摘要:2024年底,工业和信息化部、生态环境部、应急管理部、国家标准化管理委员会等四部门联合印发了《标准提升引领原材料工业优化升级行动方案(2025—2027年)》,提出将发布并实施100项以上新材料领域以及100项以上绿色低碳标准。
2024年底,工业和信息化部、生态环境部、应急管理部、国家标准化管理委员会等四部门联合印发了《标准提升引领原材料工业优化升级行动方案(2025—2027年)》,提出将发布并实施100项以上新材料领域以及100项以上绿色低碳标准。
本文共计:4333字 | 13分钟阅读
根据工信部报告显示,我国新材料产业还有32%的关键材料处于空白状态,需要进口关键新材料达52%,进口依赖度高,尤其是智能终端处理器、制造及检测设备、高端专用芯片领域,进口依赖度分别达70%,95%,95%,存在巨大的国产化空间。
当前,我国正处于制造大国向制造强国转变的关键时期,随着新型工业化的加速推进,新材料产业作为发展重点,必将迎来重大发展机遇。
1
新材料行业发展现状
在 “双碳” 目标引领下,我国新材料行业迎来了全新的发展格局,在政策、技术、市场等多方面呈现出鲜明的态势。
1.政策驱动与产业布局
从顶层政策来看,我国通过《2024—2025 年节能降碳行动方案》等一系列政策,为高碳行业指明低碳改造方向。
明确要求到 2025 年电炉钢占比提升至 15%,废钢利用量达 3 亿吨,建材行业碳减排超 1.3 亿吨。绿色建材政府采购范围不断扩大,医院、学校等项目强制使用绿色建材,预计 2025 年市场规模可达 1.3 万亿元。
在国际上,欧盟碳边境调节机制(CBAM)促使国内企业采用低碳材料,国内碳市场覆盖 51 亿吨二氧化碳排放,配额成交额突破 249 亿元。
在重点领域布局方面,新能源材料中锂电池四大主材全球市场份额超 80%,但高端湿法隔膜(12μm 以下)国产化率不足 30%,IGBT 模块依赖进口超 60%。
绿色建材领域,节能玻璃(Low-E 玻璃)渗透率不足 15%,铝模板市占率预计 2025 年提升至 40%,市场规模达 637 亿元。
化工新材料的聚乳酸(PLA)原料丙交酯技术被欧美垄断,国内产能仅占全球 5%。
2.技术创新与产业化进展
新能源材料技术取得突破。在光伏与储能方面,钙钛矿电池核心材料 TCO 玻璃国产化率达 95%,带动光伏装机容量突破 10 亿千瓦;锂电储能装机 2025 年预计超 4000 万千瓦,钠电池、固态电池进入商业化初期。
氢能材料中,质子交换膜(Nafion)完全依赖进口,国内量产成本是进口的 2 倍以上;绿氢炼钢技术示范项目启动,但规模化应用受限于储运技术。
低碳工艺与循环经济也在稳步推进。钢铁行业推广氢冶金技术,电解铝可再生能源使用比例目标 25% 以上;再生铝、废钢循环规模不断扩大,2025 年废钢利用目标 3 亿吨。
建筑垃圾再生利用率提升,固废基水泥研发取得进展,生物基材料(如生物塑料)替代率年均增长 15%。
3.市场需求与产业规模
新能源领域需求激增,新能源汽车带动锂、镍、钴需求,2025 年全球动力电池装车量预计达 7.5TWh,中国占 64.9%;风电叶片芯材(PET 泡沫)90% 依赖进口,国产替代空间巨大。
光伏材料中,PET 芯材、钕铁硼永磁材料需求增长,但高端碳纤维(T800+)国产化率不足 10%。
绿色建材市场也在不断扩张,超低能耗建筑、光伏建筑一体化(BIPV)推动节能材料需求,2025 年绿色建筑市场规模预计超 9 万亿元,绿色建材占比提升至 60%。
低碳水泥(多元低钙胶凝材料)和再生金属应用加速,鉴于建筑领域碳排放占全国 35%,绿色改造需求极为迫切。
2
被“卡脖子”的关键领域
在多个关键领域,尤其是高端材料研发和产业化方面,仍面临着核心技术被 “卡脖子” 的严峻挑战,部分重点新材料类别严重依赖进口,技术被国外封锁。
1.新能源材料领域
高端电池材料方面,我国新能源汽车动力电池所需的高纯度碳酸锂、氢氧化锂等材料依赖进口,2024 年锂资源对外依存度超 60%,镍、钴进口依存度分别达 85% 和 95% 。氢燃料电池核心技术铂基催化剂(Pt/C)因我国铂资源储量仅占全球 0.3% 且制备工艺落后而依赖进口。
高端湿法隔膜(如 12μm 以下超薄隔膜)国产化率不足 30%,日本旭化成、东丽等企业占据全球 70% 市场份额。
光伏与风电材料方面,风电叶片芯材 PET 泡沫芯材 90% 依赖进口,国内虽有少数企业实现小规模生产但性能稳定性不足。
光伏逆变器和风电变流器所需的 IGBT 模块国产化率仅 30 - 35%,中高端市场被英飞凌、三菱等企业垄断。
2.高性能纤维及复合材料领域
高端碳纤维 T800 及以上级别国产化率不足 10%,日本东丽、美国赫氏主导全球市场,2024 年国内碳纤维产能利用率仅 65%,高端产品依赖进口。
对位芳纶(PPTA)国内产能集中于中低端产品,高端军用和防护领域仍需进口,美国杜邦占全球市场份额超 60% 。
3.半导体及电子材料领域
先进半导体材料中,12 英寸半导体硅片国产化率不足 10%,日本信越、SUMCO 等企业供应全球 80% 产能。ArF 光刻胶(用于 14nm 以下制程)国产化率不足 5%,日本 JSR、东京应化垄断市场。
显示材料方面,OLED 发光材料国内企业仅能生产中间体,核心磷光材料完全依赖进口,韩国三星、LG化学占据主导地位。
4.绿色化工及分离膜材料领域
高性能分离膜中,氢燃料电池用全氟磺酸膜完全依赖进口,国内技术尚处实验室阶段,量产成本是进口产品的 2 倍以上。
碳捕集所需的膜材料国产化率不足 20%,虽有企业实现技术突破,但规模化应用仍受限。
生物基材料聚乳酸(PLA)的高纯度丙交酯生产技术被荷兰 Corbion、美国 NatureWorks 垄断,国内产能仅占全球 5%。
5.高端装备用特种合金领域
航空发动机叶片所用的单晶高温合金 90% 依赖进口,美国 PCC、德国Siemens占据全球 80% 市场份额。
我国单车用镁量远低于目标,高端镁合金制备技术落后于欧美,进口单价超国产产品 3 倍。
6.关键基础材料领域
70% 民用高端轴承依赖进口,国产轴承钢纯净度达标率不足 50%,瑞典 SKF、日本NSK等企业垄断全球市场。
高性能钕铁硼的低重稀土添加技术尚未突破,日本日立金属占全球高端市场 60% 份额。
3
新材料行业的“难点与堵点”
除了技术上的“卡脖子”,在前行的道路上,新材料行业在、产业链、成本及国际竞争等多个领域仍然面临着重重挑战。
产业链协同与市场应用存在诸多瓶颈。
新能源产业链中,风电叶片芯材 PET 泡沫芯材 90% 依赖进口,国产产品性能稳定性不足,2025 年全球风电材料市场规模预计达 120.6 亿美元,中国仅占 26%,储能技术方面,电化学储能度电成本 0.4 - 0.5 元 / 千瓦时,绿氢储运成本是传统方式的 3 倍,规模化应用受经济性制约。
绿色建材与循环经济领域,低碳水泥多元低钙胶凝材料研发成本高,固废基胶凝材料推广困难,2025 年建材行业碳减排目标为 1.3 亿吨,但实际进度不足 50%,废钢利用率目标 2025 年达 3 亿吨,但分选技术落后,实际回收率仅 30%,再生塑料在汽车材料中循环率不足 15%。
国际竞争与政策壁垒同样带来不小压力。
绿色贸易壁垒方面,欧盟 CBAM 机制规定 2025 年钢铁、水泥等产品出口需支付碳关税,而国内企业碳足迹核算体系不完善,出口成本预计增加 15 - 20%,并且绿色建材认证体系与欧盟 CE 认证未完全接轨,国内仅 30% 产品符合国际标准。
成本与人才挑战也不容小觑。
生产成本高企,生物基材料聚乳酸(PLA)原料丙交酯技术被欧美垄断,国内产能仅占全球 5%,终端产品成本竞争力不足,高端镁合金进口单价超国产 3 倍。
人才缺口巨大,2025 年需 60 万 “双碳” 专业人才,但碳管理、材料研发等领域缺口超 30%,即便企业相关岗位薪资达 2 - 9 万元 / 月仍难招人。
4
新材料行业的发展趋势
当前中国新材料领域呈现出 “技术突破加速、产业链协同深化、政策标准趋严” 的特点。
在新能源材料方面,固态电池与氢能技术正加速落地。
固态电池产业化实现重大突破,国内宁德时代凝聚态电池(半固态)已成功量产,2025 年太蓝新能源规划产能达 2GWh;比亚迪研发出降低固态电解质界面阻抗的专利技术,智己 L6 光年版搭载第一代固态电池已进入申报阶段。
国际上,现代汽车全固态电池试验线投产,预计 2025 年进入市场;美国 Microvast 推出无液态电解质、高电压架构的全固态电池。
市场规模上,预计 2025 年国内半固态电池出货量超 10GWh,全固态电池未来 2 - 3 年将小批量上车。
氢能材料与技术领域,湖州市联合浙江大学研发 CO₂资源化利用技术,有力推动绿氢炼钢示范项目;虽然国内氢燃料电池催化剂仍依赖进口,但产业链生态正逐步完善,加氢站数量和商用车保有量处于全球领先。
同时,国家发改委将氢能储运材料纳入碳足迹标准研制清单,上海积极推动氢能产业链上下游协同创新。
绿色建材与低碳工艺领域聚焦零碳工厂与循环经济。
工信部计划在 2025 年前建设 100 家低碳园区试点,长三角地区率先推进产业集群低碳化改造。
低碳水泥方面,多元低钙胶凝材料研发成本降低 15%,固废基水泥利用率提升至 30%,目标是在 2025 年实现建材行业碳减排 1.3 亿吨。
循环经济体系不断完善,再生铝、废钢循环规模持续扩大,2025 年废钢利用目标为 3 亿吨,分选技术效率提升至 85%;塑料回收率从不足 30% 提升至 40%,有力推动汽车轻量化材料循环应用。
前沿技术突破体现在 CCUS 与生物基材料领域。
CCUS 方面,聚酰亚胺膜国产化率提升至 30%,霍普绿碳实现 90% 捕捉率、96% 纯度,成本较进口降低 30%;上海洗霸研发的 320Wh/kg 固态电池进入小批量生产,可用于碳捕集储能场景。
生物基材料领域,聚乳酸(PLA)原料丙交酯技术攻关取得成效,国内产能占比从 5% 提升至 10%;浙江湖州大力推动生物质能材料研发,目标是在 2025 年突破 10 项关键技术 。
在国际合作与市场拓展上,积极参与 ISO 碳足迹认证,推动绿色建材 CE 认证互认,目前 30% 国产产品符合国际标准。
广东出台绿色贸易专项政策,提升中间品出口碳效,将绿电证书与节能降碳项目挂钩;宁德时代、隆基绿能等企业通过ESG披露增强国际竞争力。
5
新材料行业从这里突围
新材料行业需以 “技术攻关 + 产业链协同 + 政策激励” 三轨并行的方式,从以下关键方向突围。
在技术突破方面,需攻克 “卡脖子” 材料。
新能源材料领域,宁德时代凝聚态电池已量产,比亚迪、现代汽车等正加速研发全固态电池,预计 2025 年国内半固态电池出货量超 10GWh ,但未来还需突破电解质界面阻抗、高电压架构等技术瓶颈。
氢燃料电池质子交换膜(如 Nafion 膜)国产化率不足 5%,需要优化全氟磺酸树脂合成工艺,绿氢储运技术(如液氢储罐)成本是传统方式的 3 倍,需开发低成本碳纤维复合材料储氢瓶。
山东能源集团实现单结钙钛矿电池组件量产,转换效率超 15%,但稳定性和大面积制备仍有待突破,预计 2025 年进入产业化初期。
高性能纤维与复合材料领域,T800 及以上级别碳纤维产品国产化率不足 10%,需提升原丝质量稳定性及碳化工艺精度,对标日本东丽技术,高端对位芳纶(PPTA)90% 依赖进口,需攻克高强度纤维制备技术,打破美国杜邦垄断。
生物基与可降解材料领域,聚乳酸(PLA)原料丙交酯技术被欧美垄断,国内产能仅占全球 5%,需联合高校与企业开发高效合成工艺,并扩大生物基膜材(如厦门长塑 “佰恩丽”)应用场景。
产业链协同是重要方向。
新能源产业链中,风电材料 PET 泡沫芯材国产化率不足 10%,需建立风电叶片上下游联合验证平台,提升性能稳定性,12 英寸硅片国产化率不足 10%,需加强电子特气(如三氟化氮)、ArF 光刻胶研发,突破芯片封装散热技术。
绿色建材与循环体系方面,低碳水泥(多元低钙胶凝材料)研发成本已降低 15%,需进一步推广固废基材料,以实现 2025 年建材行业碳减排 1.3 亿吨的目标,再生铝、废钢循环规模扩大,2025 年废钢利用目标 3 亿吨,需优化分选技术,将回收率提升至 85%。
同时,要注重数字化与智能化融合,AI 优化工业流程(如能耗监测 SaaS 市场规模 2029 年超 25 亿元),区块链技术用于碳足迹追踪,提升材料生命周期管理效率。
政策驱动与市场机制同样关键。
全国碳市场 2025 年将覆盖钢铁、水泥等高耗能行业,预计配额缺口 0.4 亿吨,碳价稳定在 50 元 / 吨以上,企业可通过 CCER 项目开发获得碳信用收益。
欧盟 CBAM 机制倒逼企业优化碳足迹,国内需完善碳核算标准,推动绿色建材 CE 认证互认,提升出口竞争力。
工信部计划 2025 年前建设 100 家零碳园区试点,长三角地区推动产业集群低碳化改造,催生数字化碳管理、碳信用开发等新业态。
国际合作与标准对接也不容忽视。
参与 ISO 碳足迹认证,推动绿色建材、储能技术国际标准制定,使国产产品对标欧盟 CE 认证,通过 “一带一路” 项目输出光伏、储能技术,提升中国新材料全球市场份额;引入欧美氢能储运、CCUS 技术,结合国内成本优势(如霍普绿碳聚酰亚胺膜成本较进口降低 30%),加速规模化应用。
从未来趋势来看,固态电池、氢能储运、钙钛矿光伏、生物基材料是优先突破领域。
政策上,建议设立专项基金支持 “卡脖子” 技术研发,推动碳市场覆盖 CCUS 技术,降低低碳材料应用成本。
企业应加强 “政产学研用” 协同创新,参与国际标准制定,利用 ESG 披露提升品牌溢价。
来源:能投委