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电子信息材料是指在微电子、光电子技能和新型元器件根本三大类产品领域中所用的材料，紧张包括单晶硅为代表的半导体微电子材料；激光晶体为代表的光电子材料；介质陶瓷和热敏陶瓷为代表的电子陶瓷材料；钕铁硼永磁材料为代表的磁性材料；光纤通信材料；磁存储和光盘存储为主的数据存储材料；压电晶体与薄膜材料；贮氢材料和锂离子嵌入材料为代表的绿色电池材料等。
本篇文章

电子信息材料

序号

细分领域

示例

1

半导体微电子材料领域

单晶硅；传感器等

2

光电子材料领域

激光晶体；柔性显示材料等

3

电子陶瓷材料领域

微波介质陶瓷；热敏陶瓷等

4

磁性材料领域

永磁材料；软磁材料等

5

光纤通信材料领域

多模光纤与单模光纤；液芯光纤等

6

数据存储材料领域

磁存储材料等

7

压电晶体材料领域

无机压电材料；有机压电材料；复合压电材料等

8

绿色电池材料领域

贮氢材料；锂离子电池材料等

1.单晶硅

单晶硅是晶体材料的主要组成部分，紧张用场是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。
在光伏领域，近年来我国太阳能级硅片产量已在环球占主导地位，2021年单晶硅片在海内太阳能级硅片市场的渗透率高达94.5%。
相对付多晶硅片，单晶硅片性能更加优秀，同等条件下发电量更高，长期利用过程中功率衰减更少，弱光相应更强，估量未来单晶硅片的市场份额仍将呈上升趋势。

硅是最常见运用最广的半导体材料，当熔融的单质硅凝固时，硅原子以金刚石晶格排列成晶核，其晶核长成晶面取向相同的晶粒，形成单晶硅。
单晶硅是由多晶硅或回收的单晶硅制备而成，当熔融的多晶硅或回收的单晶硅在凝固时，硅原子将以晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。

相对付多晶硅片，单晶硅片性能更加优秀，同等条件下发电量更高，长期利用过程中功率衰减更少，弱光相应更强。
特殊是在金刚线切割技能革命之后，单多晶硅片在生产本钱上的差距大幅缩小，使之度电本钱与发电效率相对付多晶硅片具备明显的竞争上风。

资料来源：中商家当研究院整理

1.市场竞争格局

目前中国单晶硅市场集中度较高，前五企业霸占了绝大部分市场，市场份额总和靠近90%。
个中隆基股份和中环股份分别位居第一第二，占比分别为37%和24%。
其次分别为晶科能源、上机数控、晶澳科技，占比分别为9%、9%、8%。

数据来源：中商家当研究院整理

2.单晶硅行业发展趋势

下贱行业高增长带动行业需求

近年来，我国半导体家当不才游人工智能、区块链、物联网、汽车电子等新兴运用领域的推动下快速发展。
根据《国家集成电路家当发展推进纲要》，到2030年我国集成电路家当总体达到国际前辈水平，实现跨加倍展。
在政策强力推动下，我国集成电路行业与国际前辈水平的差距逐步缩小，随着我国半导体家当构造优化的深入和技能赶超的推进，我国将紧抓环球半导体第三次转移的机遇，带来半导体家当上行动力。
在此背景下，单晶硅作为光伏和半导体行业的主要原辅料，也将催生更大的产能需求。

下贱技能改造为行业供应新机遇

无论是半导体还是太阳能领域，大尺寸是硅片未来的发展方向，通过增加电池有效受光面积来增加组件效率和功率，节约地皮、施工等本钱，并且有效提升硅片企业产能，进而降落本钱，终极实现平准化度电本钱最优。
降本增效一贯以来都是推动行业内企业进行大尺寸硅片开拓的源动力，这将全体单晶硅片家当链的技能哀求提升到了一个新的高度，也让具备行业领先技能的企业迎来了新的机遇期。

2.传感器

我国传感器制造行业发展始于20世纪60年代，在1972年组建成立中国第一批压阻传感器研制生产单位；1974年，研制成功中国第一个实用压阻式压力传感器；1978年，出身中国第一个固态压阻加速度传感器；1982年，海内最早开始硅微机器系统(MEMS)加工技能和SOI(绝缘体上硅)技能的研究。

20世纪90年代往后，硅微机器加工技能的绝对压力传感器、微压传感器、呼吸机压传感器、多晶硅压力传感器、低本钱TO-8封装压力传感器等相继问世并实现生产，传感器技能及行业均取得显著进步。

进入21世纪，传感器制造行业开始由传统型向智能型发展。
智能型传感器带有微处理机，具有采集、处理、交流信息的能力，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。
由于智能型传感器在物联网等行业具有主要浸染，我国将传感器制造行业发展提到新的高度，从而催生研发热潮，市场地位凸显。

表 中国传感器发展进程

1.传感器市场规模

据《2020年赛迪顾问传感器十大园区白皮书》，2014-2019年，我国传感器市场规模呈不断增长趋势，2014年行业市场规模为982.8亿元，2019年增长至2188.8亿元。
结合我国传感器市场规模占环球市场比例情形，以及2020年我国传感器市场因疫情掌握情形较好而增速回升等干系成分测算得到，2020年我国传感器市场规模提高至2494亿元，同比增长约13.9%。
估量2026年市场规模超7000亿元。

根据赛迪顾问对中国传感器行业市场规模的测算，2016-2019年，中国智能传感器行业市场规模CAGR约为16.4%，随着我国3C电子、新能源汽车等领域对传感器需求的愈加兴旺和未来下贱市场的高速发展，前瞻家当研究院估量未来五年传感器制造行业CAGR将达到19%，估量2026年中国传感器行业市场规模将达到7082亿元。

表 2021-2026年中国传感器制造行业市场前景预测（单位：亿元）

2.我国智能传感器家当现状及剖析

中国智能传感器行业发展加速

传感器自出身以来，大致经历了却构型、固体型、智能型三个阶段，随着各种技能的进步，前两类传感器逐渐无法知足对数据采集、处理等流程的需求，领悟了AI技能的智能传感器开始受到关注。

20世纪开始，我国开始智能传感器领域的探索。
20世纪80年代-2010年，我国对付智能传感器的研究不断深入。
2013年起，智能传感器行业扶持政策陆续出台，重点为使传感器及智能仪器仪表实现微型化、数字化、模块化、网络化；2017年，工信部制订了《智能传感器家当三年行动操持(2017-2019年)》，明确传感器家当的发展目标和方向。
伴随物联网和智能制造的兴起，智能传感器得到了广泛地关注。

中国智能传感器行业发展进程

智能传感器紧张运用于汽车电子、工业制造等领域

从运用领域看，目前我国智能传感器产品紧张运用于汽车电子、工业制造、网络通信、消费电子和医疗领域，占比分别为24.2%、21.1%、21%、14.7%和7.2%。
汽车电子对智能传感器的运用占比最大，汽车对智能传感器的需求类型还在持续拓展，如针对新能源汽车电池冷却用冷媒泄露监测的气体传感器，随着新能源车产销量逐年扩大，可能迎来发展机遇。

表 中国智能传感器行业需求市场构造（按运用领域，单位：%）

中国智能传感器市场规模持续上升

根据中国信通院的数据，中国智能传感器市场规模从2015年的106亿美元上升至2019年的137亿美元，我国智能传感器家当生态逐渐趋于完备，设计制造，封测等重点环节均有骨干企业布局。
2020年，中国智能传感器行业市场规模在148亿美元旁边。

表 2016-2020年中国智能传感器行业市场规模（单位：亿美元）

智能传感器国产化率稳步提升

我国海内厂商智能传感器总产值占比从2016年的13%快速提升到2020年的31%，显著高于行业增速，未来随着海内厂商技能持续迭代、产品线进一步丰富、市场认知度持续提升，智能传感器市场国产化率有望进一步提高。

表 2016-2020年中国智能传感器国产化率（单位：%）

中国智能传感器行业前景广阔

智能传感器在工业4.0时期扮演着十分主要的角色。
随着物联网在工业领域的运用推广，智能传感器在个中的运用越来越广泛。
物联网、移动互联网等新兴家当的快速发展为智能传感器行业带来巨大发展契机。
中国智能传感器行业前景广阔，估量到2026年中国智能传感器行业市场规模将达239亿美元。

表 2021-2026年中国智能传感器行业市场规模预测（单位：亿美元）

3.激光晶体

1960年第一台激光器的出身，给古老的光学带来了一场革命。
由于激光具有高能量密度、高度方向性和相关性的特点，使之在许多领域有广泛的运用，也带动了许多新兴学科。
如在当代制造业中，激光加工便是目前最前辈的加工技能之一，为各种新产品的开拓供应了新路子。
而在激光运用技能领域中，最关键的、根本的核心器件莫过于全固态激光器，一种以固体激光材料作为增益介质的激光产生装置。

目前全固态激光器中，用的最基本的激光基质材料是激光晶体，它们可将外界供应的能量通过光学谐振腔转化为在空间和韶光上相关的具有高度平行性和单色性激光。
经由几十年的发展，激光基质晶体已从最初的数种增加到几十种，个中运用最广泛的有三种，分别是掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG）；掺钕矾酸钇（Nd:YVO4）和掺钛蓝宝石（Ti:Al₂O₃），它们也被统称为“三大根本激光晶体”。

掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)激光晶体具有光学均匀性好、机器性能好、归天稳定性高、热导性好等优点，是迄今为止最为主要，也是最成熟、最主流的激光晶体材料——可以说，便是Nd:YAG的涌现使得固体激光器真正开始大力发展，并实现商业化。

由于基本性能精良，Nd:YAG常被运用于近远红外固态激光及其倍频、三倍频中，还可以用于二极管泵浦全固态眇小型激光器中，得到的红、绿、蓝色高质量的连续激光输出；Nd:YAG也大量用于军事、科研、医疗及工业激光器中，如各种规格的测距仪，光电对抗设备系统，高性能激光仪器，激光治疗仪、美容仪，激光打标机、打孔机等激光加工机器中。
在须要高功率、高能量、Q开关和锁模超短脉冲激光等场合，Nd:YAG更是首选的激光事情物质。

掺钕钒酸钇（Nd:YVO4）晶体是一种性能优秀的激光晶体，适于制造激光二极管泵浦特殊是中低功率的激光器。
与Nd:YAG比较Nd:YVO4对泵浦光有较高的接管系数和更大的受引发射截面。
激光二极管泵浦的Nd:YVO4晶体与LBO，BBO，KTP等高非线性系数的晶体合营利用，能够达到较好的倍频转换效率，可以制成输出近红外、绿色、蓝色到紫外线等类型的全固态激光器。

目前Nd:YVO4激光器已在机器、材料加工、波谱学、晶片考验、显示器、医学检测、激光印刷、数据存储等多个领域得到广泛的运用。
而且Nd:YVO4二极管泵浦固态激光器正在迅速取代传统的水冷离子激光器和灯泵浦激光器的市场，尤其是在小型化和单纵模输出方面。

掺钛蓝宝石（Ti:Al₂O₃）：20世纪70-80年代，超快激光紧张是采取被动锁模的染料激光器，可以产生亚ps级的短脉冲激光。
80年代末期，创造了可调谐范围为660~1100nm的钛宝石（Ti:Al₂O₃），其带宽非常有利于实现fs激光脉冲，而且具有受引发射截面大、激光损伤阈值高档优点。

2001年，采取Kerr透镜被动锁模，得到了均匀功率为100mW，脉宽为5，V6fs的激光脉冲，并且首次实现了fs脉冲运转下的波长宽带（400nm）调谐。
从此之后钛宝石激光器基本上取代了染料激光器在超短脉冲激光领域中的位置，成为了最紧张的超短脉冲激光振荡源。

我国的激光晶体材料曾经领先美国15年，终极美国无奈花费巨大的人力物力，耗时数十年才研制出氟代硼铍酸钾晶体，那激光晶体这个材料，对科技的发展到底意味着什么？

激光晶体（laser crystal），可将外界供应的能量通过光学谐振腔，转化为在空间和韶光上相关的，具有高度平行性和单色性。
激光的晶体材料是晶体激光器的事情物质。
激光技能不仅运用到民用领域，还包括用到军事领域。

20世纪90年代我国的科研团队创造硼酸盐系列非线性光学晶体，十几年韶光里终于成功研制KBBF激光晶体。
起初我国还将该款晶体对外供应，但在2009年开始重视该激光晶体，对付我国具有主要的计策意义，便停滞对外***。
紧张缘故原由是美国一贯在考试测验研究激光武器。
于是乎中国就开始雪藏该晶体，并对美国进行长达15年的技能垄断。
在激光晶体领域，我国技能还是遥遥领先于美国的。

4.柔性显示材料

柔性显示是指由优柔材料制成的可变形、可波折的显示装置。
目前的主流是柔性OLED，其余柔性液晶显示(LCD) 也在同步发展中。
作为新型显示技能的一种，OLED（organic light emitting diode）是一种以有机薄膜作为发光体的自发光显示器件，而柔性OLED 以柔韧性好、具有良好透光性的材料代替普通的OLED 玻璃衬底，其构造和发光事理与普通玻璃衬底的OLED 器件相似。

OLED 显示是一种自发光显示技能，其最大的特点是无需背光源，此外其本钱较低，可减少制造工序；利用低压驱动，能耗低；相应韶光短；温度范围宽；亮度高，实现高效发光；器件全固态，机器性能好，可实现软屏显示，使器件更加轻薄。
柔性AMOLED显示技能可被广泛运用于手机、电视、可穿着设备、车载显示器、VR等消费电子领域，对航空航天、军事、工业等领域的发展具有重大的促进浸染。

1.国娘家当格局

在柔性OLED领域，国外的主流企业为韩系的三星显示公司（Samsung Display）和LG显示公司（LG Display），日本显示公司（Japan Display）、日本夏普公司（Sharp）等企业也在积极从事柔性显示技能的研发。

韩国三星是环球柔性OLED显示器的先驱型企业，霸占市场的主导地位，可供应全套垂直整合供应链。
在2017年5月于美国举行的国际信息显示学会2017显示周上，三星展示了首款9.1英寸可伸缩彩色柔性OLED显示屏。
具有较大弧度的OLED显示屏已经在高端电视机中得以运用，但是这次三星所展示的柔性屏与传统柔性屏的不同之处在于其可以在两个方向上波折。
当屏幕从上向下按时，它像气球一样波折，然后在压力消逝时规复到原来平坦的形状。
三星公司表示这种新型显示屏将用于可穿着设备、物联网设备和汽车显示上，但是由于技能难度较大暂时无法批量生产。

2017年6月22日，LG显示公司官网发布称，国际消费电子展上，LG显示公司首次公开展示了65英寸UHD可卷曲电视和55英寸透明显示产品。
65英寸UHD可卷曲电视可呈现超高分辨率（UHD,3840×2160）画质，是罕见的可以充分卷曲的大尺寸显示产品。
在不不雅观看画面显示的时候，这款新产品可以通过卷曲隐蔽屏幕，提高空间利用率。
2018年1月9日，LG显示公司宣告已成功研发出环球首款77英寸透明柔性OLED面板产品。
作为环球首款最大尺寸的透明柔性OLED面板，该面板拥有40%的透过率、UHD（3840×2160）分辨率、曲率半径高达80R。

2017年1月25日，日本显示公司发布了一块5.5英寸塑料基板全高清液晶显示屏（FULLACTIVETMFLEX），该显示屏可以很随意马虎地利用其柔性形成波折的形状，因此将极大地扩展智好手机设计的自由度。
并且，通过利用塑料基板代替玻璃，可以防止显示器掉落时发生破坏。
通过采取日本显示公司开拓的低频驱动技能，该显示屏不仅支持正常的60Hz驱动方案，而且还支持低至15Hz的驱动方案，这有助于大幅降落移动设备的能耗。
日本显示公司操持于2018年开始批量生产这种显示器。
此外，在2017年的“显示周”上，日本显示公司对外展示了可向内折叠180度的柔性屏。

2.海内家当格局

我国是OLED面板技能和家当化方面起步较早的国家之一，个中PMOLED技能已处于国际领先地位，近年来，在AMOLED方面发展迅猛。
纵不雅观AMOLED全体家当链，我国在原材料、驱动芯片及生产设备等上游家当链方面仍在逐步完善培植中，下贱终端运用仍处于基本空缺阶段，目前还没有大规模量产的运用投入市场，而中游的面板企业在2017年呈现爆发式增长趋势，多家企业投入培植干系生产线，因此2017年可称为“中国大陆柔性显示家当发展元年”。

3.小结

柔性电子曾被评为天下十大科技成果之一，预测其将带来一场电子技能革命。
如今，这场电子技能革命在市场的推动下已经悄然来临，据干系预测数据显示，2018年柔性电子市场为469.4亿美元（3154亿公民币），到2028年将达到3010亿美元（20224亿公民币），2011年至2028年复合年均增长率近30%。
在国家政策的大力支持下，我国企业积极布局和投入干系技能的研发，推动了海内柔性AMOLED显示技能的发展，随着海内面板企业技能的不断创新及智能家居、智能终端、无人驾驶汽车等电子产品的积极发展，柔性AMOLED显示屏将在日常生活中扮演主要的角色。
有机构预测，柔性显示屏将在未来几年迎来爆发式增长，可达数百亿美元的市场规模。
面对如此巨大的市场，海内干系企业该当捉住机遇，敢于向国际寡头企业发起寻衅，形成具有自主知识产权的百口当链构造。

5.微波介质陶瓷

微波介质陶瓷是一种主要的功能陶瓷材料，是运用于微波通信领域的陶瓷材料之一，紧张运用在介质谐振器、介质滤波器、波导双工器、天线等领域作为介质材料完成一种或多种功能的陶瓷材料。
微波介质陶瓷的存在让微波集成电路的尺寸和封装密度得到了大幅提高。

（图片来源：MARUWACo.，Ltd）

万物互联时期，微波介质陶瓷的下贱运用：移动通讯、卫星通信、军用雷达、电子工业、环球卫星定位系统（GPS）、蓝牙技能、其他国防军工等浩瀚行业的发达发展，技能水平不断升级，对微波介质陶瓷行业的材料也提出了新的哀求。
随着5G和物联网的运用范围不断扩大，微波介质陶瓷行业迎来了爆发式的增长，据有关市场研究报告预估（见参考文献1），我国微波介质陶瓷的 年复增加率在20%旁边，到了2023年，我国微波介质陶瓷市场规模将达到百亿级。
这个具有巨大潜力的运用市场，正发达发展中。

1.微波介质陶瓷的类型

微波介质陶瓷元器件生产涉及到材料学、微波与电磁场、电子技能与运用、微波与射频丈量技能、高精度机器制造技能、电磁兼容与可靠性技能等多学科理论与技能，学科领域繁芜，技能壁垒高。
从质料的角度看的话，为了不同的运用领域哀求，微波介质陶瓷紧张是往里掺杂各种其他元素实现材料介电性能优化，因此材料体系是相称的繁芜。
常日可以按照材料介电常数的大小，大致将微波介质陶瓷归为低介、中介和高介3大类。
低介微波介质陶瓷体系如Al₂O₃-TiO₂系和钛酸镁系列等，因其高品质因数而被运用于对介质损耗哀求比较严格的领域，如卫星通讯、军用雷达等方面；中介微波介质陶瓷体系如（Zr,Sn）TiO4系具有高Q值，低谐振频率温度系数，可用于制备介质谐振器办理窄带谐振器的频率漂移问题；高介微波介质陶瓷能促进微波通讯设备、谐振器的小型化和集成化，在高电容量的集成电路中以及低频下事情的通讯设备中运用广泛，高介微波介质陶瓷紧张以BaO-Ln₂O₃-TiO₂；CaO-Li₂O-Ln₂O₃-TiO₂和铅基钙钛矿系列材料。

2.微波介质陶瓷家当市场

根据公开资料显示，日本富士钛、日本化学等企业霸占了国际上微波介质陶瓷材料市场的紧张份额，海内则以国瓷材料为首，其次还有灿勤和风华高科等。

6.热敏陶瓷

热敏陶瓷是对温度变革敏感的陶瓷材料，可用来探测和掌握某一特定的温度，也可作为电流限定器利用。
例如马达和变压器的过热保护，当温度高度高于某一温度（如80℃）时，则热敏陶瓷的电阻急剧增大，使线路中的电流减小，温度低落，同时发出报警旗子暗记。
热敏电阻一样平常可分为正温度系数(PTC)、负温度系数(NTC)和临界温度电阻器(CTR)三类。

范例的PTC半导体陶瓷系列材料有BaTiO₃或以BaTiO₃为基的(Ba，Sr，Pb)TiO₃固溶半导体陶瓷材料，氧化钒等材料及以氧化镍为基的多元半导体陶瓷材料。
PTC材料所具有的独特电阻率随温度的变革关系，使其运用十分广泛。
目前紧张运用于温度自控，过电流和过热保护、彩电消磁、马达启动、液面深度探测等方面。

NTC热敏半导体陶瓷是研究最早、生产最成熟、运用最广泛的半导体陶瓷之一。
这类热敏半导体陶瓷材料大都是由锰、钴、镍、铁等过渡金属氧化物按一定比例稠浊，采取陶瓷工艺制备而成的。
NTC半导体陶瓷目前已广泛用于电路的温度补偿、控温和丈量传感器的制作，在汽车发动机排气和工业上高温设备的温度检测及家用电器、防止公害污染的温度检测等方面的运用。

7.永磁材料

磁性材料是指能对磁场作出某种办法反应的材料，按照磁化的难易程度，可分为永磁材料和软磁材料。
永磁材料也称作硬磁材料，紧张特点在于其磁性能高，矫顽力高，去掉外磁场后仍能永劫光保持高磁性。
常用的永磁材料分为铝镍钴系永磁合金、铁铬钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料和复合永磁材料等。

金属类永磁材料发展较早，起源于20世纪初的碳钢，紧张用于仪表仪器领域，但随着新兴永磁材料涌现，产量逐渐减少。
铁氧体永磁材料因此氧化锶或氧化钡加上三氧化二铁为质料，通过陶瓷生产工艺制造而成，包括烧结铁氧体磁材和粘结铁氧体磁材，紧张用于家用电器、打印机、传感器、玩具等领域。

稀土永磁材料有着高磁晶各向异性和高饱和磁化强度，具有高矫顽力、高磁能积等诸多上风。
当前的钕铁硼磁性材料为稀土永磁材料的第三代，是综合性能最优的一代，钕铁硼具有极高的磁能积和矫顽力，以及高能量密度的优点，使得钕铁硼磁性材料在当代工业中得到了广泛运用，目前新能源汽车、稀土永磁电机、风电等为紧张运用领域。

1.永磁材料行业分类情形

稀土永磁材料是指包含稀土金属的永磁材料，是将钕、钐等稠浊稀土金属与过渡金属钴、铁等组成的合金，用粉末冶金方法压型烧结，经磁场充磁后制得的一种磁性材料。
稀土永磁材料的出身是磁性材料领域的重大推进，使得高新技能家傍边的磁器件高效化、轻型化。
目前紧张根据下贱运用不同分为钐钴永磁体以及钕铁硼永磁体，第四代稀土铁氮永磁体目前还在积极研发中。

第一、二代稀土永磁材料——钐钴永磁体。
钐钴永磁体紧张由稀土元素钐、钴及其他元素配比后制成，目前紧张分为第一代SmCo5（1：5型）和第二代Sm2Co17（2：17）型两种，以第二代钐钴永磁体为例，个中钴元素占比在48%-52%，钐占比在23%-28%，铁元素占比在14%-17%。
钐钴永磁体的特点是磁性能高，相较钕铁硼永磁体耐高温性更好。
但由于钴元素占比较高，且钴本钱价格高于钕价格，目前下贱利用相对较少，紧张用于国防军工、航空航天、通讯技能等领域。

当代钕铁硼磁材紧张分为粘结钕铁硼及烧结钕铁硼两种，两者差异紧张在于工艺上的不同。
粘结钕铁硼是在钕铁硼磁粉中注射粘合剂，再通过各种可塑性材料的成型工艺加工而成，目前紧张利用于硬盘驱动器磁体、汽车电机及磁传感器以及其他各种工业用和家用电机。
烧结钕铁硼则是采取粉末冶金工艺，对熔炼和浇铸炉体抽真空，通过高温加热成型。
下贱紧张利用包括稀土永磁电机、扬声器、磁选机、打算机磁盘驱动器、磁共振成像设备仪表等。
由于磁性与成型办法上的不同，使得粘结钕铁硼磁材与烧结钕铁硼磁材在利用上的交集并不多，烧结钕铁硼由于具有较高的磁能积和性价比，广泛利用于功率较大的驱动电机等领域，粘结钕铁硼具有工艺大略、体积小等特点，较多利用于微特电机等领域。

还有一种是热压钕铁硼，热压汝铁硼是通过热挤压、热变形工艺制成的磁性能较高的磁体，具有致密度高、取向度高、耐蚀性好、矫顽力高和近终成型等优点。
目前仅少数公司节制了生产工艺，专利壁垒和制作本钱高，总产量比较小。

2.永磁材料行业市场情形剖析

2021年，我国紧张稀土永磁材料产量快速增长，个中烧结钕铁硼毛坯产量20.71万吨，同比增长16%；粘结汝铁硼产量9380吨，同比增长27.2%；钐钴磁体产量2930吨，同比增长31.2%。
烧结钕铁硼是我国目前产量最高、运用范围最广泛的稀土永磁材料。

图表1：海内永磁材料产量占比情形剖析

磁性材料目前被广泛运用于消费电子、家用电器、汽车工业、风力发电和航空航天等工业领域，作为磁性材料行业的主要分支，永磁材料行业有着巨大的市场潜力和发展空间。
近年来我国永磁铁氧体磁体每年产量约50万吨。
数据显示，永磁铁氧体市场运用占比分别为：电声领域（含消费电子）37.12%，家电领域18.22%，玩具制造15.89%，汽车工业15.11%，办公设备8.09%，其他领域5.57%。

图表2：海内永磁铁氧体下贱运用占比剖析

3.永磁材料行业发展趋势剖析

家当政策长期支持促进行业发展：高性能永磁材料属于重点新材料和高新技能产品，长期得到国家家当政策的大力扶持。
干系政策的落实实行将进一步推动市场整体产品质量的提升，带动全体行业转向高端精密化的品质和做事竞争，提高下贱市场空间与产品需求，促进了行业的良性发展。

绿色家当和节能产品的急迫需求加快行业发展：随着工业化、城镇化进程加快和消费构造持续升级，我国能源需求刚性增长，资源环境问题仍是制约我国经济社会发展的瓶颈之一，节能减排依然形势严厉。
永磁材料作为节能家电、节能电机和新能源等绿色节能家当的主要根本功能材料，对我国实现绿色节能降耗的发展目标具有主要的意义，下贱市场对节能产品的兴旺需求将拉动永磁材料行业的快速发展。

稀土百口当链式发展推动行业国际竞争力提升：经由数十年的发展，我国稀土开拓利用的实力得到了全面提高，已形成了独立、完全的稀当地货业链，积累了丰富的百口当链前辈技能，已具备将资源上风转化为市场竞争上风的能力。
作为稀当地货业链中的主要一环，我国稀土永磁材料行业也快速形成了较为完全的细分居当体系，稀土百口当链上风有利于行业国际竞争力的提升。

行业技能水平显著提高：我国在90年代初期紧随日本、欧洲及美国开始从事永磁材料研究，经历了从无到有再到强的技能发展阶段。
海内领先企业在自身长期研发的根本上，不断创新前辈生产工艺、生产技能和管理方法，形成了具有中国特色的独特工艺技能和质量管理掌握体系，并在速凝工艺、破碎制粉工艺等千吨级关键技能方面得到打破，靠近以日本企业为代表的国际领先水平，国际竞争上风逐渐显现。

高性能产品市场需求兴旺为行业供应发展机遇：随着消费电子、节能家电、工业电机、风力发电和汽车工业等行业进入高速发展期，高性能永磁材料展现出广阔的运用前景，市场需求日益强劲，有望迎来需求爆发期。
在新能源汽车、工业电机、风力发电、传统汽车、变频空调、消费电子、轨道交通及工业机器人等领域的持续拉动下，叠加“双碳”政策的强力支撑，稀土永磁材料未来的需求空间已经完备打开，这就为海内优质企业发展供应了机遇。

8.软磁材料

软磁材料，指的是当磁化发生在Hc不大于1000A/m，这样的材料称为软磁体。
范例的软磁材料，可以用最小的外磁场实现最大的磁化强度。
软磁材料(soft magnetic material)具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。
紧张运用于风电、电子、打算机、通信、医疗、家电、军事等领域。
磁性材料种类浩瀚，目前一样平常根据利用特性分为软磁材料及永磁材料两大类。

软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料，易于磁化，也易于退磁。
其紧张功能是导磁、电磁能量的转换与传输，广泛用于各种电能变换设备中。
它的特点是矫顽力低，并且磁滞回线窄，磁导率高，在地的外磁场浸染下得到较高的磁感应强度。
软磁材料易于磁化，也易于退磁，广泛用于电工设备和电子设备中。
运用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等 。

纳米科技给传统磁性家当带来超过式的发展。
利用纳米材料的精良性能和分外构造来全面提高传统软磁材料的综合性能的优点，是在不用对现有设备进行大的技能改造的条件下，就可以达到全面提高企业传统材料的技能含量及质量等级的目的。
总之，软磁材料的发展将沿着高饱和磁感应强度、高磁导率、高居里温度、低损耗、低矫顽力和高频化、小型化、薄型化方向发展。
将软磁铁氧体材料进一步向高频、高磁导率和低损耗发展。
非晶、纳米晶软磁合金将研制开拓新型、功能性的非晶纳米晶复合股料，拓宽非晶纳米晶复合股料的运用领域 。

近年来，涌现了采取电驱动装置和电子掌握装置实现产品的驱动、自动掌握和多功能化的趋势，关键的核心材料之一便是软磁材料。
软磁材料在各种器件中起到能量耦合通报及转换的浸染。
在能源日趋紧缺和环境问题日趋严重的本日，降落软磁材料的损耗提高磁芯效率，在节约能源及掌握环境污染等方面具有重大意义。

20世纪90年代以来，软磁材料发展走过了辉煌的一页：非晶、纳米晶、金属玻璃软磁材料，磁粉芯、非晶微晶条带、软磁复合股料给越来越重视环境和能源问题的天下各国的节能减排带来希望。
软磁材料在汽车、新能源、信息、消费电子以及电力电子领域的小型化和高性能化中具有主要意义，有待于我们加强根本，勇于探索，进行创新性的研究，争取在未来的国际磁性材料领域中，中国的自主知识产权占相称的比例 。

据《2022-2026年软磁材料市场现状调查及发展前景剖析报告》显示：从近几年各国软磁材料生产量的变革可以看出，天下软磁材料的生产格局已经发生了很大的变革。
产量仍将有较大幅度的增长，但是竞争将会变得更为激烈。
因此，如何降落本钱、提高效率、提高产品档次及市场竞争力将成为竞争的关键。

需求量最大及对性能改进哀求最为急迫的材料是高频低功率损耗铁氧体材料和高磁导率铁氧体材料。
高频低功率损耗铁氧体材料紧张用于各种高频小型化的开关电源及显示器、变压器等。
高磁导率铁氧体材料则紧张用于宽带变压器、脉冲变压器用抗电磁波滋扰器件等。

从根本上来说，材料的微不雅观构造决定其宏不雅观性子，因此应以磁性量子理论为辅导，动手剖析并改进材料的微不雅观构造，以改进其宏不雅观磁学性能。
对软磁材料的研究已由粗晶转变到纳米晶合金材料的制备及其身分设计。
纳米材料的研究及材料设计科学正是基于这种宏不雅观磁学性能思想而发展起来的，即从第一事理出发来进行材料设计，在磁性材料方面，随着当代科学技能的发展，量子理论对自旋有序材料的成功阐明及量子理论与微磁学的结合，逐渐实现高饱和磁感应强度和低损耗软磁的目标。

据中国电子材料行业协会磁性材料分会数据显示，我国各种金属合金软磁粉末加金属磁粉芯产量约18万吨，产值约90亿元;只管受疫情等成分影响，但疫情后需求刺激，增长约8%，产量约19.5万吨，产值约100亿元。

随着我国“碳达峰、碳中和”及“新基建”等政策的实行和落地，金属软磁材料行业在光伏发电、家电、新能源汽车及充电桩、数据中央、消费电子等领域的需求势必会不断增加，市场景气度将持续提升，大有可为。

9.多模光纤与单模光纤

多模光纤（简称MMF）是一种常见光纤类型，其事情波长为850nm/1300nm，支持上百种传输模式，具备带宽高、本钱低等上风，适用于短间隔光纤传输（如机房）。
多模光纤的折射率分为渐变和阶跃两种类型。

1.多模光纤与单模光纤的差异

上述多模光纤先容中提及，多模光纤传输模式可多达数百个，而单模光纤的传输模式是单一的。
多模光纤与单模光纤的差异除了在传输模式上的不同以外，还存在着以下六个方面的差异：

两者的纤芯直径不同：虽然多模光纤与单模光纤的包层直径相同，直径大小都是125μm，但多模光纤的纤芯直径远大于单模光纤的纤芯直径，单模光纤的纤芯直径一样平常是9μm，而多模光纤的纤芯直径一样平常是50μm/62.5μm。

两者的光源不同：多模光纤一样平常采取LED（发光二极管）或垂直腔面发射激光器（VCSEL）作为光源，由于LED光源能产生许多模式的光（光较分散）；单模光纤一样平常采取激光器或激光二极管作为光源，由于激光光源能产生单一模式的光，具备高亮度、高功率等上风。

两者的带宽不同：光纤的色散是影响光纤带宽的成分，光纤色散越小，光纤带宽就越宽。
单模光纤是险些不存在色散，因此单模光纤的带宽比多模光纤的带宽宽。

两者的本钱不同：上述曾提及，单模光纤是采取激光器或激光二极管作为光源，多模光纤是采取LED（发光二极管）或垂直腔面发射激光器（VCSEL）作为光源，而激光器的价格比LED的价格高，因此单模光纤在本钱上会比多模光纤偏高。

2.多模光纤的上风

从上述多模光纤与多模光纤的差异先容中很明显看出单模光纤比多模光纤优点多，但实际上多模光纤也有一些优点。

对付局域网或城域网来说,单模与多模光纤就都可以实现。
但是由于单模光纤怕波折，且对熔接哀求较高,很随意马虎产生附加损耗，故利用单模光纤会增加布线及掩护管理难度，若是利用多模光纤就不存在这样的问题。
单模光纤的利用对清洁哀求较高，而多模光纤只需擦拭一下即可插上。
多模光纤的单模激光收发器的本钱低于单模光纤，且多模激光器的耗电小于单模激光器。

10.液芯光纤

液芯光纤是采取无机盐溶液或有机液体作为芯料、聚合物或石英玻璃为皮层的光纤，它是由石英光窗、无机盐溶液或有机液体、皮层管、护套管、端套和防尘帽组成，同常规光纤比较，其芯径大、直径粗，又称为液芯光波导管（Liquid large guide，简称LLG）或液芯光导管，具有大芯径，大数值孔径和光传输效率高档特点，尤其是在紫外光波段比普通的石英光纤具有更精良的传光效率，多适用于紫外光固化、荧光检测和刑侦取证等，其利用温度范围较窄，多在-5～40℃之间。

1.液芯光纤特点：

光斑匀化效果最好耦合效率约70-80%光纤后的光斑直径大对利用环境温度哀求高，(0°以上利用）液芯光纤：圆形能量平顶分布，没有杂散斑

11.磁存储材料

利用穿孔卡形式的机器存储，信息的读取和写入，都依赖于纸带上孔的设计。
随着电磁学的发展，从机器自动化逐步发展到电气自动化。
存储核心是利用两个状态二进制来表征数据信息。
磁性材料，利用磁矩的取向，也可以实现两态，从而替代机器打孔。
并且表征每个态的体积相对付机器孔而言，可以做到更小，从而可以实现更高的存储密度。
后续涌现的磁带存储技能，一定程度上还保留着打孔卡设计的影子。

1928年，德国德雷斯诺工程师Fritz Pfleumer 发明了“会发声的纸”——录音磁带。
其基本事情事理是：将粉碎的磁性颗粒用胶水粘在纸条上，制备成磁带。
磁带在移动过程中，随着音频旗子暗记强弱，磁带被磁化程度也会发生变革，从而记录声音。
利用该纸带可以存储仿照旗子暗记，这是利用磁性作为信息存储的最早记录。
然而，纸条比较薄弱，当时无法实用化。

Fritz Pfleumer 和磁带

随后，基于纸条磁带的设计提出了复合股料式双层磁带构造。
该构造由底层为30um厚度的醋酸纤维素薄膜和上层为20um厚的羟基铁粉和醋酸纤维素稠浊物组成，提高了磁带的机器强度，从而实现了真正的磁带。

1933年，Eduard Schueller发明了环形磁头，这是磁记录的一个主要进展。
磁场可以被掌握在很小范围内，从而实现了较高密度的信息存储。
然而，磁带用于打算机则是从1951年开始的。

磁头实物图和事情事理示意图

在磁带之后，新的磁性存储技能也层出不穷，在速率和容量上表示出巨大的上风。
然而，磁带存储在历史上功绩依旧不可磨灭。
磁带存储是当前存储器设备中单位存储信息本钱最低、容量最大、标准化程度最高的常用存储介质，也是一些主要资料档案的首选存储介质之一。

12.无机压电材料

有关压电效应，可以追溯到100多年前的一块无色透明的石英晶体上。
1880年，法国物理学家皮埃尔·居里和雅克·居里创造，这种由机器能转化成电能的过程他们称之为压电效应，具有该效应的材料称之为压电体。

1881年，居里兄弟又通过实验验证了逆压电效应，即在外电场浸染下压电体会产生形变，从而由电能转换成机器能。
随后的岁月长河里，压电材料得到了飞速发展。
第一次天下大战，压电技能被用于声纳等实际运用，第二次天下大战进一步推进了这项技能。

压电材料紧张可分为无机压电材料和有机压电材料。
无机压电材料包括压电晶体和压电陶瓷，压电晶体一样平常指压电单晶体，是指按晶体空间点阵长程有序成长而成的晶体。
这种晶体构造无对称中央，因此具有压电性。
如石英晶体、镓酸锂、锗酸锂、锗酸钛以及铁晶体管铌酸锂、钽酸锂等。
比较较而言，压电陶瓷压电性强、介电常数高、可以加工成任意形状，但机器品质因子较低、电损耗较大、稳定性差，因而适宜于大功率换能器和宽带滤波器等运用，但对高频、高稳定运用不理想。
石英等压电单晶压电性弱，介电常数很低，受切型限定存在尺寸局限，但稳定性很高，机器品质因子高，多用来作标准频率掌握的振子、高选择性的滤波器以及高频、高温超声换能器等。

压电晶体和压电陶瓷

压电陶瓷则泛指压电多晶体。
压电陶瓷是指用必要成份的质料进行稠浊、成型、高温烧结，由粉粒之间的固相反应和烧结过程而得到的微细晶粒无规则凑集而成的多晶体。
具有压电性的陶瓷称压电陶瓷，实际上也是铁电陶瓷。
在这种陶瓷的晶粒之中存在铁电畴，铁电畴由自发极化方向反向平行的畴和自发极化方向相互垂直的畴组成，这些电畴在人工极化条件下，自发极化依外电场方向充分排列并在撤消外电场后保持剩余极化强度，因此具有宏不雅观压电性。
如：钛酸钡BT、锆钛酸铅PZT、改性锆钛酸铅、偏铌酸铅、铌酸铅钡锂PBLN、改性钛酸铅PT等。
这类材料的研制成功，促进了声换能器，压电传感器的各种压电器件性能的改进和提高。

13.有机压电材料

在当代社会中，压电材料作为机电转换的功能材料，在高新领域扮演着重要的角色。
例如，利用压电材料制作的压电传感器广泛的运用于压电滤波器、微位移器、驱动器和传感器等电子器件中，在卫星广播、电子设备、生物医学以及航空航天等高新技能领域都有着重要的地位。

有机压电材料又称压电聚合物，如聚偏氟乙烯（薄膜）及以它为代表的其他有机压电（薄膜）材料。
这类材料及其材质柔韧，低密度，低阻抗和高压电电压常数等优点为众人瞩目，且发展十分迅速，水声超声丈量，压力传感，引燃引爆等方面得到运用。
不敷之处是压电应变常数偏低，使之作为有源发射换能器受到很大的限定。

1.智能压电材料的广泛运用

压电材料的运用领域可以粗略分为两大类：即振动能和超声振动能-电能换能器运用，包括电声换能器，水声换能器和超声换能器等，以及其它传感器和驱动器运用。

换能器上的运用：换能器是将机器振动转变为电旗子暗记或在电场驱动下产生机器振动的器件压电聚合物电声器件利用了聚合物的横向压电效应，而换能器设计则利用了聚合物压电双晶片或压电单晶片在外电场驱动下的波折振动，利用上述事理可生产电声器件如麦克风、立体声耳机和高频扬声器。
对压电聚合物电声器件的研究紧张集中在利用压电聚合物的特点，研制利用其它现行技能难以实现的、而且具有分外电声功能的器件，如抗噪声电话、宽带超声旗子暗记发射系统等。

驱动器上的利用：压电驱动器利用逆压电效应，将电能转变为机器能或机器运动，聚合物驱动器紧张以聚合物双晶片作为根本，包括利用横向效应和纵向效应两种办法，基于聚合物双晶片开展的驱动器运用研究包括显示器件掌握、微位移产生系统等。
要使这些创造性设想得到实际运用，还须要进行大量研究。

传感器上的运用：压电元件一样平常由两块压电晶片组成。
在压电晶片的两个表面上镀有电极，并引出引线。
在压电晶片上放置一个质量块，质量块一样平常采取比较大的金属钨或高比重的合金制成。
然后用一硬弹簧或螺栓，螺帽对质量块预加载荷，全体组件装在一个原基座的金属壳体中。
为了隔离试件的任何应变传送到压电元件上去，避免产生假旗子暗记输出，以是一样平常要加厚基座或选用由刚度较大的材料来制造，壳体和基座的重量差不多占传感看重量的一半。

超声成像检测：超声检讨已在医学诊断中霸占主要地位。
超声波，超出人耳所能听到的声音，可用于查看身体内部的情形。
妇科年夜夫利用超声检讨来不雅观察未出生婴儿在子宫内的发育情形，心脏病专家利用这种技能检测泄露的心脏瓣膜或确定血管中的流速。
超声检讨常日利用一个小巧、方便的设备，该设备在人体皮肤上移动以查看身体内部的情形，因此这种非侵入性技能无痛且易于利用。

机器人上的运用：机器人安装靠近觉传感器紧张目的有以下三个：其一，在打仗工具物体之前，得到必要的信息，为下一步运动做好准备事情；其二，探测机器人手和足的运动空间中有无障碍物。
如创造有障碍，则及时采纳一定方法，避免发生碰撞；其三，为获取工具物体表面形状的大致信息。

14.复合压电材料

复合压电材料是在有机聚合物基底材料中嵌入片状、棒状、杆状、或粉末状压电材料构成的。
至今已在水声、电声、超声、医学等领域得到广泛的运用。
如果它制成水声换能器，不仅具有高的静水压相应速率，而且耐冲击，不易受损且可用与不同的深度。

1.智能压电材料的发展与前景

随着环境保护和社会可持续发展的哀求，发展环境折衷性材料及技能已是公认的大势所趋。
为了防止环境污染，国内外科研职员对无铅压电材料开展了大量的研究事情并取得了令人鼓舞的进展。
另一方面，由于晶体成长周期长、价格本钱昂贵，加之受热稳定性的影响。
因此，制作价格适当、性能更好的、大尺寸单晶仍旧是今后努力的紧张方向。
此外，研究还表明，织构化是多晶材料获取高性能的另一个主要手段。
利用模板晶粒成长或掺杂晶种的多晶织构化成长技能，在原来无规则的多晶的进行定向排列成长，形成织构化的微不雅观构造，得到单晶的物理性能，在某一方向上得到强的压电性能，这方面的研究已有不少，尤其是在无铅压电材料和高温压电材料上。

此外，传统的压电体材料及其工艺受尺寸的限定，难以适应当代电子器件微型化、小型化、集成化发展方向的哀求。
随着微不雅观天下探索进程的加速，微机电系统飞速发展，急迫哀求压电材料实现薄膜化，从而为相应微器件的设计和制作研究创造条件。
作为微机电系统MEMS用驱动源的压电薄膜，不仅哀求事情电压低、重量轻、体积小、本钱低、随意马虎与半导体工艺兼容，而且还须要驱动器单位体积的输着力足够大，传感器的噪声小。
研究表明，能胜任的只有微米级厚度的膜及多层膜，因此，近些年来1～10 µm以至更厚的压电薄膜是国内外研究的热点和主要发展方向。

末了，压电材料的发展要与其他学科或技能的发展密切干系，应加大学科交叉性和相互渗透性研究，特殊是在微机电系统技能是一个范例的多学科交叉的前沿性领域，险些涉及自然及工程科学的所有领域，因此，要把稳和利用相邻学科技能的新进展，加强各学科之间以及学科与工艺之间相互浸染和渗透，有效拓展其创新性研究。

15.贮氢材料

根据吸氢机理的差异，贮氢材料可以分为物理吸附贮氢材料和化学贮氢材料两大类。

1.物理贮氢材料

物理贮氢的紧张事情事理是利用范德华力在比表面积较大的多孔材料上进行氢气的吸附，多孔材料进行物理贮氢的优点是吸氢-放氢速率较快、物理吸附活化能较小、氢气吸附量仅受贮氢材料物理构造的影响。
物理吸附贮氢材料紧张包括：碳基贮氢材料、无机多孔材料、金属有机骨架（MOF）材料、共价有机化合物（COF）材料等。

碳基贮氢材料：碳基贮氢材料因种类繁多、构造多变、来源广泛较早受到关注。
鉴于碳基材料与氢气之间的相互浸染较弱，材料贮氢性能紧张依赖适宜的微不雅观形状和孔构造，因此，提高碳基材料的贮氢性一样平常须要通过调节材料的比表面积、孔道尺寸和孔体积来实现。
碳基贮氢材料紧张包括活性炭、碳纳米纤维和碳纳米管。

无机多孔材料：无机多孔材料紧张是具有微孔或介孔孔道构造的多孔材料，包括有序多孔材料（沸石分子筛或介孔分子筛）或具有无序多孔构造的天然矿石。
沸石分子筛材料和介孔分子筛材料具有规整的孔道构造和固定的孔道尺寸，构造上的差异会影响到材料的比表面积和孔体积，进而影响到材料的贮氢性能。

金属有机骨架（MOF）材料：MOF材料是由金属氧化物与有机基团相互连接组成的一种规则多孔材料。
由于MOF材料具有低密度、高比表面积、孔道构造多样等优点而受到了广泛关注。

共价有机化合物（COF）材料：COF材料是在MOF材料根本上开拓出来的一种新型多孔材料。
由于COF材料的骨架全部由非金属的轻元素构成，COF材料的晶体密度较低，更有利于气体的吸附，因此COF材料的贮氢性能引起了极大的关注。
COF材料的贮氢性能与它的物理构造（包括孔体积、孔构造和晶体密度）有直接关系。
虽然与MOF材料比较，COF材料的贮氢性能有所提高，但在常温条件下的贮氢量还是不能令人满意。
科研职员也正在研究改进COF材料贮氢能力的方法，这样多学者将碱金属离子引入COF材料骨架构造中，这大大提高了材料的贮氢性能。

2.化学贮氢材料

化学贮氢的紧张事情事理是氢以原子或离子形式与其他元素结合从而实现氢气的存储。
基于化学机制的贮氢材料紧张包括：金属-合金贮氢材料、氢化物贮氢材料和液体有机氢化物。

金属-合金贮氢材料：金属-合金贮氢材料是研究较早的一类固体贮氢材料，制备技能和制备工艺均已成熟。
金属-合金类材料不仅具有超强的贮氢性能，还同时具有操作安全、清洁无污染等优点。
但金属或合金材料的氢化物常日过于稳定，与物理吸附类贮氢材料比较，金属-合金贮氢材料的贮氢和放氢都只能在较高的温度条件下进行。
金属-合金贮氢材料可以分为镁系、钒系、稀土系、钛系、锆系、钙系等。

氢化物贮氢材料：氢化物贮氢材料紧张包括配位铝复合氢化物、金属氮氢化物、金属硼氢化物和氨硼烷化合物。

3.液体有机氢化物

不饱和液体有机物（包括烯烃、炔烃和芳烃）可以在加氢和脱氢的循环反应中实现吸氢和放氢。
个中，贮氢性能最好的是单环芳烃，苯和甲苯的理论贮氢量都较大，是较有发展前景的贮氢材料。

与传统的固态贮氢材料比较，液体有机氢化物贮氢材料有以下优点：1）液体有机氢化物的储存和运输大略，是所有贮氢材料中最稳定、最安全的；2）理论贮氢量大，贮氢密度也比较高；3）液体有机氢化物的加氢和脱氢反应可逆，贮氢材料可反复循环利用。

4.总结

随着环球能源供应逐渐紧张，各国的氢能安全问题都将提到日程上来。
能否开拓出性能优秀的贮氢材料是决定氢能能否大规模运用的关键问题。
从运用的角度出发，目前各种贮氢材料中最具上风的是金属-合金类贮氢材料。
其他化学贮氢材料或物理贮氢材料多因贮氢量或贮氢密度较低而难以达到运用哀求。
未来，贮氢材料的投资机会可从关注以下方向：1）质料易得、价格低廉、能够实现工业化制备的贮氢材料；2）开拓轻元素或稠浊轻元素，以进一步提高材料的贮氢密度；3）重点关注贮氢材料的可循环利用，将氢气的储存-开释体系作为一个整体，发展实用的氢材料或者贮氢体系。

16.锂离子电池材料

动力电池是指专为工具供应动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车供应动力的蓄电池。
随着对动力电池性能哀求的不断提升，动力电池不断换代改造，从可反复循环利用的铅酸电池，到镍镉电池，再到镍氢电池，再到如今的锂离子电池、钠离子电池、燃料电池。
动力锂离子电池比较同时期其他电池，具有能量密度高、技能成熟度高、长循环寿命等特点，是现阶段的主流动力电池。

动力锂离子电池按照正极所用材料类型可分为磷酸铁锂电池、三元锂电池、钴酸锂电池、锰酸锂电池，相较于锰酸锂和钴酸锂，磷酸铁锂电池和三元锂电池在能量密度、安全性、循环次数及生产本钱等方面具备综合上风，因此运用更为广泛。

表 各种锂离子电池性能比拟

锂离子电池家当链上游紧张为锂矿、钴矿、镍矿、石墨等矿物元素的开采与冶炼，以及聚烯烃、有机碳酸酯和其他各种化合物的制备与提纯。
家当链中游紧张为包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液和其他各种赞助材料的制备，以及电芯制作、模组集成、电池包集成等。
家当链下贱紧张为新能源汽车、电动自行车及回收利用等领域。

图 锂离子动力电池材料家当链

动力电池是新能源车制造本钱最高部分，正极材料是动力电池本钱占比最高的原材料。
动力电池生产本钱约占新能源车生产本钱的38%，正极材料约占电池材料总本钱的比例的35%-45%；负极材料约占比10%-20%；隔膜约占比15%-20%；电解液约占比10%-15%；其他赞助材料如钢壳、铝壳等约占本钱的10%-15%旁边。

图 新能源车及动力锂电池本钱构成

1.家当规模：增长迅速，空间广阔

新能源汽车销量迅速增长，渗透率逐年提升。
环球新能源汽车销量由2016年的79万辆增长至2022年的1082.4万辆，年复合增长率达54.68%，环球市场渗透率也由0.9%增长至12%。
我国新能源汽车增长更为迅速，销量由2019年的120.6万辆增长2022年的649.8万辆，市场渗透率亦从4.68%上升至27.6%。

图 新能源汽车销量及渗透率

我国动力电池装机量持续提升，约占环球装机总量的五成。
2021年环球动力电池在电动汽车上的装机量约为297GWh，较2020年增长超过100%。
中国凭借新能源汽车家当的先发上风，动力电池家当进入快速发展阶段，已经成为环球最大的动力电池生产国之一。
2021年我国动力电池装机量共计154.5GWh，占环球装机量的五成。

图 2018-2021年动力电池装机量

展望未来，动力电池家当将在绿色革命的推动下连续保持高速增长。
天下紧张经济体均设立了电动化目标，推动新能源汽车的发展。
2020年10月，我国***办公厅印发《新能源汽车家当发展方案（2021-2035年）》，明确在2025年我国新能源汽车新车发卖量达到汽车新车发卖总量的20%旁边，2035年，纯电动汽车成为新发卖车辆的主流，公共领域用车全面电动化。
美国亦在2020年《清洁能源革命和环境操持》和2021年《新基建操持》中充分鼓励新能源汽车的发展，并确立了2030年新能源汽车渗透率50%的目标。
欧洲国家中，法国提出2040年无利用化石燃料的汽车，英国提出2035年电动化率达100%。
发展新能源汽车已玉成球紧张经济体的共识，动力电池作为新能源汽车能量存储与转换装置的根本单元，是新能源汽车的核心零部件，其技能发展水平是环球汽车家当电动化转型的关键支撑。
在环球汽车家当电动化的浪潮下，动力电池未来仍有数倍的增长空间，GGII估量，2025年环球动力电池出货量将达到1,550GWh，2030年有望达到3,000GWh。

2.竞争格局：竞争激烈，集中度高

动力电池生产商紧张集中于中国、日本和韩国，行业内参与企业浩瀚，竞争较为激烈，龙头企业霸占较高的市场份额，行业整体市场集中度较高。
根据SNE Research调研数据，2021年环球前十动力电池企业装机量约为270.8GWh，占环球动力电池装机量的91.2%。

我国部分企业已具备国际竞争力，在环球市场具备一定的竞争地位，在环球动力电池装机量前十名中，我国企业霸占6席，市场份额约为48%。
宁德时期动力电池装机量最高达96.7GWh，市场份额约为32.6%。
此外，比亚迪、中创新航、国轩高科、远景动力、蜂巢能源均进入装机量环球前十。
2021年中国前十动力电池企业装机量占市场份额92.20%，在新能源汽车的强劲带动下，市场对锂离子动力电池的需求不断提升，由于头部企业产能及供应链保障更加充分，保障了快速增长的需求供应，市占率得到进一步的提升。

表 2021年环球动力电池装机量TOP10(GWh)

来源：前沿材料

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