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关键材料国产化正当时
文章来源: OFweek 新材料网     更新时间:2025-06-23 15:57:12
材料是科学规律在物质世界的映射,“一代材料,一代装备,一代技术”。从石器时代到信息时代,材料始终是划分人类文明发展阶段的核心标志。当前全球面临新一轮科技革命,材料作为先进技术的物质载体,对全球科技、经济乃至特种领域发展影响深远。关键材料国产化不仅关乎供应链安全,更是抢占科技竞争制高点的必然选择。

一、国产化进程显著提速,三大领域取得突破

近年来,我国在关键材料国产化方面取得明显进展,尤其在高性能纤维、工程塑料和半导体材料三大领域实现重要突破:

高性能纤维领域:碳纤维行业实现了T300、T700级、T800级等工业用碳纤维规模化生产,并在T1000级、T1100级、M55J级等高端品种取得关键技术突破。对位芳纶、间位芳纶技术持续升级,超高分子量聚乙烯纤维位居全球先进行列,连续玄武岩纤维技术达国际先进水平。

高性能工程塑料领域:尼龙、PC、POM、PBT、PPO五大工程塑料已全面国产化。特种工程塑料如聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)及聚砜(PSF)等与国际先进水平差距缩小,竞争优势日益显现。

半导体材料领域:安集科技化学机械抛光液全球市占率达11%;天岳先进导电型碳化硅衬底全球前三,并推出首款12英寸产品;晶瑞电材超净高纯双氧水技术打破垄断,市占率超40%。此外,抛光垫、靶材、部分氟碳气体、电子级硫酸等均已实现先进制程国产替代。

二、三大利好共振,国产化驶入快车道

关键材料国产化加速并非偶然,背后有三大关键因素强力支撑:

国家战略顶层设计持续加码。2010年国务院首次将新材料列为七大战略性新兴产业之一;2015年《中国制造2025》提出到2025年实现70%以上关键材料自主保障;2021年《“十四五”原材料工业发展规划》明确培育新材料产业。配套政策包括国产产品20%价格评审优惠、首批次保险补偿机制等,为国产替代扫清障碍。

企业研发投入爆发式增长。2013年石化化工行业上市公司研发费用仅77亿元,到2024年已飙升至852亿元,11年间增长11倍。研发投入超5亿元的上市公司达32家,荣盛石化、万华化学等头部企业研发费用逼近50亿元。

先进应用场景主导权增强。中国在新能源汽车、光伏、显示面板三大领域已占据全球主导地位,半导体市场规模占全球30.1%。这种主导地位为材料开发提供了“研发-应用-反馈-再研发”的闭环验证环境。国产碳化硅衬底的崛起正是得益于与新能源汽车、光伏企业的深度协同,目前中国碳化硅衬底产能占全球42%,预计2026年将达50%。

三、五大领域26个品种,国产化攻坚战聚焦

尽管成果显著,当前仍有26个关键材料品种亟待国产化突破,主要集中在五大领域:

半导体材料:光刻胶、前驱体、电子特气、湿电子化学品、高纯PFA

先进封装材料:ABF膜、BT树脂、lowα球铝、GMC/LMC、底填、临时键合胶

显示材料:TAC膜、PVA膜、PS/OC光刻胶、彩色光刻胶色浆、OLED蓝光材料、液晶用PI取向剂

先进电子材料:碳氢树脂、LCP膜、陶瓷基板、CPI膜、COC/COP

其他先进材料:Protein-A层析介质、船用涂料、全氟醚橡胶FFKM、热塑性聚酰亚胺(TPI)

其中全球市场规模超20亿美元的包括光刻胶、电子特气、湿电子化学品、TAC膜、船用涂料;10-20亿美元区间有前驱体、PVA膜、碳氢树脂、陶瓷基板等;其余品种市场规模在10亿美元以下。

四、重点领域攻坚进行时

半导体光刻胶:国产替代空间巨大

2024年中国大陆以7.71亿美元市场规模成为全球最大半导体光刻胶市场,但高端产品国产化率极低:ArF光刻胶国产化率不足1%,KrF约1-2%。技术壁垒集中在成膜树脂和光酸两大核心原料,目前基本依赖进口。随着下游晶圆厂验证意愿增强及国内企业持续攻关,南大光电、彤程新材等企业在KrF及ArF光刻胶领域已取得突破。

ABF膜:味之素垄断下的突围战

ABF膜是高端芯片封装核心材料,全球95%以上市场被日本味之素垄断。其技术壁垒在于需同时满足低热膨胀系数(10ppm/℃)、低介电损耗(Df≈0.002)等严苛指标,且客户认证周期长达2-3年。国内华正新材(CBF膜)、宏昌电子(GBF膜)等企业产品已进入验证阶段,但量产尚需时日。

TAC/PVA膜:显示产业链的“卡脖子”环节

TAC膜(占偏光片成本50%-55%)全球产能高度集中,富士胶片(55%)、柯尼卡美能达(20%)两家日企垄断75%市场。中国面板产能占全球70%,但TFT级TAC膜完全依赖进口。乐凯胶片正在建设TFT级产线,计划2025年7月投产。

PVA膜(占偏光片成本12%)90%市场被日本可乐丽垄断。皖维高新已具备1200万平方米产能,并加速推进2000万平方米TFT级产线建设,逐步打破日企垄断。

碳氢树脂/LCP膜:电子材料的明日之星

碳氢树脂是高频覆铜板(M7级以上)核心材料,全球市场约12.7亿美元,主要被沙多玛、日铁化学等掌控。圣泉集团已布局2000吨/年PPO/OPE树脂项目,东材科技、同宇新材在ODV树脂领域取得突破。

LCP膜在5.5G毫米波天线应用前景广阔。若智能手机渗透率达50%,全球天线用LCP膜市场规模将达22亿元。目前日本村田、可乐丽垄断薄膜生产,普利特已建成300万平方米产能,静待毫米波商用落地。

五、风险提示

中国新兴战略产业发展仍面临双重风险:

产业发展低于预期风险:部分产品应用场景受限,产业链协同不足可能导致市场渗透缓慢;

技术突破慢于预期风险:基础研究积累薄弱,研发强度仍低于美日企业,关键材料突破周期可能延长。

六、结语

纵观全局,关键材料国产化已形成“政策驱动-研发支撑-场景验证”的黄金三角。26个待攻克品种清单,既是挑战簿,更是机遇图。在半导体光刻胶、ABF封装膜、TAC光学膜等核心战场,中国企业正从技术追随者向标准制定者跃迁。

当碳化硅衬底产能站上全球半壁江山,当LCP薄膜生产线静待毫米波商用的号角,当显示面板巨头开始测试国产TAC膜样品——这些生动细节昭示着:中国材料的自主时代,不是未来时,而是现在进行时。

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