超材料是指為了獲得與眾不同的材料功能,而在不破壞原材料物理學(xué)規(guī)律的前提下,通過在其多種物理結(jié)構(gòu)上進(jìn)行人為設(shè)計(jì),而得到的具有新型功能的復(fù)合材料。正是由于其基于精密的物理結(jié)構(gòu)和尺寸大小,具備獨(dú)特的功能價(jià)值和使用價(jià)值,才使得各國(guó)對(duì)其的關(guān)注度不斷提升。目前,超材料被廣泛應(yīng)用于國(guó)防科技、工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域,具備一定的戰(zhàn)略價(jià)值。
超材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
資料來源:智研咨詢整理
在全球超材料市場(chǎng),歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將超材料行業(yè)作為戰(zhàn)略性行業(yè)來對(duì)待,不斷加強(qiáng)對(duì)超材料行業(yè)的科研支持力度。美國(guó)多家著名半導(dǎo)體企業(yè)共同出資設(shè)立超材料研究基金,國(guó)家軍方更是宣稱要將超材料優(yōu)先用于軍事設(shè)備制造。日本政府也不斷加大對(duì)超材料技術(shù)的財(cái)政支持,并將其列入隱形戰(zhàn)斗機(jī)的核心關(guān)鍵技術(shù)。歐盟和上述國(guó)家類似,也是重金支持超材料行業(yè)的發(fā)展。在各個(gè)國(guó)家的大力支持下,全球的超材料行業(yè)迎來了快速發(fā)展時(shí)期。
根據(jù)智研咨詢發(fā)布的 《2020-2026年中國(guó)超材料行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及前景戰(zhàn)略分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示:2018年,全球超材料市場(chǎng)規(guī)模約為9.98億美元,較2017年的8.38億美元增長(zhǎng)了19.10%。更有相關(guān)人士指出未來幾年,全球的超材料復(fù)合增長(zhǎng)率將超過20%。
2013-2018年全球超材料市場(chǎng)規(guī)模走勢(shì)圖
資料來源:智研咨詢整理
目前,全球主要的超材料創(chuàng)業(yè)企業(yè)正在致力于研制出新型的超材料,希望將其應(yīng)用于衛(wèi)星通訊、無線充電、、聲波塑造、安全檢測(cè)集成電路檢測(cè)等領(lǐng)域。
全球主要的超材料創(chuàng)業(yè)企業(yè)一覽
企業(yè)名稱 | 企業(yè)簡(jiǎn)介 |
Kymeta | 主要開發(fā)基于軟件和超材料的電子波束成型的下一代衛(wèi)星通信天線 |
Evolv Technology | 公司的超材料產(chǎn)品主要是面向下一代毫米波安全成像系統(tǒng) |
Echodyne | 主要開發(fā)基于超材料的小型雷達(dá)裝置 |
Pivotal Commware | 得益于超材料的應(yīng)用,基于軟件的控制系統(tǒng)可以移動(dòng)平板天線的焦點(diǎn),而無需改變天線的方向 |
Metaboards | 致力于使用超材料打造更好的無線充電解決方案 |
Metawave | 開發(fā)了一款人工智能和超材料相結(jié)合的雷達(dá)系統(tǒng),主要面向自動(dòng)駕駛領(lǐng)域 |
MTI | 主要從事智能材料和光子研究,特別是超材料、納米制作和計(jì)算電磁學(xué) |
Metasonics | 開發(fā)下一代可定制,可擴(kuò)展的聲學(xué)超材料的公司 |
TeraView | 致力于太赫茲光成像和光譜學(xué)應(yīng)用 |
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我國(guó)的超材料行業(yè)發(fā)展與別國(guó)不同的點(diǎn)在于,我國(guó)超材料行業(yè)具有明顯的企業(yè)集中性,集中分布于一些高校和光啟技術(shù)有限公司。尤其是光啟技術(shù),更是我國(guó)超材料行業(yè)的龍頭企業(yè),近年來,在超材料方面的營(yíng)業(yè)收入呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。2017年,其超材料收入約為0.31億元,到2018年,該指標(biāo)增長(zhǎng)至1.34億元,增長(zhǎng)了近330.75%。2019年上半年,其超材料收入為0.61億元,同比增長(zhǎng)率為134.70%。
2017-2019年6月份光啟技術(shù)超材料收入走勢(shì)圖
資料來源: 企業(yè)年報(bào) 智研咨詢整理
就中國(guó)超材料的專利申請(qǐng)情況來說,2019年,我國(guó)超材料專利數(shù)為282個(gè),近年來,專利申請(qǐng)數(shù)量的最高點(diǎn)在2011年,申請(qǐng)數(shù)量達(dá)686個(gè)。
2010-2019年我國(guó)超材料專利數(shù)走勢(shì)圖
資料來源:佰騰網(wǎng) 智研咨詢整理
從專利申請(qǐng)人可以看出,我國(guó)超材料行業(yè)具有明顯的集中性,目前為止,申請(qǐng)專利數(shù)量共2092個(gè),其中,光啟技術(shù)專利數(shù)量為1786個(gè),占比達(dá)85%。
我國(guó)超材料專利申請(qǐng)人申請(qǐng)占比統(tǒng)計(jì)
專利申請(qǐng)人名稱 | 專利數(shù)量(個(gè)) | 專利占比(%) |
深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司 | 1072 | 51.24% |
深圳光啟高等理工研究院 | 678 | 32.41% |
電子科技大學(xué) | 83 | 3.97% |
東南大學(xué) | 62 | 2.96% |
華中科技大學(xué) | 45 | 2.15% |
深圳光啟尖端技術(shù)有限責(zé)任公司 | 36 | 1.72% |
中國(guó)計(jì)量大學(xué) | 33 | 1.58% |
南京郵電大學(xué) | 29 | 1.39% |
西安交通大學(xué) | 29 | 1.39% |
西安電子科技大學(xué) | 25 | 1.20% |
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總體來說,我國(guó)超材料行業(yè)處于快速發(fā)展時(shí)期,但仍然存在一些問題制約行業(yè)的優(yōu)化升級(jí)。一是我國(guó)超材料設(shè)計(jì)方法與國(guó)外存在差距,依然存在計(jì)算效率低、尋優(yōu)算法收斂難等問題。二是由于我國(guó)超材料的制備工藝和設(shè)備較差,部分超材料研究仍然停留的手工階段,不利于超材料的大規(guī)模生產(chǎn),制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展。三是國(guó)內(nèi)研制超材料的企業(yè)數(shù)量較少,且超材料主要用于國(guó)防和航空領(lǐng)域,在民事領(lǐng)域的滲透率還有待提升。
多措并舉,促進(jìn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展
1、通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建立,促進(jìn)行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展,并且有利于上級(jí)對(duì)該行業(yè)的監(jiān)管。
2、當(dāng)前該行業(yè)企業(yè)數(shù)量較少,國(guó)家可以加大對(duì)該行業(yè)企業(yè)的支持力度,并鼓勵(lì)行業(yè)企業(yè)與科研院所和高校開展產(chǎn)學(xué)研合作,整合系統(tǒng)資源,促進(jìn)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。
3、完善商業(yè)模式,建立需求導(dǎo)向機(jī)制,積極推動(dòng)傳統(tǒng)超材料的更新?lián)Q代,并強(qiáng)化超材料設(shè)備的研發(fā)力度,改善設(shè)備缺陷。最后,積極引導(dǎo)超材料行業(yè)向航空航天、衛(wèi)星通信領(lǐng)域發(fā)展。


2025-2031年中國(guó)超材料行業(yè)市場(chǎng)行情監(jiān)測(cè)及未來趨勢(shì)研判報(bào)告
《2025-2031年中國(guó)超材料行業(yè)市場(chǎng)行情監(jiān)測(cè)及未來趨勢(shì)研判報(bào)告》共十二章,包含國(guó)內(nèi)重點(diǎn)超材料研究企事業(yè)機(jī)構(gòu)分析,超材料行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)分析, 觀點(diǎn)與結(jié)論等內(nèi)容。
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