中国纳米材料产业现状调研报告.doc
《中国纳米材料产业现状调研报告.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《中国纳米材料产业现状调研报告.doc(40页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、中国纳米材料产业现状调研报告 中国纳米材料产业现状调研报告 国国家家科科学学技技术术部部高高新新技技术术发发展展与与产产业业化化司司 二二一一年年七七月月 中国纳米材料产业调研 2001.7 前 言 充满生机和挑战的21世纪,以知识经济为主旋律和推动力,正在引发一场新的工业革命。合理利用资源、净化生存环境,正是这场革命的核心。在生产方式的变革中,纳米技术正在对社会发展、经济繁荣、国家安全和人类生活质量的提高,产生无法估量的影响。专家预测,纳米技术、信息技术和生物技术,将成为21世纪社会发展的三大支柱。纳米技术产业的发展,将可能重新排列各国在世界经济中的地位,因而成为当今世界大国争夺的战略制高点
2、。2000年3月,美国在其国家纳米技术计划中明确指出,启动“国家纳米技术计划”,关系到美国在21世纪的竞争实力。从前瞻性和战略性高度出发,发展纳米技术产业,并全方位向传统产业渗透已刻不容缓,这关系到中国能否把握机遇,借以跻身世界先进国家之列,在未来世界政治经济竞争格局中处于有利地位。纳米材料以它奇异的特性,为传统产业的改造提供了新的机遇。“十五”及以后一段时期,是中国产业调整、发展纳米材料产业的极好时期。改革开放以来,中国的国民经济保持了持续、快速的发展,世界瞩目。但中国国民经济主要依靠传统产业的支撑格局并没有改变,高科技产业GDP的贡献比例还很小,与发达国家相比,差距很大。国情决定了中国发展
3、纳米产业的总体思路,与美国、日本和欧洲 不同,走出有中国特色的新路子,要以发展纳米材料产业为契机,解1 中国纳米材料产业调研 2001.7 决当前国民经济发展和支柱产业中亟待解决的问题。纳米材料的发展,首先应切入传统产业,调整产业结构,注入科技含量,为实现传统产业的升级改造、促进GDP的增长做出贡献;同时,也应该寻找机遇,向新兴的高科技产业渗透,特别应重视纳米材料在环境、能源、医药和国防等领域的应用。培育新纳米材料产业,逐步形成产业链,使这些产业的起点定位在21世纪技术制高点上,为实现中国产业跨越式发展奠定基础。为配合编制十五纳米科技专项行动计划,我们组织了这次对中国纳米材料产业现状的全国调研
4、。并在广泛调研的基础上,编辑了这本中国纳米材料产业现状调研报告,希望能对上述计划的编制和发展中国纳米材料产业有所帮助。本次调研历时100天,由全国17个地方科委参与,共回收问卷211份,重点走访科研院校、纳米材料生产和应用的重点企业30多家,采访业内人士200多位。同时,本次调研工作得到了国家专利局、国家工商局、国家火炬高技术产业开发中心、中国纳米网(www.china-)、上海科技情报所等单位的大力帮助。上海博纳科技发展有限公司的周波、孙书保、吴亚妮,北京联创投资管理有限公司的马宏、胡柏良为编写本书付出了辛勤的劳动。中科院纳米科学中心主任解深思研究员、复旦大学纳米技术发展中心主任华中一教授、
5、华东理工大学超细材料制备与应用国家重点实验室主任古宏晨教授、北京市科委咸才军博士、国家税务总局陈赤军博士、华东师大杨燮龙教授、中科院上海技术物理所诸君浩教授、四川国家纳米生物2 中国纳米材料产业调研 2001.7医用材料产业化孵化基地主任李玉宝教授审阅了本报告。上海市科委章卫民、钮晓鸣、上海市经委郭延生、张明辉等提供了部分资料,在此一并表示感谢。由于时间仓促,偏颇遗漏在所难免,敬请批评指正。 国家科技部高新技术发展与产业化司二一年七月一日3 中国纳米材料产业调研 2001.7 目 录 前 言第一部分 纳米技术与纳米材料基本概况 (6)一、纳米技术与纳米材料概念二、纳米材料的制备及其应用 第二部
6、分 国外纳米产业现状与发展趋势 (11)一、战略产业与重点研究领域二、专利申请与论文数量分布三、产业规模与市场发展前景 第三部分 中国纳米材料产业的现状调研 (17)一、中国纳米材料的研发现状研究力量的分布状况 重点单位及主要成果经费来源和转化途径 政府设立的相关机构二、中国纳米材料产业化现状纳米企业的地域分布 纳米企业的结构分析产业重点与产品种类 资金强度及效益产出三、纳米材料及技术专利现状申报专利的数量分析 专利申报的时间节奏专利的申报主体分析 专利的切入领域分析 第四部分 涉足纳米领域的上市公司分析 (59)一、投资纳米公司的概况分析涉足纳米的时间分析投资纳米的领域分析二、涉足纳米领域的
7、模式分析试探性投资模式分析直接投资的模式分析投资纳米的资金分析 投资纳米的动因分析 试验性投资模式分析 孵化嫁接的模式分析第五部分 存在的问题分析及其对策建议 (73)一、中国纳米发展的制约因素科研协作不力,信息沟通缺乏 科研经费不足,专业人才匮乏成果先天不足,转化接口不畅 产权意识淡薄,行业标准缺乏4 中国纳米材料产业调研 2001.7二、纳米热中的纳米泡沫分析不顾条件,盲目上马纳米项目混淆概念,纳米产品鱼目混珠三、发展纳米产业的对策建议制订发展规划,确定切入重点抓好人才培养,强化专利保护建立质检中心,制定行业标准 心态浮躁,不重科研只重炒作 制造泡沫,骗取资金政策支持 建立创新体系,吸引多
8、元投资 加强技术交流,建设信息平台 加强科普宣传,倡导科学道德 附 件:841. 国内部分纳米材料研发机构名录2. 国内部分纳米材料企业名录3. 国内纳米材料专利统计一览表(1) 纳米材料制备专利(2) 纳米材料应用专利(3) 纳米材料制备装置专利(4) 超细材料制备专利(5) 超细材料应用专利(6) 超细材料制备装置专利4. 科技部纳米材料项目立项统计5. 涉足纳米领域上市公司情况一览表6. 上海市部分科研院校研发情况一览表5 中国纳米材料产业调研 2001.7第一部分 纳米技术与纳米材料基本概况 一、纳米技术与纳米材料概念1纳米技术纳米技术是指在纳米尺度(1-100nm之间)内,通过操纵原
9、子、分子、原子团或分子团,使其重新排列组合成新物质的技术。纳米技术是20世纪80年代末迅速起来的一门交叉性前沿学科,它大大拓展和深化了人们对客观世界的认识,使人们能够在原子、分子水平上制造材料及器件,从而将导致信息、材料、能源、环境、医疗与卫生、生物与农业等领域的技术革命。纳米技术已得到广泛关注和快速发展,目前已形成纳米材料学、纳米电子学、纳米生物医药学、纳米机械学及其它等分支学科。 2纳米材料国际上通常将处于1-100nm纳米尺度范围内的超微颗粒及其致密的聚集体,以及由纳米微晶体所构成的材料,统称为纳米材料,同时,这种材料必须具有传统材料所不具备的新的物理或化学性质。纳米尺度和新物性是确定纳
10、米材料的两个必备条件。纳米材料包括三个层次:零维的原子团簇和纳米微粒,一维调制的纳米多层膜,二维调制的纳米微粒膜,以及三维调制的纳米相材料。纳米材料和纳米结构,是当今新材料研究领域中最富有活力的研究对象,也是纳米技术中最具发展前景、最接近应用的领域。近年来,其研究与应用,已经取得了引人注目的成就。6 中国纳米材料产业调研 2001.7 3纳米材料的分类按化学组成及其特性,纳米材料可分为纳米金属、纳米晶体、纳米陶瓷、纳米玻璃、纳米高分子和纳米复合材料等;按材料物性,纳米材料可分为纳米磁性材料、纳米非线性光学材料、纳米铁磁体、纳米超导材料、纳米热电材料等;按其应用,纳米材料可分为纳米电子材料、纳米
11、光电子材料、纳米生物医用材料、纳米敏感材料、纳米储能材料等。 二、纳米材料的制备及其应用1纳米材料的主要制备方法纳米材料的制备方法主要包括物理法和化学法两种(见表1-1)。7 中国纳米材料产业调研 2001.7 2纳米材料的主要应用领域纳米材料由纳米粒子组成,具有小尺寸效应、量子效应、表面效应和界面效应等四大效应,并呈现出一般物质不具有的奇异的物理性质和化学性质。纳米材料从根本上改变了材料的结构,为克服材料科学领域中长期未能解决的问题开辟了新的途径。纳米微粒在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面具有广阔的前景,不但可形成高新技术产业群,也将对传统产业产生
12、重大影响,可加速实现传统产业的改造和升级换代。 l 医药卫生利用纳米颗粒诊断和治疗癌症,已经显示很好的效果:采用纳米超顺磁载体制作的示踪剂,可使核磁共振检出的癌细胞尺寸降到5nm以下;借助外部磁场,可使纳米磁性颗粒携带的治癌药物集中在患病组织处,从而起到“靶向治疗”的效用。另外,纳米颗粒还可分离癌细胞和正常细胞,也可以携带DNA治疗基因缺陷症。利用纳米全氟碳颗粒合成的第二代人造血,则具有生物相容性好,保存期长、无毒性等特点,可以代替自然血液。纳米材料与技术也为改进传统生物医学实验提供了新性能工具。l 电子信息8 中国纳米材料产业调研 2001.7用纳米晶体合金粉末制作的电磁波屏蔽产品,正在解决
13、日益严重的高频电磁波污染问题;而碳纳米管可能取代硅,成为电子产品的主要材料,从而提高器件的集成度和存储能力,解决功耗严重的问题。纳米材料在电子存储方面的应用,将引发一场计算机的革命。l 制造业轻质、高强、高韧的纳米复合材料及加工技术,正在改进和更新传统产品。如:PBT/ABPBI纳米高分子复合材料的综合力学性能超过铝合金,而比重仅为铝合金的一半;用纳米金属颗粒作为催化剂,可加快化学反应过程,大大提高化工合成的生产率。纳米材料将为传统产业带来生机和活力。 l环境与能源纳米能源与环保材料是最活跃也最具发展前途的研究领域之一。 纳米环保材料(纳米复合自清洁、抗菌材料,环境净化材料,环境友好水性纳米涂
14、料等),是利用纳米材料的各种效应和性能,将在空气净化、杀菌抑菌、防水防腐、吸光吸波、固体废物处理等环保方面,起到重要作用;纳米能源材料(超级电容器材料、纳米碳高效储氢材料、太阳能光电转化纳米膜材料、燃料电池纳米电极材料等),则将在解决21世纪日益突出的能源危机问题上,获得新的斩获。l 国防军工采用纳米复合材料,可以解决RAM(雷达波吸收材料)和IRM(红外隐身材料)的兼容问题,制备出多频谱、高性能、实用性强的9 中国纳米材料产业调研 2001.7 隐身材料。红外吸收功能的纤维制成的军服,既吸收了人体红外线,又增加保暖作用。纳米机构材料自身尺寸小、重量轻,又具有特殊的光学性能,是航空航天制备的最
15、佳材料。纳米卫星将取代传统的卫星系统。 此外,纳米材料在食品、化妆品、造纸、建筑等方面,也得到越来越多的应用。 3纳米材料的广阔发展前景材料是人类社会存在和发展的物质基础。跨入二十一世纪,电子信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展,对材料性能提出了更高的要求,高性能、多用途的先进新材料将成为未来社会发展的重要推动力。新材料的创新,以及在此基础上诱发的新技术,将继续成为材料领域研究开发的重点。纳米材料以其优异的性能和广阔的应用前景,必将成为21世纪新材料的重点发展方向。10 中国纳米材料产业调研 2001.7 第二部分 国外纳米产业现状与发展趋势 一、战略产业与重点研究领域1发
16、达国家的战略产业作为极具市场潜力和发展前景的新材料和新兴技术,纳米材料和纳米技术已受到世界各国的普遍关注。为了保持在纳米材料和纳米技术方面的领先地位,提高国家的竞争力,抢占纳米材料和纳米技术战略高地,近年来,各国政府纷纷制订相关发展战略和计划,投入巨资,支持纳米材料和纳米技术的研究开发,重点推进纳米材料的产业化。美国 2001年1月21日,美国总统克林顿宣布了“国家纳米技术计划”(NNI),并在2001年财政年度,为此倡议提供近5亿美元的研究开发经费。(见图2-1,表2-1) 日本 设立“推进纳米技术恳谈会”,负责研究和制订今后日本纳米材料和纳米技术研究开发的重点课题,以及实行“产官学”联合1
17、1 中国纳米材料产业调研 2001.7 攻关的具体方针政策,以推进“纳米技术战略”。日本资助纳米材料和纳米技术的三个主要政府机构是通产省、科技厅和文部省。1996年,三个机构对纳米材料和纳米技术的拨款共计1.2亿美元。日本政府已在2001年新的科技基本计划中把纳米材料和纳米技术作为今后5年科技发展的战略重点之一,2001年度为此拨款512.2亿日元。(见表2-2) 欧洲 1988-1998年,欧洲各国投入与纳米有关的研发经费约69百万欧元。欧洲仅在1999年启动的与纳米材料和纳米技术有关的计划就有15项。(见表2-3)此外,在软件业中尝到巨大甜头的发展中国家印度,2001年也投入3亿美元研究纳
18、米技术,试图再次在新技术产业革命中争得一席之地。瑞士、瑞典、俄罗斯、韩国等国家也在积极行动。 【表2-2:日本投资纳米材料和纳米技术情况】12 中国纳米材料产业调研 2001.7 2重点领域与力量分布据调查,各国在纳米材料研究领域的重点不尽相同。13 中国纳米材料产业调研 2001.7美国侧重于纳米结构材料的合成、加工和表征;日本主要研究仿生材料、纳米材料的测量、评估于加工;德国重点开发最新纳米结构、超精细表面测量等。主要国家纳米材料研究领域及力量分布如下:(见表2-4) 世界上纳米技术和纳米材料水平最先进的国家是美国、日本,德国、英国次之,这些国家的产业化都达到了相当规模。 二、专利申请与论
19、文数量分布随着纳米材料和纳米技术研究的快速发展,近几年来,各国申请的有关专利的数量与文献报道量急剧增加。其中,文献量的年相对增长率为33.3%,约两年翻一番。CCOD在1993-1996年间收集的有关纳米材料和纳米技术的文献检索,结果表明收集的文献总数约计76.5万条,年平均数在19万条 中国纳米材料产业调研 2001.7 左右;收集与纳米技术有关的文献共5737条,其中5721条为期刊文献,涉及英、德、俄、日等语种,分布在368种期刊上。(见图2-2)检索美国专利信息库从1976-2001年有关纳米的专利情况如下,由此可见近年来纳米材料和纳米技术发展之迅猛。(见图2-3)【图2-3:美国纳米
20、专利增长情况】 三、产业规模与市场发展前景1纳米材料产业初具规模国外纳米材料及其产品从1994年开始进入市场,创造的经济效益以年增20%的速度增长。目前已经规模化生产的纳米材料有:金刚石、磁性材料、金属、陶瓷、复合材料、半导体材料、生物医用材料等。最先进的纳米技术和纳米材料国家是美国、日本,德国和英国。1998年前,美国有50多家公司不同程度地参与开发和生产纳米材料,其中至少有12家公司已工业规模生产纳米材料。日本在纳米复合材料领域居领先地位。20世纪90年代,日本生产新型陶瓷用超微细粉体总产值71.5亿美元,年平均增长率15.8%。欧洲在分散、涂层和新仪器应用方面处于领先地位。20世纪90年
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 中国 纳米 材料 产业 现状 调研 报告
链接地址:https://www.31ppt.com/p-3271192.html