2018年全球超材料行業發展現狀與市場前景分析 中國走在世界前列【組圖】

中國研究領先，美國應用最大

超材料的出現始于21世紀的物理學領域，由前蘇聯理論物理學家Veselago在1968年最先提出。超材料起初被稱為左手材料（LHM）或負折射材料（NIM），目前則指一些具有天然材料所不具備的超常物理性質的人工復合結構或復合材料。

超材料突破了傳統的材料設計思想，直接通過材料物理尺度上的有序結構的設計來獲得等效的表觀性能，而這些性能往往是傳統材料望塵莫及的，如左手特性、逆Doppler效應、逆Snell效應、逆Cherenkov效應、完美透鏡效應等。

在這些基礎上，超材料還呈現出廣闊的應用前景。例如，左手材料可用于制造高指向性天線、反向波天線，用于微帶天線抑制天線邊沿輻射，用于天線罩利于天線輻射波束的匯聚，還可用于移相器和濾波器的設計。

超材料優異的特性以及革命性應用前景，吸引了美國、中國、歐洲、俄羅斯、日本等國家政府以及波音、雷神等機構的強力關注。超材料已成為全球最熱門、最受矚目的前沿高技術之一，相關研究已涉及超材料基本原理和特性、超材料實驗驗證、超材料設計、超材料加工制造和超材料的應用。

目前，全球超材料技術主要集中于中國、美國、日本、韓國、英國、德國。其中，全球擁有超材料技術專利最多的國家是中國，共擁有4718件專利。其次為美國，擁有3210件超材料技術專利，此后為分別擁有3017件和1077件專利的日本與韓國。

具體來看，我國超材料技術研發較晚，但在國家大力支持以及各方的努力下，2011年專利數量實現了一次巨大的飛躍，令我國超材料的研究走在世界前列。根據SooPAT數據統計，2018年，我國超材料相關專利申請量約為270件，維持較高熱度。

美國超材料研究起步最早，1972年，美國最先申請了頻率選擇表面超材料技術專利。目前，美國擁有超材料專利的研究機構主要為麻省理工學院、惠普公司、加利福尼亞大學、康寧公司、SEARETE公司、雷錫恩公司等。

日本對于超材料的研究也較早，專利最早申請于1980年。目前，日本超材料專利主要集中于三菱公司、佳能公司、富士公司、日立公司、理光株式會社、奧林巴斯、住友電子、尼康公司、DOKURITS公司、索尼公司等。

韓國自1993年開始超材料技術專利申請，在2010年達到頂峰，韓國超材料專利申請趨勢早期與中國相近，但是并未出現2011年的飛躍。此外，三星公司、LG電子擁有著絕大部分超材料專利。

具體應用方面，全球超材料主要應用于軍事領域，超材料在武器裝備隱身中的應用最受關注。全球超材料在武器裝備隱身技術中的應用仍以美國為主。美國對超材料隱身技術領域的發展不但提供了政策上的支持，還與國內民企、科研機構等展開合作，甚至直接提供資金自助企業或者機構的隱身超材料的研發活動。正因此，美國是目前世界上超材料隱身技術研究與發展應用最大的國家。

其次是日本以及歐洲地區，日本超材料隱身技術僅次于美國；歐洲地區則以俄羅斯、英國以及德國等在軍事裝備技術發展較為先進的地區在超材料隱身技術方面具有較大的發展。

應用前景廣闊，潛在規模巨大

綜合上述分析可知，全球超材料產業化較早的應用領域主要集中在軍事領域，自20世紀80年代以來，美國、歐盟以及日本等發達國家積極研發隱身超材料以提升作戰能力，同時也帶動了超材料在武器裝備隱身領域中的應用產業化發展步伐以及市場規模。

根據前瞻產業研究院測算，2017年，全球超材料在武器裝備隱身技術中的應用規模在1.3億美元左右。隨著各國研發投入加大，到2025年，全球超材料在武器裝備隱身技術中的應用市場規模將達到11.7億美元左右。

以上數據及分析來源參考前瞻產業研究院發布的《中國復合材料行業發展前景預測與投資戰略規劃分析報告》。

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