新材料行业最新动态及投资趋势

前言

2016年,全球经济增长乏力,各国都在谋求新一轮的科技和产业升级突破,作为21世纪三大关键技术(材料、信息、能源)之一,新材料是高新技术发展的基础和先导,是发展信息、航天、能源、生物等高新技术的重要物质基础,已成为全球经济迅猛增长的源动力和各国提升核心竞争力的焦点,美国、欧洲、日本等发达国家和地区都把发展新材料作为科技发展战略的重要组成部分。在此大背景下,我国的新材料科技及产业的发展,在政府的大力关心和支持下,也取得了重大的进展和成绩;不少新材料领域的创业项目也受到了资本市场的大力追捧!科技改变生活,创新改变世界!

2016年4月15日下午,弈投孵化器特邀新材料行业资深的行业专家、投资人国成投资经理罗刚,就我国新材料行业的最新动态及投资趋势发表主题演讲,旨在帮助相关行业企业家梳理发展思路、提供最具参考价值的行业信息,促进新材料技术快速落地和产业化,助力新材料产业的发展。

新材料的概念:

新材料是指那些新出现或已在发展中的、具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能的材料。新材料与传统材料之间并没有截然的分界,新材料在传统材料基础上发展而成,传统材料经过组成、结构、设计和工艺上的改进从而提高材料性能或出现新的性能都可发展成为新材料。

新材料可以分为两类,一种是具有原发性的基础新材料,这种类别并不多见,而且研发的耗时、投入都比较大。另一种是在传统材料基础上发展而成的应用层面的工艺新材料。

目前中国已成为全球制造基地,新材料下游化工、能源、建材、机械、IT 等行业发展迅速,新材料优异的产品性能和应用领域使其产品市场需求一直保持较高的增长,新材料已成为支撑中国制造的基础行业。可以说任何现代工业的革新追根溯源,背后都有新材料的影子。

比如说蓝宝石,蓝宝石原来用于导弹、空军部队的整流罩,因为成本很高,基本上是美国与以色列掌握着蓝宝石相关的技术。例如之前某个企业就是蓝宝石工艺上的创新,能够使蓝宝石的生产的工艺、过程、稳定性大幅度提高。他们采用的方式是直接水解法,在提纯三氧化二铝的过程中不用添加剂,只用水一个作为载体的溶剂,因为一开始没有添加剂,那么后期就不需要析出,这样就可以保证产品的高纯度,而且降低了成本。蓝宝石除了军用之外,在其他的领域也有应用,包括华为、iWatch等等很多屏幕也是以蓝宝石材料为主。这个例子就说明虽然不是基础性的创新,但随着工艺、应用、结构的创新,使这个材料可以实现了从军用到民用。

新材料可以从结构组成、功能和应用领域等多种不同角度对其进行分类,不同的分类之间相互交叉和嵌套。目前,一般按应用领域和当今的研究热点把新材料分为以下的主要领域:电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料(含高温超导材料、磁性材料、功能高分子材料等)、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。

以高分子材料为例,分为塑料、橡胶、纤维三大类。所以,新材料这个领域包含的内容是十分广阔的,严格意义上很难有什么新材料行业的通才专家。

当前国际上新材料研究与发展呈现四大趋势:

1、新材料的研发、生产和应用趋于一体化; 

以前更多的新材料的研究和应用是有分层的,实验室、大学、科研结构、厂商的分层,而现在随着创投行业的发展、经济的发展,在新材料的从研发到应用一体化的趋势越发明显,包括投资也是一样,如果你在一个领域,没有后期的上下游的产业链的基础,那么投资是很难成功的。

2、从深入微观层次有目标地发现和开发新材料;

3、计算材料学-模拟-实验的结合是未来发展新材料的重要研究方法;

4、世界各国越来越重视国家对新材料研发工作的组织和指导、国家意志开始体现和主导。

例如先进院的硅通孔聚合物绝缘材料项目,国家政府向这个项目投资7个亿。

我国新材料产业发展趋势:

1. 国防军工的现代化将极大的拉动新材料的需求。

   随着我国国防现代化的要求,国家军费的支出绝对值不断增长,占国内生产总值的比重也不断增长,在这一背景下,新材料必将迎来更好的发展机遇。

2. 国内消费增长刺激化工新材料的发展 。

  中国经济的高速发展带动了对类似电子、汽车等消费品的需求,这些下游消费品的需求增速又带动了中国新材料行业的发展。

3. 国内龙头企业自主创新能力提升,进口替代趋势明显。

我国新材料行业企业总体特征 :

1. 对外依存度高  
  数据显示在55%-65%之间,改性氟材料、高性能大压机材料等甚至在80%以上。  氟材料是军事应用比较广的材料,比如用于潜水艇的改性氟材料,几乎只有日本可以生产,日本向我国出口这些材料时是按公斤计算重量的,并且还会记录每批出口材料的用途。
2. 技术壁垒高  
  化工新材料的技术壁垒普遍较高,比如 MDI 行业,具有明显的“寡头”性质。目前,世界上真正掌握 MDI核心技术的只有8 家公司,均为诸如巴斯夫、拜耳等国际知名的化工企业,国内只有烟台万华(600309)掌握了此项技术。  
3. 企业规模小  
  几家主要新材料上市企业的平均主营业务收入为 55500 万元左右,平均净利润大概为 6460万元。而像国外的知名化工企业例如巴斯夫、拜耳等都是百亿美元或者欧元级别的企业。
4. 存在一定程度恶性竞争  

高端的做不了,低端的价格竞争很大

十大限制对中国出口材料大盘点:

1、碳纤维
指碳的重量占 90%以上的纤维状碳材料。碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成的材料,就是碳纤维复合材料(CFRP)

国外:现在国际碳纤维材料市场,小丝束碳纤维技术目前被日本东丽、东邦和三菱等企业控制,市场占有率70%,大丝束碳纤维由美国卓尔泰克、德国西格里公司和日本东邦集团控制,市场占有率80%左右。中国的碳纤维技术目前比较落后,该行业尚处于起步阶段。

国内:江苏航科、中复神鹰等

2、聚酰亚胺

聚酰亚胺(Polyimide),缩写为PI,是主链含有酰亚氨基团(─C─N─C─)的聚合物。聚酰亚胺主要分为脂肪族和芳香族两类,其中获得商业化应用的是芳香族。

聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一,耐高温达400℃以上,长期使用温度范围-200~300℃,无明显熔点,高绝缘性能,已经应用于各国航天航空领域以及美国军用舰船上的基本配置。

国外:

—  全球PI技术集中在少数国家的少数公司中,技术严密封锁!

—  PI纤维产品:全球供应集中于奥地利赢创一家,商品名“P84”;

—  PI薄膜产品:全球供应集中于杜邦、钟源化学等少数几家公司;

—  PI工程塑料:全球供应集中于沙特基础化学公司和杜邦,高端产品由于应用领域的特殊性,技术和产品基本不对中国出口。

国内:

—目前,中国有深圳惠程、丹邦科技和康达新材等涉足聚酰亚胺领域。国内生产装置多数为百吨级(国外基本是千吨级),且产品90%以上是薄膜。2014年3月康达新材公告研制的舰艇聚酰亚胺绝热材料通过了军方的研制鉴定审查,打破国外垄断。

3、钨合金:

钨的性质钨呈银白色,其熔点高达3400℃,是熔点最高的金属。密度为19.3克/厘米3,为钢的2.5倍。钨的导电性较好,膨胀系数也较小,常温下比较稳定。钨与氢不起作用,在高温下钨与碳以及一些含碳气体反应生成具有重要工业价值的坚硬难熔的碳化物。含钨结构钢是制造现代兵器的主要钢种。

中国虽然钨储量丰富,全球绝大部分钨供应来自中国,钨探明储量中国占比达到60%以上,但是中国钨企业深加工产品和技术创新能力与国外大型钨企业相比差距很大,硬质合金产品以中低档为主,而且大多数还只是烧结态产品,高性能、高精度的高档硬质合金数控刀片等高附加值的钨制品仍需从国外进口 。

4、贫铀
U235含量比天然铀更低的铀叫贫铀,贫铀能大幅提升穿甲强度或装甲抗度,军事上常用做贫铀弹或装甲板材。

国外:按照铀矿石储量的保证程度排序,拥有超过150万吨地质储量的澳大利亚公司必和必拓首屈一指(占世界总储量的43%),拥有53.8万吨铀储量的俄罗斯公司APM3稳居第二位(14%) 。

美国为世界第四大铀资源国和第八大铀生产国,尽管美国拥有丰富的铀矿资源,但对境内铀矿开发有着非常严格的规定。

国内:中国现有铀矿的情况并不理想,在全国200余座铀矿中,大部分为中小型矿床,而全球已知的、储量规模在500吨以上的582个矿床中我国仅占10余个,并且矿石品位以中低品位居多。

5、超高纯钛

超高纯钛被广泛应用于超大规模集成电路制造、高端新型钛合金等产业,对航空航天、国防建设起着至关重要的作用,市场价高达100万元/吨。

超高纯钛属国家战略性新材料,长期以来只有美国霍尼韦尔、日本东邦和大阪钛业3家公司能生产,并对我国严格限制出口。宁波江丰电子材料公司董事长姚力军带领团队自主研发攻关,将纯度为99.8%的海绵钛提纯至99.999%的钛晶体,再通过真空电子束熔炼设备,将晶体铸造成高纯度钛材。目前,“年产250吨电子极低氧超高纯钛项目”已正式投产,产出了中国第一炉低氧超高纯钛。

6、马氏体时效钢

以无碳(或微碳)马氏体为基体的,时效时能产生金属间化合物沉淀硬化的超高强度钢。马氏体时效钢用于制造铀浓缩用气体离心分离机,这利用了该钢种的极高强度、良好的加工性能以及优异的尺寸稳定性等特点,很少有其它材料能胜任这一用途。

国外:国际镍公司(INCO),钨钒高速工具钢公司(Vasco)等

国内:抚顺特钢等,但是国内的产量小,并且性能指标与国外还是有一定差距

7、含氟化合物

在军用尖端材料中,含氟材料占近一半(由于其独特优异的稳定性和其它物理特性);作为氟化工产业的重要产品,含氟新材料在空间探索、卫星通信、信息革命、半导体材料加工、新能源电池隔膜等领域应用广泛,是首选且不可替代的基础材料。

国外:美国 AP公司、普拉塞尔技术有限公司 ; 日本的关东电化公司、三井化学公司等

国内:天合化工

军工材料领域有很多军工科研所,后来因为市场经济、改革开放改制,许多研究机构在改制过程当中有一些新材料领域比较高端的团队其实后期是闲置的,并没有得到好地利用。比如昆明贵研所,以前是中国贵金属研究的一个招牌,改制后就只重点研究贵金属这一部分内容,比如金、铂,但是像铝、铜这些领域的研究就不太做了,那么这一部分就搁置了一批人才,没有充分利用。

8、金属磁性材料

铁镍钼材料在国内军工领域应用最为广泛。钼被俗称为“战争金属”。原因很简单:把钼加到钢里,钢的强度,韧性以及耐高、抗腐蚀的本领都会得到很大的提高。

在军工上,美国磁性材料公司要占有60%以上市场;工业上韩国企业占了70%的市场。

国外:日立金属;美磁公司(MAGNETICS)

国内:东磁的高端铁氧体批产材料如DMR95(PC95)、DMR50(PC50)

9、磷酸三丁酯
中文代号TBP,无色、有刺激性气味的液体。 

应用在铀纯化研究和工业中。

这个领域除了军方几乎没有其他领域使用,所以对于创投来说基本上接触不到这个方面。

10、陶瓷基复合材料
陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能,而其致命的弱点是具有脆性,处于应力状态时,会产生裂纹。而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合,则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。纤维能阻止裂纹的扩展,从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。

国外:GE航空正计划在阿拉巴马州亨茨维尔建设毗邻的大规模碳化硅(SiC)材料化生产厂,用来生产喷气发动机和燃气轮机上的陶瓷基复合材料(CMC)。公司将投资超过2亿美元建设2家工厂。

国内:国内从20世纪90年代初开始进行纤维对玻璃基复合材料的研究,包括C纤维增强微晶玻璃Cf/LAS、碳化硅纤维增强微晶玻璃SiCf/LAS、SiCf/LCAS,研究内容包括工艺、组成、显微结构、界面结构、力学性能和热处理等方面,开展研究的单位有中科院上海硅酸盐研究所、西安交大、华东理工大学、中国建筑材料科学研究院等,目前尚未有批量生产的报道。

2016新材料资本技术春季峰会评定的年度20大未来最具潜力新材料

具体包括:石墨烯、内嵌富勒烯、黑磷、3D打印材料、液态金属、气凝胶、离子液体、量子点、纳米点钙钛矿、超材料、柔性玻璃、人工晶体、泡沫金属、自组装(自修复)材料、形状记忆合金、磁(电)流体材料、可降解生物塑料、超导材料、碳纤维、碳纳米管。

新材料行业及企业的投资机会

1. 国家政策大力推动  

国家的、深圳市、各区的财政补贴、财政拨款和各类科研经费,只要企业的技术确实具有领先性,在深圳各个区都有专项的新材料领域的资金可以申报,拿个几十万、几百万都没问题,新材料领域目前是国家扶持的重点

2. 下游需求拉动凸显投资价值  

由于新材料技术壁垒较高,行业的议价能力强,仍处于行业快速发展的朝阳阶段。

 柔性显示现在下游比较刚性的需求是银行的Ukey,原来银行的ukey是像U盘一样的,有个屏幕不能折弯,现在银行想要把ukey做成卡片状,可以放在钱包里。因为钱包是软的,不管是放在口袋里还是公文包里有可能会折弯,这样有可能导致屏幕断掉。所以就迫切的需要将柔性显示的技术应用在新一代的卡片式的ukey中。包括可能未来的银行卡也会应用柔性显示。首先建行推出了中国第一个示范性的产品,用的是电子纸的方案,电子纸应用在卡片上大概成本有二十块,目前就有一家企业掌握的柔性显示的方案做这样一个卡片成本大概需要8块钱,是电子纸的三分之一,虽然电子纸的效果确实会比柔性显示的更好一些,但是作为一个卡片只需要看数字,不需要看图案,这就降低了这个ukey的制作成本。现在反过来是银行催企业什么时候能将这种卡片量产,下游的需求倒逼上游。

3. 革命性新材料出现改变产业发展路径  
  一般而言,革命性的新材料被研发出来并商业化运作后,往往带来相关产业的突变。例如,随着国产 SiC 晶片的商业化进程,困扰我国发展第三代的半导体基础原料问题得到了解决,高品质 LED 和半导体器件的生产成本将大幅降低。

南昌大学江风益教授团队获得2015国家技术发明奖中唯一一等奖 ,如果这项技术能够大规模的商业化的生产和使用的话,将会有很重大的战略意义。

目前半导体产业可以用来做基板或者做支架的基本上分为三类:蓝宝石、碳化硅和硅板,蓝宝石成本最高,然而目前实际应用中蓝宝石应用是最多的,大概占了80%,碳化硅在实验室里面应用表现还不错,但是目前还无法实现大规模的商业化的应用。

新材料行业及企业的两大投资思路:进口替代与未来新兴材料。

“进口替代是现实,国内技术落后于国外的现实,因为有差距,所以有机会;新兴材料是创新,3D金属打印、富勒烯等等, 这些新兴材料都可能在不久的将来彻底改变每一个普通人的生活,这更是机会。” 

循着“进口替代”这条主线寻找新材料行业投资机会属于比较懒惰的做法,投资机构可以比较轻松的从项目中后期切入分享行业价值。

着眼“未来新兴”是比较吃力、也比较冒险的投资策略,因为需要研究、预判这个行业的发展趋势,但一旦成功也受益巨大,适合比较有实力和行业经验的投资机构。

投资未来新兴材料的风险主要来自于两个方面,第一材料的研发是否成功,能否在真正意义上降低成本、提升效率。

第二需要预判所选择的新型材料在未来实际应用中是否能成为主流。比如说预判3D金属打印会成为主流方向,那么你去投资3D金属打印的材料才有意义,如果未来是塑胶成为主流,金属的需求量很小,那么金属材料成本再低也是没用的。所以说风险就在于预判方面,你的判断可能正确也有可能错误,这个错误不是指新材料研发是否成功的错误,而是指是否会出现替代性的产品。

新材料企业投资风险

第一是原料。许多企业用于生产的原料往上游方向追溯其实是依赖进口的。

第二是企业技术装备落后。很多新材料是依赖新的工艺,那么就要求企业设备要跟上。目前在设备方面中国处于落后地位,很多中国的材料类企业在研发时需要自己做设备,因为这个设备国内买不到,你要研发那么只能自己做一台。

第三是国内产学研脱节,许多成果产业化存在诸多困难,企业的科技更新速度慢。比如说纳米新材料。

第四是进入壁垒低。

第五是技术更新换代速度快。比如说显示材料,之前火了一阵的等离子屏幕,现在已很少使用了。

从投资机构的角度看是两大风险:投资周期长、投资金额大。

与之可以相类比的是生物医药行业。

投资周期长:工艺革新、进口替代大约需要3-5年,新兴基础材料动辄十年、十数年。

投资金额大:研发周期长、设备投入大、下游客户印证和批量下单程序多周期长。

新材料投资技巧

熟悉上下游、建立产业链关系。

掌握时间、找准起爆点

一个行业从研发到产品出来到试样到送样到最后大规模的应用中间很多环节,投资就要找准起爆点。那么如何找准起爆点呢,一个是基于对这个行业的了解,第二也是有运气的成分。

保持耐心、持续投入。

最后,希望各位都能找到“时间是我们的朋友”一样的项目。



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