2019年以来，中国纳米材料行业市场规模增速有所上升。根据纳米材料产业市场发展情况，预计2020年中国纳米材料产业市场规模将达到10684亿元，同比增长率为16.2%。
2.市场细分
-碳纳米管:下游行业调整导致短期产品供需失衡。
近两年，由于补贴大幅下降等因素，中国新能源汽车市场进入短期调整期，导致动力电池出货量增速放缓甚至下降，导致碳纳米管导电剂短期供需失衡。但得益于技术升级，该材料市场增速好于下游锂电池市场。同样受益于动力电池市场需求的增长，近年来碳纳米管的出货量呈现快速增长趋势。结合GGII的年复合增长率数据，预测2020年国内碳纳米管出货量将达到7.97万吨。
——石墨烯:进入产业化关键时期
目前，石墨烯产业已经到了从实验室走向产业化的关键时期，成为中国新材料产业乃至制造业实现弯道超车的突破口。
中国石墨烯产业正处于市场导入期，产品不成熟，利润率低，但市场增长率高。2018以来，石墨烯粉体和薄膜的生产规模进一步扩大。粉体方面，常州第六元素、青岛浩鑫、宁波磨溪等多家企业已经拥有国内领先的石墨烯粉体生产线。薄膜方面，长沙暖宇新材料科技公司年产654.38+0万平方米石墨烯薄膜生产线已开工，建成后有望成为全国第二大石墨烯薄膜生产线。
2015年至2018年，我国石墨烯产业处于快速发展期。据中国经济信息社统计，2015年石墨烯市场规模仅为6亿元，中国石墨烯产业20111000亿元，复合增长率为117%。
石墨烯行业经过快速发展，从2019开始进入快速稳定发展期，增速下降。在2020年中国石墨烯产业发展前景中，预计2065.438+09年中国石墨烯规模将达到6543.8+02亿元。考虑到疫情的影响，预测2020年石墨烯市场增速将会下降，石墨烯市场规模将达到6543.8+026亿元。
——纳米蒙脱土:产业结构升级优化逐步完成。
纳米蒙脱土在橡胶中的应用主要用于橡胶制品的改性，包括气密性、拉伸强度、耐磨性、耐腐蚀性、耐候性和耐化学性的提高。通过添加少量的纳米蒙脱土(如3%-5%)，可以大大提高橡胶的强度和伸长率，有些性能可以提高数倍，可以替代目前的白炭黑，甚至完全替代传统的炭黑等填料，大大减少污染。这是21世纪橡胶工业的一场革命。
目前，中国橡胶的消费量正在增加。纵观2015-2020年我国合成橡胶的供需变化，结合纳米蒙脱土的渗透性，预测2015-2020年我国纳米蒙脱土的市场需求波动，2020年约为225100吨。由于未来提高合成橡胶性能的巨大需求潜力，预计。
-纳米碳酸钙:市场需求逐渐增加。
纳米碳酸钙在国外已有50年的使用历史，广泛应用于橡胶、塑料、造纸、油墨、油漆、密封胶等行业。
2016-2019年，纳米碳酸钙市场需求稳步增长，2019年全球纳米碳酸钙市场需求约为2645万吨。据美国市场研究公司大观称
据Research发布的《2016-2024年纳米碳酸钙市场分析及前景预测报告》显示，2016-2024年全球纳米碳酸钙需求年复合增长率为8.7%，纳米碳酸钙在塑料中的消费量占市场总量的20%以上。根据这份报告。
根据View Research预测的趋势，2020年全球对纳米碳酸钙的需求约为2883万吨。
详细分析我国纳米碳酸钙的市场情况，国外企业凭借强大的R&D能力、稳定可靠的产品质量、精良的仪器和良好的品牌口碑，占据了国内大部分高端市场，价格普遍高出国内同类产品1-3倍。近年来，国内企业综合竞争实力不断提升，一批实力雄厚的本土企业相继涌现。几乎所有的低端、中低端和中端产品市场都被国内企业占领，高端产品的市场份额也大幅提升。高端产品市场正在逐步打破外资企业或其在华企业的垄断。
结合碳酸钙主要应用行业产量增速来看，造纸行业仍是碳酸钙最大的应用领域。2020年，中国造纸行业对碳酸钙的需求占比最大，约为46%；第二大消费领域是塑料行业，占比17%；橡胶行业的需求约占13%。
根据中国造纸工业协会发布的工业碳酸钙需求和纳米碳酸钙渗透率数据，预测近年来我国纳米碳酸钙需求呈逐年增长趋势，从2068+06年的32100吨增长到2020年的约448万吨。
工业发展前景
1.整体市场前景:千亿元纳米材料产业市场有待挖掘。
“十五”期间，3D打印材料、超导材料、智能仿生材料等前沿新材料在工业、电力、通信、军事、医疗等领域具有重大商业价值和战略意义，投资关注度将进一步提高。因此，为了满足市场应用的迫切需求，金属材料、有机高分子材料、生物材料、复合材料等3D打印材料将成为未来投资的重点。随着这些颠覆性前沿新材料的关注，作为在相关材料领域应用频率较高的纳米材料，纳米材料产业的市场潜力将进一步提升。
据国家开发投资集团有限公司预测，未来几年，我国新材料产业将延续过去高速增长的强劲势头，到2025年产值将超过10万亿元，发展前景十分广阔；在此基础上，进一步预测到2026年我国新材料产值将达到11.7万亿元。随着新材料产业市场的发展，未来纳米材料市场的规模将进一步提高。随着生产技术的积累和下游应用市场的进一步推动，未来纳米材料有望在工业基础材料和显示零部件等细分市场取得突破，带动整体市场规模在2025年突破3000亿元，2026年突破3700亿元。
-碳纳米管:长期保持高增长趋势
碳纳米管具有广阔的研究前景，不仅在复合材料、显示器、储氢和电容器等方面具有应用潜力，在半导体电子器件、传感器、吸附材料、电池、催化剂载体等领域也具有非常广阔和诱人的应用前景，具有巨大的发展潜力。未来，随着对碳纳米管研究的进一步深入，碳纳米管将在更多领域产生深远的影响。
GGII数据显示，未来中国碳纳米管市场销量将保持高增长态势，2021年CNT整体市场规模将达到65438+万吨。并且随着磷酸亚铁锂材料的逆袭和高镍材料需求的快速增长，结合能量密度提升的需求，CNT的添加比例也在逐步提高，预计将从1.5%逐步提高到2%。结合中国动力电池协会发布的锂电池行业数据，预测未来CNT市场年均复合增长率将达到58%，2026年将突破90万吨，有望逼近1万吨大关。
——石墨烯:保持中高速稳定增长态势。
2021中国石墨烯产业除了商用锂电池储能和防腐涂层外，还在柔性控制面板和压力传感等领域逐步发展，石墨烯产业将进一步完善。下游新兴领域的发展将直接推动中游制造业市场的增长。根据中国炭素工业协会《中国炭素工业“十五”规划和中长期发展规划》听证会汇总数据，预计未来五年中国石墨烯市场年复合增长率将达到16.57%，2026年中国石墨烯产业市场规模有望突破300亿元。
纳米蒙脱土:市场前景广阔
由于蒙脱石资源丰富，价格便宜，应用广泛，再加上性能非凡，市场前景十分广阔。蒙脱石的发现和应用是纳米材料研究史上的一个重要里程碑。结合中国橡胶工业协会发布的下游主要应用市场合成橡胶市场规模预测，假设纳米蒙脱土市场渗透率达到4%，合理预测我国纳米蒙脱土市场规模。2021年整体市场将达到24.55万吨，2026年有望突破40万吨。
-纳米碳酸钙:保持稳定增长趋势。
随着亚太地区经济的快速发展，塑料、橡胶、涂料等行业对纳米碳酸钙的需求迅速增加，成为全球纳米碳酸钙市场增长的重要推动力。据美国市场研究公司大观称
根据研究发布的纳米碳酸钙预测数据，未来全球对纳米碳酸钙的需求将持续稳定增长，年均复合增长率在8.5-9.0%左右。保守估计，中国纳米碳酸钙年复合增长率为8.5%，预测到2026年中国纳米碳酸钙需求将超过730万吨。
2.纳米材料产业发展趋势:下游应用领域需求增长带动市场发展。
前瞻基于对上述细分市场和竞争格局的分析，结合当前我国纳米材料行业的技术创新，将该行业的三大发展趋势总结如下:
更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国纳米材料产业发展前景及投资预测报告》。