世界新材料 屏蔽材料 导热材料 吸波材料之领头格局

从现代科学技术史的发展来看，每一项重大科技的突破在很大程度上都依赖于相应的新材料的发展。新材料产业的创新主体是美国、日本和欧洲等发达国家和地区，占据全球市场的垄断地位。其中，全面领跑的国家是美国，日本的优势在纳米材料、电子信息材料等领域，欧洲在结构材料、光学与光电材料等方面有明显优势。中国、韩国、俄罗斯紧随其后，目前属于全球第二梯队。中国在半导体照明、稀土永磁材料、人工晶体材料，韩国在显示材料、存储材料，俄罗斯在航空航天材料等方面具有比较优势。

世界新材料主要生产商美国铝业、杜邦、拜耳、GE塑料、陶氏化学、日本帝人、日本TORAY、韩国LG等大型跨国公司，加速对全球新材料产业的垄断，并在高技术含量、高附加值的新材料产品市场中保持主导地位。值得一提的是，世界著名企业集团凭借其技术研发、资金和人才等优势不断向新材料领域拓展，尤其在高附加值新材料产品中占据主导地位。比如著名的尤尼明几乎垄断着国际市场上4N8及以上高端石英砂产品；比如全球新材料巨头信越、SUMCO、Siltronic、SunEdison等企业占据国际半导体硅材料市场份额的80%以上。而半绝缘砷化镓市场90%以上被日本日立电工、住友电工、三菱化学和德国FCM所占有。再比如DuPont、Daikin、Hoechst、3M、Ausimont、ATO和ICI等7家公司拥有全球90%的有机氟材料生产能力。美国科锐(Cree)公司的碳化硅衬底制备技术具有非常强的全球市场竞争力，飞利浦(Philips)控股的美国Lumileds公司的功率型白光LED国际领先，美、日、德等国企业拥有70%LED外延生长和芯片制备核心专利。在小丝束碳纤维的制造领域，基本被日本的东丽纤维公司、东邦公司、三菱公司和美国的Hexel公司所垄断，而大丝束碳纤维市场则几乎由美国的Fortafil公司、Zoltek公司、Aldila公司和德国的SGL公司4家所占据。美铝、德铝、法铝等世界先进企业在高强高韧铝合金材料的研制生产领域居世界主导地位。美国的Timet、RMI和Allegen Teledyne等三大钛生产企业的总产量占美国钛加工总量的90%，并且是世界航空级钛材的主要供应商。下面分别介绍世界七大主要新材料国家基本情况：

美国是全球新材料领域的重要领导者。北京大学数字中国研究院副院长曾经认为：美国在新能源、新材料和生命工程方面的技术水平远远领先于世界其他国家。值得一提的是，美国曾经把新材料列为影响经济繁荣和国家安全的六大类关键技术之首。在确定的22项关键技术中材料占了5项（材料的合成和加工、电子和光电子材料、陶瓷、复合材料、高性能金属和合金）。美国的新材料发展特色是以国防部和航空航天局的大型研究与发展计划为龙头，主要以国防采购合同形式来推动和确保大学、科研机构和企业的新材料研究与发展工作。早在2011年，美国总统奥巴马宣布了一项超过5亿美元的“推进制造业伙伴关系”计划，通过政府、高校及企业的合作来强化美国制造业，投资逾1亿美元的“材料基因组计划”（Materials Genome Initiative）是其组成部分之一。《材料基因组计划》拟通过新材料研制周期内各个阶段的团队相互协作，加强“官产学研用”相结合，注重实验技术、计算技术和数据库之间的协作和共享，目标是把新材料研发周期减半，成本降低到现有的几分之一，以以期加速美国在清洁能源、国家安全、人类健康与福祉以及下一代劳动力培养等方面的进步，大幅加强美国在新材料领域的国际竞争力。美国重点把生物材料、信息材料、纳米材料、恶劣环境材料及材料计算科学列为主要前沿研究领域，支持生命科学、信息技术、环境科学和纳米技术等发展，尤其满足国防、能源、电子信息等重要部门和领域的需求。由此，美国制订了一系列与新材料相关的战略性计划，主要包括：“21世纪国家纳米纲要” 、“ 国家纳米技术计划（NNI）” 、“未来工业材料计划” 、“光电子计划” 、“ 光伏计划” 、“下一代照明光源计划”、“先进汽车材料计划” 、“化石能材料计划” 、“建筑材料计划” 、“NSF先进材料与工艺过程计划” 、“材料基因组计划”等。美国在新材料科技发展方面取得很大进展。比如在战略性新材料计划之下，早在2011年1月份，美国科学家开发出一种由超介质材料制造的声呐探测不到的“隐声衣”；3月份，高效存储氢的纳米复合材料问世；6月份，“诱导”聚合物拟肽链自我组装成纳米绳子，自组装纳米绳性能不逊于自然材料；9月份，以镱为基础材料研制出奇特的新型超导体，在自然状态就能达到“量子临界点” ；11月份，研发的超黑材料能吸收几乎所有照射在其上的光，吸收率超过99%；同月，新研发的世界上最轻的材料，其能量吸收性能与人造橡胶相仿，却比聚苯乙烯泡沫塑料还要轻100倍。美国拥有全球众多顶尖的新材料巨头：比如埃克森美孚(ExxonMobil)、、陶氏化学(DowChemical)、杜邦公司(DuPont)、3M公司(3M)、、美铝公司(Alcoa)、美国钢铁公司(UnitedStates Steel)、PG 工业公司(PPG Industries)、空气化工产品公司(AirProducts & Chemicals)、伊士曼化学公司(Eastman Chemical)、康宁公司(Corning)等。美国拥有世界顶尖的新材料高等学府：比如著名的西北大学、麻省理工大学（材料科学与工程学院的课程排名第一）、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（由最早成立于1867年的陶瓷、冶金、矿业等系合并而来;专业分为生物材料、电子材料等6个方向;全美材料专业排名常年前三。）、4加利福尼亚大学伯克利分校（世界上最负盛名且是最顶尖的公立大）、斯坦福大学（世界上最杰出的大学之一）、加州大学圣塔芭芭拉分校（美国顶尖的以研究科学为主，且学术声望非常高的研究性公立大学。）康奈尔大学（办学规模为当时全美高校之最）、宾夕法尼亚州立大学帕克分校（全美更大的十所公立大学之一）、佐治亚理工学院分校治亚理工学院分校（美国顶尖的理工学院。重点在研究开发下一代工程应用的材料）、美国密歇根大学（与加州大学伯克利分校以及威斯康星大学麦迪逊分校素有“公立大学典范”之称。材料专业排名非常高）。