2019-2023年中国超材料行业市场调查与发展前景分析研究报告-中商产业研究院

内容概括

超材料最初被称为左手材料(LHM)或负折射材料(NIM)，是由前苏联理论物理学家Veselago在l968年最先提出的。目前，超材料可以用来创建改进的卫星天线或安检扫描仪等装置，以及奇异创新如能产生超高分辨率图像的超级透镜，或所谓的隐形斗篷，使电磁辐射完全绕过隐藏物。

目前，全球超材料研究以美国为主，美国超材料行业中，政府是主要投资方。尽管风险资本投资者为超材料初创公司投资超过1亿美元，但主要的资金仍来源于政府，从美国DARPA到中国政府，已经投入了2亿美元。

目前，我国从事超材料研究的主体以民营研究机构、高校研究所及少数企业为主，其中，又以民营研究机构深圳光启高等理工研究院为主，该机构在超材料方面的专利申请量位列全国第一，而且远远高于第二位。另外，目前，只有深圳光启高等理工研究院将其技术转化为商业化生产。

具有成本效益的制造技术对新兴超材料的商业化至关重要，可以帮助制造超级镜头和更好的卫星天线等设备器件。超材料不久将会进入商业利基市场，预计未来10年将成为主流材料。

在全球“工业4.0”进程持续深化、“智能+”应用领域不断扩大的背景下，超材料智能结构作为战略新兴产业及人工智能革命中的代表产品，具有巨大的发展空间和良好的市场前景。国家政策也大力支持智能化相关的战略新兴产业发展：国务院颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要()》将智能结构列为前沿技术之一；工信部颁布的《新材料产业“十二五”发展规划》中明确了智能材料前沿新材料的地位，并将其归入了《新材料产业“十二五”重点产品目录》；国务院颁布的《“十二五”国家战略新兴产业发展规划》提出要重点发展具有感知、决策、执行等功能的智能专用装备，推进制造、使用过程的自动化、智能化和绿色化，大力发展先进结构材料，加快推广其在汽车制造、轨道交通等领域的应用，并开展纳米、超导、智能等共性基础材料研究和产业化；深圳市政府颁布的《深圳市机器人、可穿戴设备和智能装备产业发展规划(年)》提出，2020年之前将深圳打造成为国内领先、世界知名的机器人、可穿戴设备和智能装备产业制造基地、创新基地、服务基地和国际合作基地。

报告目录

第一章超材料行业概述 9

第一节超材料产品概述 9

第二节超材料技术说明 9

一、超材料特征 9
二、超材料分类及应用 9

第三节超材料在国防领域的应用 10

第二章全球超材料行业市场概况 15

第一节全球超材料技术发展历程 15

第二节全球超材料发展动力分析 16

第三节全球超材料产品研发分析 16

一、超材料镜头在美研制成功 16
二、美开发出超轻超强超材料 17
三、美超材料可实现见光单向传播 17
四、德科制成超材料触觉隐形斗篷 18
五、美国给车辆穿上智能“外衣” 19
六、荷兰研发出能感应地形的鞋子 19
七、美研发出耐击的发动机零件 20
八、美研发出能复原的弹性陶瓷 20

第四节全球超材料技术应用分析 21

一、超材料卫星天线商业应用 21
二、美国超材料应用现状分析 22

第三章中国超材料行业发展环境分析 23

第一节年中国宏观经济环境分析 23

一、中国GDP增长情况分析 23
二、工业经济发展形势分析 24
三、社会固定资产投资分析 25
四、全社会消费品零售总额 26
五、城乡居民收入增长分析 27
六、居民消费价格变化分析 28
七、对外贸易发展形势分析 29

第二节中国超材料行业政策环境分析 29

一、新材料产业标准化工作三年行动计划 29
二、深圳新材料产业振兴发展政策 34
三、《深圳新材料产业振兴发展规划》(年) 39
四、《年原材料工业转型发展工作要点》 40
五、《关键材料升级换代工程实施方案》 40
六、《电磁超材料术语》完成审查 41

第四章中国超材料行业专利申请情况分析 42

第一节中国超材料的专利申请情况 42

第二节中国光子晶体专利申请情况 42

第三节中国左手材料专利申请情况 43

第四节中国石墨烯材料专利申请情况 44

第五章中国超材料行业发展情况分析 47

第一节中国超材料技术发展现状 47

第二节中国超材料应用现状分析 47

一、中国超材料产品应用现状 47
（一）光启超材料卫星天线应用 48
（二）光启打造超材料公交WiFi 48
二、中国超材料商业化现状分析 49

第三节中国超材料在国防领域的应用 49

一、超材料的特种天线技术 49
二、超材料特种天线罩技术 50
三、超材料隐身技术的分析 50

第六章中国超材料重点区域分析 52

第一节超材料行业区域发展概述 52

第二节深圳超材料行业现状分析 52

一、首条超材料试产线落户深圳 52
二、深圳超材料产业联盟成立 53
三、超材料产业基地落户宝安 55
四、超材料标委会在深圳成立 55

第三节光启超材料技术及产品应用 56

一、光启研究院成立背景 56
二、光启的工作重心分析 56
三、光启的专利技术优势 57
四、光启超材料产品应用 57
五、超材料产品推广领域 58
六、光启的发展模式分析 59

第七章中国超材料行业潜在需求分析 60

第一节通信设备行业潜在需求分析 60

一、中国通信设备行业发展现状 60
二、中国通信天线市场规模统计 61
（一）基站天线市场规模统计 61
（二）微波天线市场规模统计 62
（三）通信终端设备天线规模 62
（四）通信天线行业技术特点 63

第二节废水处理行业潜在需求分析 63

一、现有的污水处理技术分析 63
二、污水处理行业的特点分析 64
三、污水处理产业化现状分析 65
四、区域污水处理产业化程度 66
五、中国废水排放的情况分析 67
六、污水处理行业的经济地位 67

第八章左手材料应用分析 70

第一节左手材料在通信系统的应用分析 70

一、左手材料在通信系统的应用概述 70
二、左手材料在微波器件中的应用 70
（一）定向耦合器 70
（二）新型滤波器 70
三、左手材料在天线中的应用 71
（一）天线小型化 71
（二）辐射效率高 71
（三）指向性高 71
（四）扫描范围大 71
四、左手材料在通信设备中的应用 72
（一）降低手机的辐射 72
（二）应用于通信雷达 72

第二节左手材料在隐身领域的应用 72

一、隐身材料的发展概述 72
二、左手材料的隐身模型 72
三、适用于隐身领域条件 72

第三节国内开展左手材料与负折射效应研究的主要单位 73

第四节左手材料商业应用分析 74

第九章光子晶体应用分析 75

第一节光子晶体应用概述 75

一、光子晶体的类型 75
二、光子晶体的特性 75
三、光子晶体的制备 76

第二节光子晶体在光纤领域专利申请情况 76

一、全球专利申请量及国家分布情况 76
二、全球专利申请量前十的企业情况 76
三、中国光子晶体光纤专利申请情况 78

第三节光子晶体在光催化领域的研究 78

一、光子晶体材料用于光催化制氢 78
二、光催化剂在废水处理中的应用 79

第四节光子晶体在兼容隐身中的应用 79

一、光子晶体的理论基础 79
（一）三维光子晶体研究 79
（二）光子晶体“隐身斗篷” 80
（三）“自适应隐身”技术 80
二、光子晶体应用于高温目标的热红外隐身 80

第五节光子晶体研发研发应用现状 80

一、光子晶体研发进展 80
（一）中国科学家研制出光子晶体纸--可重复书写 80
（二）日本研发出基于光子晶体纳米激光器的生物感应器 81
（三）东南大学研制出光子晶体防伪油墨 82
（四）日本率先实现光子晶体管激光器实用化 83
二、中国光子晶体研究的发展现状 84
（一）光子晶体光纤实现量产 84
（二）上光所研制出13.8W全固态光子晶体光纤 84

第十章其他超材料研发及应用分析 86

第一节蓝宝石材料商业应用分析 86

一、全球蓝宝石供应商产能分析 86
二、蓝宝石商用供应商分析 86
（一）哈尔滨奥瑞德光电技术股份有限公司 86
（二）江苏吉星新材料有限公司 87
三、蓝宝石材料在消费电子市场的应用前景分析 88

第二节石墨烯材料研发及应用 88

一、石墨烯材料研发应用概述 88
二、全球主要国家地区概述 89
（一）中国 89
（二）美国 90
（三）韩国 90
（四）日本 91
（五）欧盟 91
（六）台湾 92
三、石墨烯材料未来应用领域分析 92
四、国内外石墨烯供应商汇总 93
五、石墨烯商业应用分析 94
（一）石墨烯商用供应商分析 94
（二）石墨烯下游应用需求分析 97

第十一章国内重点超材料研究企事业机构分析 102

第一节深圳光启创新技术有限公司 102

一、企业发展基本情况 102
二、企业技术专利情况 102

第二节深圳光启高等理工研究院 103

一、研究院基本情况简介 103
二、研究院超材料研发历程 103
三、研究院超材料科研成果 104
四、企业技术专利数量统计 106
五、研究院超材料应用动态 107

第三节中国科学院 107

一、学院基本情况简介 107
二、学院技术专利情况 108

第四节中国计量学院 109

一、学院基本情况 109
二、学院技术专利情况 109

第五节江苏大学 110

一、学院基本情况简介 110
二、学院技术专利情况 110

第六节东南大学 111

一、学院基本情况简介 111
二、学院技术专利情况 111

第七节浙江工业大学 112

一、学院基本情况简介 112
二、学院技术专利情况 112

第八节深圳大学 112

一、学院基本情况简介 112
二、学院技术专利情况 113

第九节天津大学 113

一、学院基本情况简介 113
二、学院技术专利情况 114

第十节浙江大学 114

一、学院基本情况简介 114
二、学院技术专利情况 115

第十二章 2019-2023年超材料行业未来发展趋势预测分析 117

第一节超材料技术的研究趋势分析 117

第二节全球超材料技术的研究趋势 117

第三节全球超材料应用规模预测 117

第四节中国超材料业发展趋势分析 118

一、左手材料在隐身领域趋势与前景 118
二、左手材料在通信领域的应用展望 118
三、光子晶体在光催化领域前景展望 119
四、光子晶体在隐身领域的前景展望 119
五、石墨烯材料发展前景展望 119
五、超材料发展前景展望 120

第十三章专家观点与结论 121

第一节中国超材料产业面临问题 121

第二节超材料未来投资方向分析 121

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