十大新材料产业测算

总论：
本文详细梳理十大新材料产业链的市场空间。主要基于光伏、风电、新能源车、半导体、军工5大领域。

绿氢产业：新能源产业的助推剂。假设2025年弃风率30%，弃光率20%，且全部弃电均制成氢气。则弃电总量为3136亿千瓦时，可制成61.7亿千克氢气。假设氢气成本18.5元/公斤，则总产值为1141亿元。

储氢技术：绿氢产业的助推环节。储氢技术一般分为物理储氢和化学储氢，物理：高压气态储氢、低温液态储氢。化学储氢包括固态金属储氢与有机溶液储氢。

硅基太阳能材料：绿电载体。根据CPIA数据，2020年全球多晶硅需求量为46万吨，预计2025年需求量为203万吨，CAGR为45%。金属硅和多晶硅的折算关系：1吨多晶硅需要1.2吨工业硅（金属硅），1GW的光伏装机约需4700吨金属硅。

固态电池：新能源汽车赛道长坡厚雪。根据Adroit Market Research的数据，2018-25年全球动力锂电池市场将以约14%的年复合增长率逐步扩张，因此预计到2025年，全球的动力锂电池市场规模将有望达到1000亿美元。在乐观预期的假定下，固态电池的市场渗透率将有望达到5%，因此固态电池的市场规模将可能达到50亿美元。
为了更方便理解2025年动力电池1000亿美元的市场空间，具体的细化换算关系如下：假设每辆新能源汽车使用60KWh的电池，预计2025年全球新能源汽车销量为1500万辆，则全球总动力电池需求将达到900GWh；按照电池价格100美元/KWh计算，则2025年动力电池的市场规模预计会达到1000亿美元水平。

氢燃料电池：新能源车发展的重要形态。燃料电池拉动铂需求：当前技术，我国燃料电池耗铂量平均大约为0.4g/kW，国际前沿技术可以做到0.2g/kW，预计2025年可进一步降低燃料电池耗铂量，降低至0.1g/kW。我们假设2025年，燃料电池汽车平均功率为100kW，则一辆燃料电池汽车耗铂量约为10g，因此每100万辆燃料电池车带动的铂需求量约10吨。

半导体硅片：半导体产业链中最重要的原材料。据SEMI统计，2020年全球硅片的出货面积达124.07亿平方英寸,12英寸硅片面积约为113.09平方英寸/片，约等于1.1亿片12英寸硅片。目前12英寸硅片的价格约100美元/片，2020年全球市场规模为111.54亿美元。按照每年3%的增速计算，2025年全球市场规模约130亿美元。

溅射靶材：国产替代进行时。据SEMI数据显示，2020年溅射靶材占晶圆制造材料的2.6%、占封装材料的2.7%。同时，据前瞻产业研究院的数据，2020年全球晶圆制造市场规模为348.39亿美元，封装测试全球市场规模为204亿美元。二者相加，在2020年，溅射靶材市场规模为14.56亿美元。以过去3年平均年化3%的增长速度预计，在2025年，封装测试材料全球市场规模为236.49亿美元，溅射靶材全球市场规模将达到16.87亿美元。

碳纤维： 轻量化时代的必需品。由于碳中和带来的巨大增量需求，我们主要针对风电这一需求进行估测，1GW风电约需311吨碳纤维。2020年风电新增装机为96.3GW。按照14万元/吨的价格假设，我们匡算2020年用于风电的碳纤维市场规模约为42亿元。2025我们假设风电新增装机为400GW，对应碳纤维约为12万吨，则市场规模约为170亿元。

高温合金：航空航天领域的高技术材料。军用航空发动机对于高温合金的需求来自于两大部分。
1）发动机增量：我们预测2025年我国新生产军机数量为200架/年。基于新增军用飞机平均配备3台发动机的基本假设（战斗机为双发，且每机配备一个备用发动机），2025年新增的发动机数量为600台。
2）发动机维修替换：军机发动机工作寿命正常 400-500小时，假设军机发动机平均更换周期约为一年。预计到2025年，现有存量军机约3500架，同时基于每架军机需更换1.5台发动机的假定，我们预计25年我国的存量军机发动机替换需求量将达到5250台。根据现有数据，粗略假定每台军用航空发动机的质量为1.5吨，其中高温合金的质量占比为50%，并且在制作过程中高温合金的成材率为10%，则每台航空发动机对应的高温合金用量约为7.5吨。据此，我们预测2025年，国内军用航空发动机对于高温合金的需求量将突破4.3万吨。按照30万元/吨的价格来推算，2025年高温合金在军用发动机细分市场的规模将有望达到130亿元。

砷化镓：第二代半导体。根据Yole预测，全球砷化镓产值将由2020年的2亿美元上升至2025年的3.48亿美元，复合年均增长率达到10%。