預見2024：超材料產業技術趨勢展望(附技術路徑、投資方向、專利布局、科技企業布局等)

行業主要上市公司：光啟技術(002625)，天和防務(300397)，新勁剛(300629)，華泰科技(688281)等。

本文核心觀點：超材料具備自然界中不存才的超常物理特性，在通信、尖端裝備、汽車等領域展現出巨大應用潛力和發展空間。

引言：超材料具備天然材料所不具備的特殊性質，有巨大應用潛力和發展空間

——超材料具備自然界中不存才的超常物理特性

超材料(metamaterials)是一種特種復合材料或結構，由人工微結構組成，通過對材料關鍵物理尺寸上進行有序結構設計，使其獲得常規材料所不具備的超常物理性質，在電學、磁學和光學等方面具備天然材料所不具備的特殊性質。超材料的應用與原有的材料制備有很大的區別，以往是自然界有什么材料，就能制造出什么物品，而超材料完全是逆向設計。

超材料的超常物理特性主要表現為介電常數、負磁導率、負折射率、逆多普勒效應等。其一系列奇異特性不主要取決于構成材料的本征屬性，而決定于超材料單元結構的圖案形狀、尺寸、排列方式以及介質層的電磁參數等因素。

——超材料因其獨特的物理性能在多個領域展現出巨大應用潛力和發展空間

超材料的分類可以根據其設計原理、工作頻段、所操控的波型、性能特點以及結構特點等多種方式進行。

目前，超材料因其獨特的物理性能在通信、尖端裝備、汽車等領域展現出巨大應用潛力和發展空間，其中，尖端裝備領域是近十年來各國超材料技術研究及應用最為集中的方向。

技術路線：超材料技術發展路徑與支撐體系

從技術路線發展來看，超材料技術路線可分為電磁超材料、聲學超材料、超熱材料、光學材料、機械超材料、生物學超材料等。

從技術支撐體系來看，中國超材料創新單元主要包括超分子結構與材料國家重點實驗室、材料復合新技術國家重點實驗室等國家重點實驗室等實驗室;安徽省新材料產業主題基金、五礦新能源新材料產業投資基金等產業投資基金;《機載吸波超材料通用規范》、《機載超材料天線罩通用規范》等國家及地方標準計劃。

超材料專利技術布局：光學超材料技術為布局重點

——光學超材料技術為超材料專利技術布局重點，申請熱度和布局廣度較高

從超材料細分專利技術申請的熱度來看，光學超材料技術具備較高的專利申請熱度，專利申請總量為159642項，申請人數量達50412個;從技術跨度來看，同樣是光學超材料技術跨技術專利申請量較多，技術跨度達551個IPC小類;從技術市場覆蓋廣度來看，電超磁材料和光學超材料技術均覆蓋60個以上國家和地區，說明這些技術受到全球范圍內的關注和研究。

注：1)搜索關鍵詞：超材料技術路線相關關鍵詞;2)搜索范圍：標題、摘要和權利說明;3)統計截至日期：2024年2月20日。下同。

——中國、日本和美國為超材料主要技術來源

從專利地域分布來看，中國在電超磁材料、聲學超材料領域創新均較為活躍，專利數量全球第一;此外美國和日本在超材料相關技術專利布局也較多;從申請人來看，深圳邁塔蘭斯科技有限公司、中國人民解放軍國防科技大學、日本電信電話株式會社等為超材料相關技術專利主要申請人。

超材料科技企業技術布局：電超磁材料技術為企業布局重點

在超材料技術選擇上，由于電磁超材料技術性相對成熟，并已經有商業化的產品和器件，目前我國幾乎所有超材料企業業務布局重點均在電超磁材料技術中。

注：以上排名不分先后，僅匯總行業內部分代表性科技企業。

超材料技術投資重點賽道：電超磁材料技術為重點關注領域

從我國超材料投融資熱門賽道來看，2010-2023年，投資領域全部集中在電超磁材料技術領域，其中融資輪次主要為IPO及定向增發。

超材料關鍵技術投資潛力評估

綜合來看，超材料領域的電超磁技術領域資本市場較為活躍、技術先進性領先，同時也是企業技術創新熱點領域。

注：評估星級自一星至三星，星級越高，代表從該指標來看，技術投資潛力越大，☆代表半星。

超材料技術發展趨勢與目標

——國家政策出臺支持超材料產業發展

中國政府對超材料技術高度關注，并在多個科技計劃中予以立項支持。例如，超材料于2023年被列入工業和信息化部、國務院國資委聯合印發的《前沿材料產業化重點發展指導目錄(第一批)》，相關通知指出，“前沿材料代表新材料產業發展的方向與趨勢，具有先導性、引領性和顛覆性，是構建新的增長引擎的重要切入點”。總體來看，中國超材料產業的發展目標是實現技術創新、產業化發展、市場拓展和人才培養的協同發展，推動超材料產業成為我國經濟發展的重要引擎。

——超材料技術發展趨勢

超材料技術的發展趨勢體現在其應用的廣泛性、技術的創新性和市場的成長性上。隨著研究的深入和技術的進步，超材料在未來的應用前景將更加廣闊，對科學技術和產業發展產生更加深遠的影響。

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