当今世界的发展趋势 一文看懂当今全球新材料五大热门领域及未来发展趋势！

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材料被视为人类社会进化的里程碑，满足社会发展的需要是材料不断创新发展的源动力。材料科学技术的发展在人类历史上起着重要的作用。从历史上看，理解和利用材料的能力决定了社会形式和人类生活的质量。历史学家也把材料及其工具作为划分时代的标志:从旧石器时代，到新石器时代、青铜时代、铁器时代、铁器时代、高分子时代、高性能陶瓷时代，甚至复合材料时代。

物质是人类一切生产和生活的物质基础，一直是生产力的象征。对物质的理解和利用能力决定了社会形态和人们的生活质量。科学技术的创新和发展可以使材料具有更好的性能或新的功能，以满足社会发展中层出不穷的新需求。

新材料是指具有传统材料所不具备的优异性能的新材料或正在开发的材料。新材料又称先进材料，其特点是性能优越、质量高、稳定性高、知识性强、技术密集度高。

新材料可分为结构材料和功能材料。前者主要利用新材料的力学性能，后者主要利用各种物理化学效应。

主要包括电子信息、光电子学和超导材料；生物功能材料；能源材料和生态环境材料；高性能陶瓷材料和新型工程塑料；粉末、纳米和微孔材料、高纯金属和高纯材料；表面技术和涂层及薄膜材料；复合材料；智能材料；新型结构和功能辅助材料、性能优异的新型结构材料等。

美国MGI的主要新材料及其与国内需求的关系

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在全球化加速发展的背景下，新材料产业呈现出以下主要特征和趋势。

▌高新技术的发展促进了材料的不断更新换代

▲全球硅材料技术和产量按直径的演变

▌绿色低碳已成为新材料发展的重要趋势

▌跨国集团在新材料行业仍占据主导地位

心悦、苏姆科、斯尔特尼克和太阳爱迪生等企业占据了国际半导体硅市场80%以上的份额。

日立电气、住友电气、三菱化学和德国FCM占据了GaAs半绝缘市场90%以上的份额。

陶氏杜邦、通用电气、威克、罗纳-普伦茨和一些日本公司基本上控制了全球有机硅材料市场。

▲国外主要化工企业波士顿矩阵分析

陶氏化学、杜邦、大金、豪斯特、3M、澳新、ATO、ICI等七家公司拥有全球90%的有机氟材料产能。

美国Cree公司的碳化硅衬底制备技术具有很强的市场竞争力，飞利浦控股的美国Lumileds公司的功率白光led是国际领先的，美国、日本、德国的企业拥有LED外延生长和芯片制备的70%核心专利。

小丝束碳纤维的制造基本上被美国的东丽纤维公司、东邦公司、三菱公司和赫克塞尔公司垄断，而大丝束碳纤维的市场几乎被美国的福塔尔公司、佐尔泰克公司和阿尔迪拉公司以及德国的SGL公司占领。

美国铝业、德国铝业、法国铝业等世界先进企业，在高强度高韧性铝合金材料的研发和生产方面占据领先地位。美国的Timet、RMI、Allegen Teledyne的总产量占美国钛加工总量的90%，是全球航空空级钛材的主要供应商。

一些具有国际代表性的新材料企业

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▌新材料研发模式的改革已经成为人们关注的焦点

进入21世纪以来，发达国家逐渐认识到，依靠试错法的传统材料研究方法已经跟不上工业的快速发展，甚至可能成为制约技术进步的瓶颈。因此，迫切需要创新材料的研发方法，加快材料从研发到应用的过程。

例如，作为美国政府先进制造合作伙伴计划(AMP)的重要组成部分，2011年启动的材料基因组计划(MGI)将新材料从发现到应用的速度至少提高了一倍，成本至少降低了一半，旨在发展基于先进材料的高端制造，并保持其在核心科技领域的优势。

▲材料的基因组元素

亚太地区已成为新的投资热点

随着国际新材料巨头产能的全球扩张，新材料产业链低端逐渐转移到亚太地区，成为国际巨头的投资热区。

例如，跨国公司通过增加投资规模、投资形式和内容多样化、在中国和其他后发国家设立R&D中心等方式，不断促进新材料产业的投资布局，从而带动了中国新材料产业的发展。

一些国际新材料巨头投资亚太

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▌向多功能、智能化方向发展，开发与应用的联系更加紧密

21世纪，新材料技术的突破将在很大程度上使材料产品智能化、多功能化、环保化、复杂化、低成本化、长寿化、用户定制化。这些产品将加速信息产业和生物技术的革命性进步，也将对制造业、服务业和人们的生活方式产生重要影响。

新材料的发展正在从创新向革命转变，发展周期正在缩短，创新已经成为新材料发展的灵魂。

同时，新材料的开发和应用也更加紧密地联系在一起。针对特定应用目的开发新材料，可以加快开发速度，提高材料的性能，便于新材料的快速应用，减少材料的“性能浪费”，从而节约资源。

▌在新材料和产品的标准化方面有一个全球趋势

在经济日益全球化的背景下，不同国家的材料及其产品的数据标准不一致，会造成混乱、效率低下，增加成本，不利于市场应用的国际化。

因此，材料供应商和用户在不同国家以相同的方式测试材料性能非常重要，尤其是对于新材料。

2018