中国正处于前沿材料产业链逐步丰富集聚的初级发展阶段，纳米材料、3D打印材料、超导材料等领域已形成初级市场，钙钛矿、量子点等多个领域在快速推进前沿材料应用发展，智能仿生、单/双壁碳纳米管等领域仍需长期发展。“十五五”时期，中国前沿材料产业有望保持当前发展态势，并向质量效益型转变。
纳米材料市场规模位居全球前列，“十五五”时期需警惕市场“同质化竞争”加剧。
当前，中国在纳米材料的关键细分领域——纳米粉体材料、纳米薄膜材料、纳米纤维材料及纳米复合材料方面，均展现出强大的国际产量优势，科技发展总体水平已进入世界第一梯队，2023年中国纳米材料市场规模约为755亿元，构筑了坚实的市场地位，在基础领域处于世界领先水平。全球纳米材料市场的快速增长和竞争日益白热化背景下，预计在“十五五”时期纳米材料市场的“同质化”竞争问题或将更为凸显，尾部企业利润空间将被压缩，企业将从“加工型”向“科技型”转变。
先进3D打印材料在全球具备一定优势，但产品领域有待拓宽，“十五五”时期中低端市场应“重点突破”。
当前，中国在金属、陶瓷、光敏树脂及复合3D打印材料方面发展迅猛，已处于世界领先水平。相关设备制造商逐步开发3D打印材料向全产业链扩张，并占据一席之地。但整体市场仍面向航空航天、精密制造、高端装备等领域，在低端领域应用有限，下沉不足。面对全球3D打印材料市场的蓬勃发展与头部企业多元化发展态势，“十五五”时期单一材料企业的业务范围更显单薄，为规避落入低水平重复建设的风险，未来的发展方向将是促进材料与应用领域的深度融合，重点瞄准中低端市场，并向下兼容以开拓市场。
石墨烯材料在全球市场占比显著，头部企业垄断态势凸显，“十五五”时期内外并进是“关键发力点”。
当前，中国在石墨烯粉体、薄膜、复合材料及衍生品等关键领域均稳固了国际产量领先地位，培育了一批行业龙头，拥有完整的石墨烯生产线并实现规模化经营。作为未来革命性的功能材料，对带动相关下游产业技术进步、提升创新活力、加快材料产业转型升级、激活潜在消费等方面都具有重要作用。然而在中低端市场的渗透率较低，“十五五”时期企业重点加强产业链上下游协同，构建完善的产业生态体系，国内与国际市场并重，精准定位中低端市场需求，以创新驱动市场下沉。
中国前沿材料产业整体呈现东部独强，中西部及东北地区追赶的态势，区域分布极度不均，东部地区集聚了70.79%的产业资源。江苏、广东、浙江名列前三以合计占比超过45%的资源引领中国前沿材料发展。“十五五”时期，东部将继续领跑，中西部及东北将依托资源和技术优势，加速发展特色产业，推动全国前沿材料产业均衡、多元化发展。
江苏：产业培育加速推进，“十五五”时期前沿材料核心技术重点突破，与主导产业有效衔接持续领跑全国。
面向新一代发展需求，江苏加快构建产业集群体系，石墨烯、纳米材料等前沿材料处于全国领先地位，纳米材料领域累计专利申请位居全国榜首。苏州和常州成为江苏省纳米材料产业发展高地，在纳米材料制造、产业链建设和市场应用推广方面均走在全国前列。其中，苏州工业园区拥有纳米相关企业上千家，产值规模超过1500亿元，成为国内纳米技术领域最具影响力的人才、技术和产业高地。预计“十五五”时期，江苏借助经济、人才、政策和已有产业优势，发展超导材料、超材料、钙钛矿等前沿材料产业，与基础材料形成有效衔接，持续抢占高地，领跑全国。
广东：前沿材料产业发展迅速，“十五五”时期打造重点产业集群，向全球价值链高端攀升。
2022年前沿材料产业集群实现营业收入1011亿元，产业技术水平和综合实力位居全国前列，高起点开展碳纳米管、石墨烯、超导等前沿材料基础研究和原始创新，创新链条渐具雏形。以广州、深圳、佛山、东莞、珠海等地市为核心，清远、惠州、韶关、江门、汕尾等地市快速发展，区域化聚集初步呈现。预计“十五五”时期，产业规模稳步扩大，研发体系基本完善，产业集群格局形成，建成世界级前沿材料创新中心和产业集聚区，向高价值链攀升。
浙江：打造高能级科创高地，“十五五”时期重点深入科技成果转化落地实施，挖掘前沿材料产业蓝海。
近年来，浙江围绕以前沿材料等5大重量级未来产业为主导的高能级产业大平台，培育世界级产业集群，打造新材料高能级科创高地，重点发展石墨烯、超导材料、3D打印材料等前沿材料。加快前沿和关键核心技术攻关，加强前沿材料创新平台建设和重点企业培育，聚焦新材料领域高水平基础和应用研究，以杭州、宁波等城市为中心形成多点开花、协同发展的良好态势。预计“十五五”时期通过构建产学研用深度融合的创新体系，不断优化产业结构，提升创新链的科技成果转化效率，形成一批具有国际竞争力的企业和品牌，深入挖掘前沿材料产业巨大市场空间。
中国前沿材料企业正快速发展，石墨烯、纳米材料等市场规模稳步增长，涌现出一批高科技、高成长型企业，形成较强竞争力。“十五五”时期，中国前沿材料相关企业新增数量将呈现快速增长态势，纳米材料、石墨烯、3D打印材料等领域市场竞争将持续深入，超导材料、超材料、液态金属等领域市场竞争将显著增加，布局前瞻领域、构筑政产学研用体系、推进成果落地将成为三大重点方向。
纳米材料呈现“区域竞争”格局，“十五五”时期市场需求增加催生更多企业下场。
纳米材料行业的企业主要分布在广东、江苏等经济发达地区，同时，长三角、珠三角以及华北地区也形成了较为集中的纳米材料产业集群。目前纳米材料主要应用于仪器设备、新能源电池、生物医药、纺织等领域，相关上市企业数量较多，其中以纳米银、碳纳米管、纳米磷酸铁锂等材料企业为主。“十五五”时期，在新能源汽车等巨大市场规模的扩大带动下，锂电池等行业对纳米材料的需求量将会逐渐增加，同时国内外产业化进程进一步加快，将吸引更多企业发展纳米材料业务参与竞争。
石墨烯上市企业数量众多，“十五五”时期加快技术创新与产业升级。
石墨烯领域的企业竞争格局目前呈现出多层次、多梯队的特点，既有实力雄厚的龙头企业，也有众多充满活力的中小型企业，还有技术先进的外资企业。石墨烯企业主要分布在中国石墨资源丰富的地区，如山东、黑龙江、内蒙古等；同时，长三角、珠三角等经济发达地区也聚集了较多的石墨烯企业。目前石墨烯材料应用主要以热管理领域为主，主要应用材料为石墨烯导热膜、石墨烯散热膜等；其次是电子信息领域，主要应用材料为石墨烯负极材料、石墨烯导电浆料等。“十五五”时期，石墨烯领域将更加注重技术创新和产业升级，同时将加强石墨烯与其他材料的复合应用，拓展其应用领域和范围。
液态金属以消费电子应用占主导，“十五五”时期新能源领域产业化即将突破。
液态金属领域的企业竞争格局目前呈现出多元化、分散化的特点，尚未形成明显的垄断格局，企业注重技术研发和产品质量，不断提升自身的竞争力。其中消费电子领域应用占据主要份额，主要应用于折叠屏手机铰链、摄像头支架等产品。液态金属电池技术已实现突破，相关企业正在建设国内首条中试产线。“十五五”时期，液态金属电池将凭借储能成本低、循环寿命长、安全性高和回收简单等优势，在中长时储能等领域实现应用。
3D打印材料以非金属材料占主导，“十五五”时期金属材料将成为竞争点，生物基材料潜力巨大。
3D打印材料领域的企业竞争格局目前呈现高度竞争的特点，随着技术的不断进步和市场的逐步成熟，一些具有核心竞争力的企业开始脱颖而出，市场份额逐渐向其集中。产品主要应用于航空航天、生物医用、消费电子等领域，其中非金属3D打印用材料占据主要份额，占比达到57.9%，产品主要为尼龙、树脂、工程塑料等，金属3D打印用材料占比较低，为42.1%，产品以铝合金、钛合金等材料为主。“十五五”时期，具有高强度、高韧性、耐候性的金属3D打印材料市场将逐步扩大，成为重点竞争领域，同时在医疗领域对生物相容性、可降解性等特殊性能的生物基材料具有巨大潜力。
超导材料以低温占据主导，高温超导材料技术逐渐成熟，“十五五”时期室温超导发展将是主要聚焦点。
超导材料领域的企业竞争格局呈现出高度专业化和技术密集型的特点，需要高度的专业知识和实验条件，技术门槛较高。超导材料市场的集中度相对较高，少数几家企业在市场中占据主导地位。目前市场以低温超导材料为主，占据95%以上的份额，主要应用于磁共振成像仪（MRI）、核磁共振谱仪（NMR）、质子加速器等产品，高温超导材料技术逐渐成熟，在高温超导感应加热设备、高温超导电缆等领域示范应用均有所突破。“十五五”时期随着应用领域的拓展，产业生态系统更加完善，超导技术商业化进程将进一步加快，铁基超导材料和室温超导材料将成为关注重点。
超材料在尖端装备领域应用成熟，“十五五”时期下沉市场是主要竞争点，汽车领域应用逐步拓展。
超材料领域的企业竞争集中在头部少数企业，技术壁垒较高，相关上市企业数量极少。目前超材料在尖端装备领域应用较为广泛，其他领域正在拓展当中。“十五五”时期随着市场需求的多元化，超材料技术的研发和应用将持续扩大，下沉市场将成为竞争的主要发力点，未来将逐步开展汽车检测检验等领域的示范应用。
前沿材料与技术是推动工业产业升级发展的核心驱动力，其在航空航天、新能源、电子信息等领域发挥着重要作用。前沿材料涵盖了多种高性能、高附加值的材料，目前中国在超导材料、先进3D打印材料、石墨烯材料等领域已取得领先优势。“十五五”时期，前沿材料将依托现有产业基础，开发更多具有特殊性能的新材料，以及提高现有材料的性能和稳定性，稳步推进前沿材料创新发展。
低温超导材料技术是牵引，“十五五”时期超导材料及应用场景将进一步拓展，低温高温同步发展。
当前中国超导材料处于快速发展阶段，尤其在低温超导材料工艺上已成熟，与国际水平相当，高温超导带材技术不断提升，华东地区为产业和研发集聚地。“十五五”时期，超导材料应用场景将进一步拓展，包括磁共振成像、粒子加速器、磁悬浮列车等；高温超导产业化能力提升，商业化进程将加速；下游应用如医学成像、超导电缆、可控核聚变等领域将持续打开，特别是超导电缆的规模化应用和可控核聚变技术的发展，将推动超导材料需求的增长，以Y系高温超导带材铁基超导体和铌钛（NbTi）锭棒低温超导技术为代表的高低温超导材料技术将同步发展。
先进3D打印材料长于精密领域，“十五五”时期合金材料技术将成为3D打印材料主流。
当前中国3D打印技术作为一种新型的制造方法，具有快速成型、个性化定制等优点，材料技术涵盖了多种类型，如金属、陶瓷、聚合物等，精密制造领域是主要应用场景。“十五五”时期，3D打印材料将重点发展合金材料，开发更多具有高性能、高稳定性的新材料，以满足更多领域的应用需求。同时提高3D打印材料的制备效率和降低成本，未来3D打印材料将广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。中国在该领域具有一定的技术积累，但仍需加强与国际同行的交流与合作，共同推动3D打印技术的发展。
石墨烯技术多维度创新，“十五五”时期高导电石墨烯/铜基复合材料将重点突破。
目前中国石墨烯材料技术研究在石墨烯电池的研制、石墨烯传感器的开发等领域有较大创新。然而，石墨烯的制备工艺和稳定性仍然需要进一步的研究和改进。“十五五”时期，石墨烯材料的技术开发将更多聚焦具有实际应用价值的新产品。未来石墨烯材料将逐渐实现规模化应用，特别是在新能源、电子信息等领域，高导电石墨烯/铜基复合材料将在结构和功能材料领域重点发展，强势突破。
紧握“1个关键点”，依托科研机构加速前沿材料创新链构建
建议政府紧握科研机构这一关键点，全面整合地区及国内外前沿材料领域的研究资源。以科研机构为核心，加速前沿材料产业链的创新、转化与应用。组织定期的产学研交流会议，鼓励科研机构与材料应用企业深入对接。支持科研机构与材料生产商开展协同创新，优化材料性能与生产成本，推动前沿材料在关键领域的应用突破，如航空航天、新能源等。同时，加强人才培育与引进，为前沿材料产业的持续发展提供坚实的人才支撑，全面提升产业创新发展水平。
明确“1个重心”，以优质骨干企业为引领打造前沿材料特色集群
建议政府明确以优质骨干企业为发展重心，全面盘点并整合区域内前沿材料领域的优势企业资源。以这些企业为引领，加速前沿材料产业链的集聚、优化与升级。组织特色产业集群内的企业交流与合作活动，鼓励建立产业联盟。支持骨干企业与科研机构深度合作，共同研发创新材料，提升材料性能与应用范围，打造具有核心竞争力的特色产品。同时，强化政策引导与资金扶持，推动形成优势互补、协同发展的前沿材料特色产业集群。
搭建“1个桥梁”，以国际交流促进前沿材料产品应用推广
建议政府以国际交流合作为桥梁，积极拓展前沿材料产品的国际市场与应用领域。全面梳理并对接国内外前沿材料科研机构与企业资源，加强国际技术交流与项目合作。组织国际前沿材料产品博览会与应用研讨会，搭建产品展示与应用推广平台。支持企业与国际标准化组织合作，推动前沿材料产品标准的国际化，提升产品竞争力。同时，鼓励企业“走出去”，参与国际项目，以实际应用为牵引，加速前沿材料技术的迭代升级与市场推广。
