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启辰观点

「连界者·洞察」关于新材料与国家战略,你需要关注的三个大方向

发布日期:2022-08-02 12:00

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观点 | 王玥 整理 | 穆馨培 责编 | 陈嘉武


材料是人类社会的基本组成要素和关键性资源,伴随着社会生产模式的发展而发展, 新材料与现代技术的联系日益密切。现阶段,随着新材料应用领域的不断突破,科学技术和社会生产力也将持续发展并推动整个社会的技术变革。


美国、日本和欧洲等地区在经济实力、核心技术、研发能力、市场占有率等方面占据绝对优势,拥有成熟的新材料市场,多数产品占据全球市场的垄断地位,是新材料产业主要的创新主体。


但随着中国、印度等国家相关领域的快速发展和新一轮科技革命的来临,全球新材料市场的重心呈现出逐步向亚洲地区转移的趋势,全球技术要素和市场要素配置方式将会发生深刻的变化,地区发展的差异化可能会继续加剧。


在新基建的背景下,降本增效,拉动智能化数字化建设,新材料的创新速度会越来越快,并逐渐向高性能、多功能、复合、智能和低成本化方向发展,学科间的交叉越来越复杂。


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“ME”时代

对新材料提出了更高的要求

我认为新材料是我们接下来技术变革的基石,底层技术带来的底层材料变化,对接下来整个产业化以及投资的一个趋势影响是巨大的,为什么这么说呢?


可以看一下我们一系列的研究:其实人类的技术变革史背后还有一条引线,就是材料发展史。


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我找了一个好朋友在我们连界办公室的墙上画了一幅长卷,展现的是人类文明诞生以来两百多万年的一个演变过程,从山洞里一步一步走向太空,这个长卷就是人类的技术变革史,但是其实这里面我们在设计的时候就藏了两条线。


我在我们启“辰”时刻分享里面我曾经讲过这个两条线,叫“ME时代”,因为整个人类的技术成长史,还有两条引线在底层起作用,“M”就是材料,“E”就是能源。


大家可以看我们做的研究分析,当我们的工业革命通过一次次不断的迭代,你会发现我们从一开始的纺织革命到后来的电器革命,到今天形成了新一波的第四次工业革命,带来了新一代信息技术高端设备、新能源、航空航天、生物工程。


其实底层技术对很多新的材料都提出了更高的要求,也就是我们经常听到的像半导体材料、高晶硅高分子材料、纳米材料、石墨烯材料、超导材料。还有各种各样比如3D打印需要的增材制造材料,所以材料在推动整个人类技术的变革。


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新基建背后

是对新材料产业化的

一次重新触发和深刻的革命


在整个世界产业的格局变化中,今天也我们看到,我们和欧美在科技方面其实是有一定差距的,特别是在核心技术、研发能力方面。


这个在材料领域里面也会体现出这样的差距。但是好的方面是,我们可以看到全球的新材料市场重心在逐步向亚洲地区转移,同时在向中国尤其是中国大陆地区进行转移。我们可以看一下下图,这是我们的研究团队按照新材料一系列的细分领域应用领域,列举的目前在世界上比较知名的材料公司。研究结果表明,全球顶级材料公司以美国、欧洲,日韩居多,中国顶级的材料公司还相对稀缺。


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但是这里我们可以看到也是一个机会,中国在大力发展自己的科技产业,就会带动一轮新材料的彻底爆发。为什么这么说?因为很多重要会议包括中央经济会议的一系列举措反复提到了,要多投入新的基础建设。今天经过新冠疫情,我们现在经济遇到了暂时的困难,需要重新去启动经济的新增长点。


新基建也是摆上了我们整个国家投资最重要的议程,按照十四五规划,我们的新基建整体投资规模约27万亿,经过新冠疫情在2022年这一轮对我国经济的侵扰,国家在这方面还会加大投资来刺激经济和消费。那么新基建包括什么?包括工业互联网、人工智能、高铁、特高压、大数据中心、5G。


这背后都是对新材料产业化的一次重新触发和深刻的革命。就是说市场已经摆在那儿,这么多领域里面对底层材料和新材料都是一个很大的要求。


为什么这么说?我们以新基建、新能源为例,来看它最后催生哪些材料?围绕着智能制造,我们把材料分解得更细,比如高温合金,对钛,尤其对3D打印材料要求就越来越高。最近我们连界也刚刚投资了一家3D打印公司,叫摩方精密,它是全世界最精尖的纳微级3D打印公司,能够把打印精度精确到纳米级、微米级。


但是它对材料也提出了更高的要求,比如说中国缺芯,那么我们第四代半导体底层的材料依然是一个关键点。我们都知道新能源车成为新的爆发增长点,但是这对动力电池材料,氢能源的催化剂,尾气处理、催化和陶瓷材料都会产生更多的要求。


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所以我们举这样的例子,就能够看到这背后的政策逻辑和投资逻辑,关键是产业的逻辑,就是政策在大规模的推动新基建,新基建也是催生新材料很重要的一个基础和平台。


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汽车轻量化领域

促进新材料的进一步大爆发


我们最近一直在看围绕新材料领域里面的几大应用场景。你会看到现在整个新能源车增长速度是非常快的,这里面很重要的一个趋势就是汽车的轻量化,它会对材料行业有哪些影响呢?


由于环保和节能的需要,汽车的轻量化就成为世界汽车发展的主流。那么对今天我们讲的绿色环保,起到了至关重要的作用。它一方面提高汽车的动力性,让汽车变轻了,同时也能减少燃油燃料的消耗,还能降低排气的污染。汽车的装备质量每减少10%,它的续航里程就能提升5%~6%,这是一个一举多得的事情。


换算成更直观一点的数据,也就是说汽车整个装备质量假如有1500kg,它以续航500km为标准,那么它的装备质量减掉10%,它的续航里程就能够增25km,这是非常重要的一个进步。


在国家政策方面,国家已经定了汽车轻量化是推动节能减排方面的重要领域。2025年到2035年,把我们整车轻量化的系数要逐步降低到25%,这是燃油车乘用车,包括我们对燃油乘用车、电动乘用车、货车、牵引车、客车都提出非常明确的目标,这些就是在碳达峰、碳中和政策的指引下,我国在接下来的十年左右的时间来提出这样一个目标。


为了达到这样轻量化的目标,它实际上会有三个途径。这里面可能会长出一些很精良的公司,我们叫”零件茅“,因为做汽车配件这个行业过去相对传统,但是由于和大的政策趋势、产业爆发和新的技术结合。围绕汽车轻量化材料,轻量化设计以及轻量化工艺这三大领域,会形成一系列产业落地化的一个路径。


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比如说轻量化材料,能够使质量更轻的超强钢、铝合金、钛合金、镁合金甚至碳纤维复合材料来代替传统的普通钢。一方面材料变轻,同时安全还要得到保障,这样对整个材料领域来说实际上是一次非常重要的大爆发。


我们和科技部下新能源唯一的一个国家级创新中心叫国创中心,围绕着整个汽车产业革命的九大领域在做一系列的产业合作研究。


这背后有很多卡脖子的技术,从智能网联,比如汽车底层的智能交通、自动驾驶,包括底层操作系统、燃料电池、储能、电池的续航程度、动力电池、电驱动一直到整车集成。其中很重要的一个领域就是轻量化。


刚才我们说的如何通过轻量化的设计、现代化的材料来完成绿色能源、绿色环保、节能减排,达到碳中和、碳达峰战略目标下的一个业务布局。


我们和国创科研中心,在淄博打造了第一个”中国轻谷“,围绕着世界级先进车用材料进行创新的策源,形成创新生态圈。同时我们也建了创新中心,整合更多的科技企业和当地的产业去做融合。


所以整个国创连界,通过和国家级的科研中心以及地方政府合作,能够把技术从研发测试到产业化的过程,围绕着整个汽车轻量化这个链条在一个地方把它跑通。一方面拉动地方经济,同时还能做到绿色环保,更能够吸引更多的产业形成集群。


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新一代半导体处于爆发前夜

对底层材料提出了更高要求


我们再讲一个领域,新一代的半导体。我们知道在半导体领域里过去有一个非常著名的摩尔定律,这也是当时英特尔提出来的这么一个著名理论。


整个半导体领域里面龙头企业,它的集成电路上可以容纳的晶体管数量每一年半就会增加一倍,这已经形成了一个固定化的模式了。在过去的整个行业里面,将近30年的时间都是按这个方式增长的。


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但是第四代半导体也在形成一个新蓝海,这里最值得期待的就是超摩尔定律开始形成,就在现在,就是摩尔定律在终结。


由于新的材料带来的新的计算模式的变化,也就是颠覆性创新,那么今天颠覆性创新在半导体行业里面在形成一个新的历史性时刻,就是摩尔定律开始被颠覆。


这个背后原因是什么?整个全球半导体的产业历程也经历了多次转移。第一次转移是从美国开始转向日本,第二次转移是通过韩国形成新的一片产业中心。今天的第三次转移,实际上在向中国大陆进行大规模的转移。


所以在过去这些年,整个中国大陆已经成为世界半导体的一个主力军,但是这其实对很多底层材料都提出了非常高的要求。


因为这个行业正在处于爆发的前期,我们经常讲第二代半导体,它形成了欧美日韩的很多大企业。今天很多国际巨头都是在第一代、第二代半导体发展过程中形成的。那么第三代、第四代半导体企业已经开始加速布局,但同时还处于行业的爆发前期。中国要想抓住这样的产业机会,很重要一点就是对底层材料的深度研发布局和把握。



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这是我们看到的无论是半导体行业还是新能源车对底层材料都形成了更高的需求,也是产业化的一个机会。


我们讲这两个行业的例子也都是想说明现在出现了这样的投资窗口。第三、四代新型半导体材料出现了超越摩尔定律,同时国家围绕着2030重大新材料应用的布局产业发展方向。整个世界技术革命,也推动了新材料的爆发,所以我们认为这是非常重要的产业投资时机。


-E.N.D-


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