中国瞄准打破最具潜力的10大年夜新材料特种膜

材料工业是宏不雅观经济的根本家当，特殊是新兴材料，将会给工业带来革命性变革。

新材料是材料工业发展的先导，是主要的计策性新兴家当。
21世纪的本日，科技革命迅猛发展，新材料家当升级、材料更新换代步伐加快。

未来最具潜力的10大新材料特种膜有哪些? 他们现在的研发和运用市场又如何?　

一、光学膜

光学薄膜，是指在光学玻璃、光学塑料、光纤、晶体等各种材料的表面上镀制一层或多层薄膜，基于薄膜内光的干涉效应来改变透射光或反射光的强度、偏振状态和相位变革的光学元件，是当代光学仪器和光学器件的主要组成部分。

光学膜由薄的分层介质构成，它通过界面传播光束的一类光学介质材料。
光学薄膜的运用开始于20世纪30年代。
光学薄膜已广泛用于光学和光电子技能领域，制造各种光学仪器。
光学膜是在光学基膜根本上加工完成的，光学基膜紧张以聚酯切片为紧张原材料，因需知足高透光率、低雾度、高亮度等性能哀求，因此，光学基膜为聚酯薄膜行业技能壁垒较高的领域。

光学膜技能简史：光学膜距今已有近 200 年历史，当然中国光学膜行业发展进程与天下光学膜技能的发展密不可分。
19 世纪初到 20 世纪末，德国、美国等科学家在光学膜根本科学事理探究上成果频出，天下上第一批减反射膜出身，光学薄膜各种主要的特性也逐渐被创造。
20世纪初， 光学膜制备设备和镀膜产品种类的技能和制备工艺得到发展，制造光学膜的真空镀膜机的油扩散泵涌现，光学薄膜作为一类实用型光学元件在光学系统中得到了广泛的运用。
尤其是20 世纪末 ，环球光电技能快速发展，条记本电脑、移动手机和液晶电视等遍及， 光学膜器件向高性能、高技能哀求和广阔的运用范围的方向转变。

垄断及领先情形：值得一提的是，在光学膜生产及供应方面，呈现环球高度垄断征象，光学膜环球市场紧张由：日本——东丽、三菱——树脂、东洋纺，韩国——SKC，美国——3M等生产供应，尤其这天本韩国的巨子对光学级PET薄膜的垄断，从而形成了在环球光学功能膜市场的领导地位。

二、柔性PI膜

聚酰亚胺（PI）薄膜是由均苯四甲酸二酐和二胺基二苯醚在强极性溶剂中经缩聚并流延成膜再亚胺化而成的薄膜类绝缘材料。
PI膜以其优秀的耐高温特性、力学性能及耐化学稳定性成为当前最佳的柔性基板材料。

PI膜为黄色透明状，相对密度在1.39 ~1.45之间，具有优秀的耐高低温性、电气绝缘性、粘结性、耐辐射性、耐介质性等，能在－269℃～280℃的温度范围内长期利用，被广泛运用于航空、航天、机器、电气、原子能、微电子、液晶显示等高技能领域，并已经成为环球火箭、宇航等尖端科技领域不可短缺的材料之一。

柔性基板材料折半叠手机而言，传统玻璃材料坚硬易碎，而柔性基板材料取代传统刚性玻璃基板是实现产品柔性的关键要素之一，PI膜以其优秀的耐高温特性、力学性能及耐化学稳定性成为当前最佳的柔性基板材料。

比如《中国制造2025》中提出，到2020年，柔性显示要达到300PPI分辨率中小尺寸柔性AMOLED显示屏，可波折直径<1cm；2025年，100英寸级、可卷绕式8K4K柔性显示，中小尺寸可折叠显示屏。

PI是耐高温可达400摄氏度以上的有机高分子材料之一，长期利用温度在200~300摄氏度之间，无明显熔点，具备高绝缘性能，在隔膜材料中性能极佳。
它具有优秀的耐高低温性、电气绝缘性、粘结性、耐辐射性等分外属性，因此可取代传统的ITO玻璃，并且大量运用在可折叠手机里的基板、盖板和触控材料。
个中黄色PI在柔性OLED里紧张运用于基板材料和辅材，CPI(透明PI)紧张运用盖板材料和触控材料。

垄断及领先情形： PI家当链包括上游PI树脂和基膜的制成，以及精密涂布和后道加工程序，个中树脂和基膜的制成是环球壁垒最高的环节，值得一提的，天下领先的公司有：日本宇部、韩国科隆等环球巨子。
中国大约有50家PI薄膜制造厂商，尤其随着柔性屏手机的爆发和其他消费电子产品的大量运用功能，PI有望成为新材料中的“新贵”。

三、偏光片PVA膜

是电子显示行业的上游关键材料之一，实在质为一种复合膜，紧张由PVA膜、TAC膜、压敏胶、离型膜和保护膜等复合而成。
个中PVA膜是偏光片实现偏光功能的核心材料，决定了偏光片的偏光性能、透过率、色调等关键光学指标。

聚乙烯醇（PVA）膜的组分紧张是碳氢氧等轻原子，具有高透明性和高延展性，还有良好的碘吸附浸染以及成膜特性等特点，是偏光片的核心原材料。

PVA膜能起到偏光浸染是由于它能吸附二向性分子，比如运用最广泛的碘系PVA膜： 在未经处理前的PVA分子链凌乱分布，PVA膜上吸附的碘分子也凌乱无章，当PVA膜加以延伸定向后其上的碘分子也有序分布，吸附碘的二向接管分子延伸配向，使PVA膜具备偏光的功能，从而决定偏光片的偏光性能、透过率、色调等关键光学指标。

国家发改委发布的《增强制造业核心竞争力三年行动操持(2018-2020年)》对偏光片及配套膜材料提出了明确的发展目标，紧张包括TFT-LCD用偏光片和配套醋酸纤维素(TAC)膜、聚乙烯醇(PVA)膜等。
文件指出，偏振度可根据用户需求在95～100%定制调度，综合性能达到高世代(6代以上)TFT液晶显示器配套需求;偏光片用光学聚酯基膜透光率大于88%，透光度小于1%，综合性能知足偏光片配套需求;单套装置规模达到1000万平方米/年。
尤其是2020年海内偏光片市场规模有望达到53亿美元，占环球市场份额的40%旁边。

垄断及领先情形：中国PVA膜市场紧张被日本可乐丽垄断，可乐丽本身是环球高端PVA树脂质料的紧张供应者之一。
可乐丽在PVA光学膜领域的垄断地位得益于其集成化的生产体系，可实现从高端PVA树脂，到偏光片用PVA膜的生产，再到PVA膜的表面处理的一体化生产。
据可乐丽数据，可乐丽PVA树脂供应量早在2018年就占环球约40%，尤其是偏光片用PVA膜的供应量更是占到环球供应量的80%。
国外主要公司：可乐丽（Kuraray）、LG化学（LG Chem）、三星电机（Samsung SDI）、日本电工（Nitto）、住友化学（Sumitomo Chem）等；海内公司：皖维高新、三利谱、东旭光电、盛波光电、胜宝莱。

四、高性能水汽阻隔膜

高性能水汽阻隔膜，是近年来环球各大材料公司争先研发和布局的前沿核心材料，没有高档级的水汽阻隔膜产品，柔性显示、柔性电子、柔性照明、柔性光伏、柔性传感等下贱柔性家当将很难启动。
在即将到来的物联网时期，传感器将无处不在，水汽阻隔膜将引领传感器走向柔性化、轻量化和可穿着化，以柔性印刷电子为根本的柔性传感运用前景广阔，包括红外传感、机器人传感，智能穿着传感，生物医疗传感等，印刷电子一旦爆发，对水汽阻隔膜的需求同样十分巨大。

垄断及领先情形： 高端显示用水汽阻隔膜在环球来看只有两家企业能生产，一家是美国3M，其余一家是后起之秀，中国的康得新。
值得一提的是，康得新自主研发的环球首条卷绕式大宽幅高性能封装阻隔膜生产线成功投产，水汽阻隔WVTR值可达到10-6克/平方米/天，这是当今环球业内性能等级最高的封装阻隔膜。
事实上，在康得新成功实现量产之前，高档级水汽阻隔膜仅有美、日个别厂商可以少量供货，但产品构造繁芜、良率及产能较低，价格十分昂贵，成为制约海内上述柔性市场发展的紧张瓶颈。
康得新高性能水汽阻隔膜的成功投产，彻底办理了海内柔性家当发展所面临的核心材料瓶颈，将带动我国柔性家当实现全面崛起。

五、异方性导电胶膜

异方性导电胶是一种基材a与基材b之间涂布贴合，限定电流只能由垂直轴z方向流利于基材a、b之间的一种分外涂布物质，兼具单引导电及胶合固定的功能，可以办理一些以往连接器无法处理的细微导线连接问题。

当现代界电子产品正朝着便携式、小型化的方向发展，无疑对付电路组装技能提出了更高的哀求，尤其是传统的锡焊封装材料和技能已无法知足行业的发展须要。
异方性导电膜的涌现彻底冲破了传统封装材料和工艺的局限性，完备知足了当代大规模集成电路微电子的封装哀求。

垄断及领先情形： ACF属于高技能功能性材料，环球85%以上的ACF市场份额被日本霸占。
由于ACF家当化的技能难度高，各个国家一贯对干系技能进行严密封锁，值得关注的是，中国苏州微邦材料科技有限公司却研发出适用于手机及其他电子产品的导电胶膜，并得到了国家专利技能。
从环球ACF市场来看，苏州微邦研制生产的ACF产品已经与日本的索尼、日立等国外ACF品牌形成行业鼎立之势，并广泛利用于摄录放影机，条记型打算机，移动终端或个人数字处理器等电子设备生产当中。

六、特种光学

所谓光学PET薄膜，是为改变光学零件表面光学特性而镀在光学零件表面上的一层或多层膜便是光学PET薄膜。
光学PET薄膜按运用分为反射膜、增透膜、滤光膜、光学保护膜、偏振膜、分光膜和位相膜。
常用的是前4种。

光学级聚酯薄膜突出特点：具有低雾度和高透光率、表面光洁度高、厚度公差小等出色的光学性能，紧张用于高端液晶显示器材中的扩散膜、增亮膜、反射膜、抗静电保护膜、触摸屏中的保护膜以及软性显示器用膜等领域。
液晶面板上游原材料中，光学膜在背光模组、偏光片、液晶材料中均有利用。
液晶显示是目前主流的平板显示技能，广泛运用于液晶电视、条记本电脑、显示器和手机等领域。
而在全体TFT-LCD生产过程中，光学薄膜的需求总面历年夜约是面板的15-20倍，本钱约占液晶面板的15~20%。

中国正在成为环球最大的平板显示器材生产大国，并且海内触摸屏行业爆发式增长，匆匆使光学薄膜的需求量迅大进步，光学薄膜已成为光电家当链前端最为主要的计策原材料之一。

七、高导热石墨膜

石墨膜是一种石墨的薄膜，由于碳元素是非金属元素,却具有金属材料的导电,导热性能,还具有有机塑料一样的可塑性，且还有分外的热性能,化学稳定性,润滑和能涂敷在固体表面的等等一些良好的工艺性能,因此,导热石墨在电子,通信,照明,航空及国防军工等许多领域都得到了广泛的运用。
石墨膜紧张用于电子产品内部避震散热。

高导热石墨膜是近年利用石墨的精良导热性能开拓的新型散热材料。
该产品是在分外烧结条件下对基于碳材料的高分子薄膜反复进行热处理加工，而制成的导热率极高的片状材料。
石墨膜具有独特的晶粒取向，沿两个方向均匀导热，片层状构造可很好地适应任何表面，屏蔽热源与组件的同时改进消费类电子产品的性能。
广泛运用于：条记本电脑、智好手机、LED灯和可穿着设备等。

垄断及领先情形：由于未来智好手机市场将仍保持超过10%的增长率，对高导热石墨膜需求非常高。
尤其在Win10、超大屏等新趋势下，平板电脑的出货量也进一步提升。
可穿着设备也快速发展。
环球在该行业紧张参与者为：日本松下，美国Graftech、日本Kaneka和中国的碳元科技，因此，行业集中度较高。

石墨膜外洋巨子：

日本松下

日本松下元器件公司这天本松下集团旗下公司，该公司从 1998 年起由日本松下元器件北海道千岁工厂开拓生产 PGS 石墨膜，早在2012 年该公司开拓出了厚度仅为 10m 厚的石墨膜产品。

Graftech

始建于 1886 年，是天下上最大的石墨电极生产者，同时也是天下上最大的石墨炭素制品供应商。
1996 年在纽约交易所上市。

Kaneka

日今年夜型化工产品上市公司，紧张产品包括多功能塑料、膨胀塑料、合成纤维等。

八、质子交流膜(PEM)

是质子交流膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC)的核心部件，对电池性能起着关键浸染。
它不仅具有阻隔浸染，还具有传导质子的浸染。
全质子交流膜紧张用氟磺酸型质子交流膜;nafion重铸膜;非氟聚合物质子交流膜;新型复合质子交流膜等。

垄断及领先情形：迄今为止最常用的质子交流膜(PEMFC)仍旧是美国杜邦公司的Nafion膜，具有质子电导率高和化学稳定性好的优点，值得一提的是，PEMFC大多采取Nafion等全氟磺酸膜，海内装置PEMFC所用的PEM紧张依赖入口。

九、铝塑膜

铝塑膜所哀求的指标很多，个中最主要的指标也是与普通复合膜不同的地方是：1）极高的阻隔性;2）良好的冷冲压成型性;3）耐穿刺性;4）耐电解液稳定性;5）电性能(包括绝缘性)。

垄断及领先情形：由于铝塑膜生产工艺难度较高，大部分国产铝塑膜在耐电解液堕落性、冲深性能等方面不过关，因此，环球及海内铝塑膜市场紧张被日本DNP印刷、日本昭和电工等少数日本企业所垄断。

比如早在2017年环球铝塑膜市场中，日本DNP的市场霸占率为45%，昭和电工的市场霸占率为29%，两者合计达到了74%，环球市场上风地位十分明显。

捷威动力电芯开拓室经理马博士曾经表示，国产铝塑膜在可靠性方面和入口产品仍旧很大差距，且本钱也不是很低。
业内人士同等认为，从3C到动力，铝塑膜的国产化替代趋势将与隔膜相似。

环球铝塑膜巨子：

（1）大日本印刷株式会社（DNP）

大日本印刷株式会社（DNP）成立于1876 年，总部位于日本东京，作为综合印刷企业，业务范围涵盖情报互换、成像运用技能、生活空间、电子材料、PET容器用无菌灌装系统等。
在铝塑膜业务领域，DNP紧张采取热法工艺制备铝塑膜，产品类型以88～152m为主，2017年环球市场霸占率约为45%。

（2）昭和电工株式会社

昭和电工株式会社成立于1939年，总部位于日本东京，业务范围涵盖石油化学、化学品、电子、无机、铝等产品。
在铝塑膜业务领域，昭和电工紧张采取干法工艺制备铝塑膜，产品类型以88、113、122、152、153m为主，2017年环球市场霸占率约为29%。

（3）新纶科技株式会社

中国新纶科技株式会社成立于2002年12月，于2010年1月在深圳证券交易所上市，证券代码002341。
目前的业务涵盖电子功能材料、新能源材料、光电显示材料、电子材料构件、智能模塑、科创及净化工程和个人防护七大核心业务领域。
在铝塑膜业务领域，新纶科技紧张采取干法工艺制备铝塑膜，产品类型以113、115m为主。
2019年度，新纶科技软包锂电池铝塑膜产能为4,200万平米，产量为1,699万平米，销量为1,339万平米，发卖额为28,387万元。

（4）上海紫江新材料科技株式会社

上海紫江新材料科技株式会社成立于1995年12月，为上交所上市公司紫江企业（600210.SH）的控股子公司，紧张从事锂电池包装铝塑膜的研发、生产和发卖。
上海紫江新材料科技株式会社紧张采取干法工艺制备铝塑膜，产品类型以88、113、123、152m为主。

（5）道明光学株式会社

道明光学株式会社成立于2007年11月，目前的主营业务根据运用处景及领域的不同细分为个人安全防护材料及制品、车辆安全防护材料及制品、玻璃微珠型道路安全防护材料及制品、微纳米棱镜型反光材料及制品、液晶显示用背光材料及模切组件、锂离子电池封装用材料、光电薄膜/板材、高性能离型材料等几大板块。
在铝塑膜业务领域，新纶科技紧张采取干法工艺制备铝塑膜，产品类型以86、113、152m为主。

十、反渗透膜

反渗透膜是一种仿照生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技能的核心构件。
反渗透技能事理是在高于溶液渗透压的浸染下，依据其他物质不能透过半透膜 而将这些物质和水分离开来。
反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。
系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺大略、操作简便等优点。

反渗透膜广泛用于电力、石油化工、钢铁、电子、医药、食品饮料、市政及环保等领域，在海水及苦咸水淡化，锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备，饮用纯净水生产，废水处理及特种分离过程中发挥着重要浸染。

反渗透膜是实现反渗透的核心元件，是一种仿照生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。
一样平常用高分子材料制成。
如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。
表面微孔的直径一样平常在0.5~10nm之间，透过性的大小与膜本身的化学构造有关。
有的高分子材料对盐的排斥性好，而水的透过速率并不好。
有的高分子材料化学构造具有较多亲水基团，因而水的透过速率相对较快。
因此一种满意的反渗透膜应具有适当的渗透量或脱盐率。

事情事理: 反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液等分离出溶剂的膜分离操作。
对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。
从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。
若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。

垄断及领先情形：中国已成为环球反渗透膜最主要的生产国家之一，产量占比约为18.98%，仅次于美国。
我国也是最大的反渗透膜消费国家，消费量占环球反渗透膜消费量的比例达到25.99%，不过，也有部分膜产品与发达国家尚存一定差距，仍旧具有较大提升空间。
比如电渗析膜为例，电渗析技能紧张包括倒极电渗析(EDR)、液膜电渗析(EDLM)、添补床电渗析(EDI)、双极性膜电渗析(EDMB)、无极水电渗析等，与国际水平比较，我国的ED工艺水平已靠近天下前辈水平，但均相离子交流膜却20多年仍没有工业化，对氯碱工业用的全氟离子交流膜紧张靠入口办理。

总的来说，我国的电渗析膜品种较少，耐温、耐氧化、耐酸碱和耐污染等性能较差，难以进行高浓度浓缩和不同离子的分离。

环球反渗透膜巨子：

1）美国陶氏：陶氏是一家多元化的化学公司，利用科学和技能的力量，不断创新，为人类创造更美好的生活。
公司通过化学、物理和生物科学的有机结合来推动创新和创造代价，全力办理当现代界的诸多寻衅，如知足清洁水的需求、实现可再生能源的生产和节约、提高农作物产量等。

陶氏以其一体化、市场驱动型、行业领先的特种化学、高新材料、农业科学和塑料等业务，为环球约180个国家和地区的客户供应种类繁多的产品及做事，运用于包装、电子产品、水处理、能源、涂料和农业等高速发展的市场。

2）深圳蓝膜

深圳蓝膜水处理有限公司是一家致力于环保水处理设备生产、发卖和做事于一体的创新型企业，致力于为用户供应性能卓越、安全稳定的环保水处理产品。

作为一家创新型环保水处理企业，蓝膜为数千家客户供应了产品及做事，客户覆盖了电子、电力、石油、化工、市政、钢铁、冶金、食品医药等数十个行业领域。
为客户供应了环保水处理系统办理方案、水处理设备系统集成、工程总承包以及水处理运营等干系做事。

3）美国海德能：美国海德能公司（HYDRANAUTICS）创立于1963年，总部位于美国加利福尼亚州Oceanside市。
1987年并入日本日东电工集团，这天本日东电工株式会社在美国的全资子公司之一。
日东电工（NITTO DENKO）株式会社是一家专业生产各种高分子材料的跨国公司，在世界各地设有一百多家子公司，

海德能公司自1970年进入反渗透水处理领域以来，一向坚持追求前辈的生产技能，最高的产品质量和完善的客户做事。
经由三十五年的不懈努力，已成为在世界上分离膜制造业中最著名、产品规格及品种最多、生产规模最大的卷式反渗透膜生产厂商之一，也是美国最早通过ISO-9001国际认证的反渗透膜生产商。

4）日本东丽：东丽公司是天下上最早从事反渗透膜技能开拓的企业之一，是公认的先驱者。
早在二十世纪60年代就开始膜技能的根本研究，从原材料的选用、制膜技能的开拓以及膜元件布局的设计等，为这一技能在超纯水、海水淡化、污水再利用等水处理领域的运用发展做出了卓越的贡献。

现在东丽已成为天下上少数的能同时供应醋酸纤维膜和聚酰胺复合膜的厂家，同时东丽也是天下一家具有RO、NF、UF、MF、MBR、纤维滤布等全系列膜技能研发与向市场供应全系列商业化膜产品的厂家。

5）韩国世韩：世韩是韩国（株）世韩（SAEHAN）集团于1998年8月在中国成立的合伙企业。
世韩膜集团前身是韩国三星（SAMSUNG）集团子公司合纤公司，现已成为韩国排名前30位的大型集团公司，其产品覆盖了多种行业和领域，产品包括：世韩膜、世韩“CSM”RO膜、世韩纳滤膜、世韩超滤膜、世韩反渗透膜、世韩纯水机、世韩RO直饮机、家用RO纯水机、世韩水家电、世韩软水机、世韩纯水机、世韩净水器、世韩水处理设备、等的生产，其产品已得到了ISO—9002及ISO-14001的认证。

世韩是天下上同时拥有反渗透膜生产技能和纯水机生产技能的公司，并已得到了日本“JHP”认证”、美国“FDA 认证”、在中国世韩公司得到“CCC”认证、中国“MA”国家卫生部批件和国家坏境保护总局、中华公民共和国卫生部、国家质量监督考验检疫总局联合颁发的坏境与康健家当发展贡献奖。

6）时期沃顿-汇通：中国的时期沃顿科技有限公司紧张从事反渗透和纳滤膜元件的研发、制造和做事，拥有膜片制造的核心技能和规模化生产能力，是海内最大的复合反渗透膜专业化生产企业，也是拥有强大技能支持的系统设计与运用做事的供应商。

目前公司拥有9个系列50多个规格品种的复合反渗透膜和纳滤膜产品，全系列反渗透膜产品皆采取最前辈的低污染技能，其产品品质已达到国际前辈水平，个中一些型号膜元件的脱盐率已经达到99.8%。

7）匈牙利苏伊士GE：GE专注于天下至关主要的需求，以卓越人才和领先技能，致力办理最具寻衅的议题，供应包括能源、医疗、家庭、交通运输和金融领域的办理方案。

GE水处理从属于GE发电设备与水处理集团，是环球领先的纯净水处理、循环水处理、原水废水处理以及工艺生产过程处理的有名供应商，做事于炼油、化工、钢铁、电力、食品饮料、医药、电子和市政等行业。