鋰電世界    石墨烯或將“徹底改變21世紀”。據相關專家分析，用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會快數百倍。

    《新材料產業“十二五”規劃》為許多的材料在中國未來的發展指明了方向，本期將沉淀前段時間一直以來材料科學的調查研究精華，為跨越三個階段的新材料研究列出期終榜單。

    未來十大最具潛力新材料

    2012年，工信部發布的《新材料產業“十二五”發展規劃》將石墨烯作為前沿新材料之一。國家科技重大專項、國家973計劃也圍繞石墨烯部署了一批重大項目。業內人士估計，石墨烯規模未來能達到萬億元以上。

    另一個火熱的新材料，是碳纖維及其復合材料。

    隨著低碳經濟的不斷發展，碳纖維產品的需求也將不斷攀升。碳纖維強度大、密度低、線膨脹系數小等特性使之在飛機制造等軍工領域、汽車和醫療器械等工業領域、高爾夫球棒和自行車等體育休閑領域備受追捧。

    第三種新材料，是輕型合金，主要包括鋁合金、鎂合金和鈦合金。這三種輕型合金由于輕量化、高強度等特點，已經在越來越多的領域開始取代傳統的鋼才和重型合金。據資料顯示，近年來我國批量生產的軍用飛機機體和發動機用鈦質量合計占比達25%，而F-22鈦合金占比更是高達41%。預計到2015年，關鍵新合金品種開發取得重大突破，形成高端鋁合金材30萬噸、高端鈦合金材2萬噸、高強鎂合金壓鑄及型材和板材15萬噸的生產能力。

    第四種新材料是功能性膜材料。根據科技部《高性能膜材料科技發展“十二五”專項規劃》，預期至2015年膜產業結構達千億元規模，“十二五”期間年均增長率30%，市場前景廣闊。

    此外，碳納米管、超導材料、半導體材料、智能材料、生物材料和特種玻璃都是目前最為火熱和最具潛力的新材料品種。

    以下是對石墨烯、碳纖維、輕型合金、碳納米管、超導材料、半導體材料、功能薄膜、智能材料、生物材料、特種玻璃這十大未來最具潛力的材料詳細介紹：

    【石墨烯】

    石墨烯是目前發現的最薄、最堅硬、導電導熱性能最強的一種新型納米材料。石墨烯被稱為“黑金”，是“新材料之王”，科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀。”

    有趣的是，石墨烯誕生并沒有使用“高大上”的科學技術，而是由英國曼徹斯特大學的兩位科學家用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出來的。

    石墨烯目前最有潛力的是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產未來的超級計算機。據相關專家分析，用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會快數百倍。而近日，美國麻省理工學院的科學家通過研究發現，在特定情況下，石墨烯能夠被轉化成具有獨特功能的拓撲絕緣體。這一研究發現，有望帶來一種制造量子計算機的新方法。

    其次，石墨烯能助力超級電容器、鋰離子電池的發展。據相關資料顯示，加入石墨烯材料，同等體積的電容可擴充5倍以上的容量，而鋰電池電極中加入石墨烯則可大幅度提高其導電性能。此外，石墨烯還可應用于電路、觸摸屏、基因測序以及制造出羽翼般超輕型飛機、超堅韌防彈衣等領域。

    【碳纖維】

    隨著低碳經濟的不斷發展，碳纖維產品的需求也將不斷攀升。碳纖維強度大、密度低、線膨脹系數小等特性使之在飛機制造等軍工領域、汽車和醫療器械等工業領域、高爾夫球棒和自行車等體育休閑領域備受追捧。

    而十八屆三種全會改革軍隊和國家安全機構的決定，增強了采購國防裝備和安防設備的預期，這為碳纖維行業的發展帶來利好。中國軍用領域對碳纖維的需求一直很大，作為現代戰略武器必不可少的新材料之一，碳纖維及其復合材料大量用于戰略導彈、隱身戰機、現代艦艇以及非殺傷性武器等方面。

    【輕型合金】

    十二五期間，中國將重點發展高強輕型合金材料。該項工程目標為，到2015年，關鍵新合金品種開發取得重大突破，形成高端鋁合金材30萬噸、高端鈦合金材2萬噸、高強鎂合金壓鑄及型材和板材15萬噸的生產能力。2014年，是高強輕型合金達到該工程目標的沖刺年，其沖刺成果值得期待。

    鈦合金，是一種在現代高端武器中占領重要位置的輕型合金。

    據資料顯示，近年來我國批量生產的軍用飛機機體和發動機用鈦質量合計占比達25%，而F-22鈦合金占比更是高達41%。鈦金屬由于具有高強度、延展性好、耐腐蝕、無磁性等優越性能，被廣泛用于航空航天、化工、石油、電力等領域。

    除鈦合金之外，輕型合金還主要包括鋁合金和鎂合金。鋁合金使用較早，如今普及程度也較高，在汽車、輪船等領域經常出現。

    而鎂合金是實用金屬當中質量最輕的，是汽車實現輕量化最重要的新材料之一。

    【碳納米管】

    碳納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形結構連接完美，具有許多異常的力學、電學和化學性能。

    碳納米管除了作為模具，在內部填充金屬、氧化物等物質外，還可用于納米結構電子器件、熱電材料、電池電極材料、低溫高靈敏度傳感器，生物分子載體、催化劑載體等領域。

    【超導材料】

    超導材料是在特定溫度下，電阻消失的材料。超導材料并不罕見，在我們生活中很多材料，如鋁、鈣、硫、磷等都具有超導特性，只是要實現這些材料的超導性就必須要達到臨界溫度、超高壓等極端條件。

    近年來，超導材料所具有的零電阻、完全抗磁性和隧道效應三個特性，使之在全世界廣受關注。其最廣為人知的用途是用在電力網上，由于無電阻，電力網中損耗為零，將可以節省10%-20%因輸送而造成的電力損耗。

    【半導體材料】

    最近，數字家居以及物聯網的崛起惠及半導體產業的蓬勃發展。據市場研究公司IHSiSuppli報告顯示，2013年，家電半導體市場增幅達到12%，規模達到26億美元，去年這一數字為23億美元。除此之外，半導體材料涉及的產業主要包括集成電路、LED、太陽能光伏等。

    【功能薄膜】

    功能薄膜屬于先進高分子材料的一種，其種類較多，應用領域各異，在戰略新興產業中扮演重要角色。目前，被看好的功能薄膜主要有光學薄膜、光伏薄膜、鋰電池隔膜、水處理滲透膜、高阻隔包裝膜等。

    【智能材料】

    你想象過有一天手機揣在兜里就能充電嗎？英國的科學家利用智能材料滿足了人們的這一愿望。

    今年上半年，英國沃達豐手機公司和南安普頓大學合作研制一種便捷式充電器，只要將手機與褲袋內的接駁頭相連即可充電。而該短褲是用智能面料聚合泡沫物料制成，它的作用是能將人體運動時產生的能量轉化成電能。

    一般認為，智能材料擁有七大功能，包括傳感功能、反饋功能、信息識別與積累功能、響應功能、自診斷能力、自修復能力和自適應能力。而這七大功能正好切合了時下火熱的可穿戴設備以及4D技術，此外該材料在醫療、軍工、建筑等領域也具有巨大的潛力。

    【生物材料】

    生物材料主要應用在醫學上，目前利用生物材料已經生產出除大腦以外的人體所有的器官。在市場上已經有的產品包括人工眼角膜、心臟支架、心臟起搏器、人工硬腦膜等等。

    【特種玻璃】

    特種玻璃包含的光伏玻璃和超薄玻璃兩個子行業也迎來發展先機。隨著移動設備產業的發展，對高性能玻璃的需求也越來越大，其中包括用于各種平板顯示器件的平板玻璃，用于光的折射、透射等方面的傳光玻璃。此外，微晶玻璃還應用在太陽能基板、集成電路基板和人工骨齒等方面。

    十大極具潛質新材料公司

    我們通過這半年來對新材料基礎物質、新材料頂尖實驗室和相關公司的調查研究，并對比新材料上市公司的產品前景、公司核心競爭力和公司業績和估值，得出在2014年具備翻倍潛質的十大上市公司。

    十大上市公司分別是：康得新、津膜科技、歐菲光、中國寶安、中科三環、云南鍺業、國瓷材料、方大炭素、長海股份和銀邦股份。

    十大公司分別從事高分子材料、石墨烯、特種金屬材料、先進陶瓷材料和碳纖維復合材料的研發和銷售，都是新材料中最具發展潛力的品種。

    其中，不少公司募投項目都將在2014年達產，產能將出現大幅增長。康得新預計2014年項目完全達產后，每年新增銷售收入49。21億元、凈利潤12。79億元，分別達到2012年總營收和凈利潤的220%和300%。

    津膜科技預計2014年3月31日復合熱致相分離法高性能PVDF中空纖維膜產業化和海水淡化預處理膜兩大項目全部投產后，公司產能規模將達到415萬平米/年，是目前的4倍。

    長海股份預計年產70000噸E-CH玻璃纖維生產線項目投產后，公司玻纖紗產能將從3萬噸提升至10萬噸，增幅達233%。

    銀邦股份方面，公司目前總產能7。5萬噸，公司計劃通過募投項目將產能提升至20萬噸/年。

    作為高科技企業，新材料公司都面臨包括技術進步競爭者蜂擁而入引起惡性競爭、以及新產品開發不及預期等風險，投資者需仔細分辨。