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量子點行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與阻礙行業(yè)發(fā)展因素(附報告目錄)
1、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
量子點是可溶液加工、尺寸在量子限域范圍內(nèi)的無機半導體納米晶體。量子點具有優(yōu)異的光學性質,包括全光譜發(fā)光峰位連續(xù)可調(diào)、色純度高、穩(wěn)定性好,是一種優(yōu)異的發(fā)光和光電材料,量子點顯示是利用量子點的特殊性能來實現(xiàn)高性能、低成本的顯示技術。
相關報告:北京普華有策信息咨詢有限公司《2020-2026年量子點材料行業(yè)前景預測分析報告》
經(jīng)過長期發(fā)展,我國新材料產(chǎn)業(yè)得到長足發(fā)展,在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術進步和體系建設等方面取得明顯成就,為國民經(jīng)濟建設做出了重大貢獻。對于新材料產(chǎn)業(yè),國家政策的大力扶植是保證行業(yè)健康發(fā)展的基礎,不斷增長的需求是行業(yè)持續(xù)進步的動力。
從整體新材料行業(yè)看,稀土功能材料、先進儲能材料、光伏材料、有機硅等產(chǎn)能居世界前列。部分關鍵技術取得重大突破。我國自主開發(fā)的非晶合金、高磁感取向硅鋼、超硬材料、超導材料等生產(chǎn)技術已達到或接近國際水平。新材料品種不斷增加,高端金屬結構材料、新型無機非金屬材料和高性能復合材料保障能力明顯增強,先進高分子材料和特種金屬功能材料自給水平逐步提高。
量子點材料,是 20 世紀 80 年代開始發(fā)展的一種新型材料,具備在多領域得到應用的潛力,在過去的 30 年,引起了學術界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關注。量子點(或稱半導體納米晶),是一種由 IIB-VI 族或 III-V 族元素組成的納米顆粒。量子點的粒徑一般介于 1~10nm 之間,由于電子和空穴被量子限域,連續(xù)的能帶結構變成具有分子特性的分立能級結構,受激后可以發(fā)射熒光。基于量子效應,量子點可以在顯示、照明、生物標記等領域得到廣泛的應用??茖W家已經(jīng)發(fā)明許多不同的方法來制造量子點,并預期這種納米材料在二十一世紀的納米電子學(nanoelectronics)上有極大的應用潛力。
現(xiàn)代量子點技術起源于上世紀八十年代,貝爾實驗室的 Louis E. Brus 博士與同事發(fā)現(xiàn)不同大小的硫化鎘顆粒能夠產(chǎn)生不同的顏色,即半導體納米晶的發(fā)光顏色可以通過控制晶體顆粒大小來調(diào)控。這種優(yōu)異而獨特的尺寸相關性質是其它發(fā)光材料不可能實現(xiàn)的。同時,這種獨特性質要求合成得到的量子點具有接近完美的尺寸、形貌、表面控制。由于制備方法上采用了二甲基鎘,二甲基鋅等劇毒且不易操作的金屬有機原材料,如何實現(xiàn)在常規(guī)實驗條件下合成量子點,在二十世紀末一直是材料合成化學的一大挑戰(zhàn),這一點也影響了量子點的工業(yè)化進程。
保證量子點材料的高性能(量子效率、半峰寬、穩(wěn)定性)和規(guī)?;a(chǎn)是量子點材料行業(yè)的一大難題。最近幾年,量子點的工業(yè)級制備技術不斷得到發(fā)展,目前全球僅極少數(shù)公司具備量子點材料的工業(yè)化生產(chǎn)能力并能夠保證量子點材料的高性能。量子點的高性能是量子點能應用于其他應用產(chǎn)品的基礎,伴隨量子點制備技術的進步,在應用產(chǎn)品中的應用不斷取得突破,以量子點材料為基礎的在照明、顯示和生物等領域的應用產(chǎn)品已經(jīng)研發(fā)成功并開始逐步得到實際應用。
2、行業(yè)業(yè)內(nèi)企業(yè)與競爭程度分析
量子點材料和量子點顯示技術目前處于美、中、韓三強競爭的格局。從全球范圍看,主要包括 Nanosys,QD Vision,Nanoco等企業(yè)。
在材料的性能方面:量子效率、半峰寬、穩(wěn)定性是量子點材料性能的三個重要指標,全球的量子點公司中能達到同等水平的公司還非常少,包括 Nanoco,Nanosys,QD vision 等世界 領先的量子點材料公司。量子點材料在性能方面的優(yōu)勢體現(xiàn)在應用中非常關鍵,比如穩(wěn)定性和半峰寬直接決定了其在顯示領域應用的可行性,量子點背光在液晶顯示中可實現(xiàn) 100%NTSC,但前提是量子點性能必須達標。在保障光效的條件下,量子點發(fā)射光譜的半峰寬盡可能窄,并且發(fā)射波長可以在設定范圍內(nèi)任意可調(diào),除半峰寬外,量子點材料必須實現(xiàn)溫度穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。
在量子點的后加工能力方面:量子點的后加工能力非常重要,量子點材料原溶液并不能直接應用于顯示、生物等領域。以顯示為例,必須先獲得量子點膠水,而量子點膠水的制備門檻很高,量子點膠水即量子點在高分子或硅膠中的分散液。
3、阻礙行業(yè)發(fā)展因素
(1)技術研發(fā)需提高
全行業(yè)尚處于應用研發(fā)階段和產(chǎn)品導入初期階段。從近幾年發(fā)展看,未來能否大面積被下游產(chǎn)業(yè)廣泛接受,仍需進一步驗證。新材料的價值需要以應用產(chǎn)品的形式作為載體,量子點材料具有多領域的應用可能性,開發(fā)過程中需要跨行業(yè)的應用研發(fā)能力,這對于以新材料研發(fā)為核心的公司是極大的挑戰(zhàn),研發(fā)能力的缺失導致研發(fā)效率低,研發(fā)方向偏差。
(2)行業(yè)相關國家標準缺失
標準是引導產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵,也是知識產(chǎn)權的核心??傮w上看,我國新材料標準體系仍以傳統(tǒng)材料標準為主,關鍵標準前期研究、技術攻關相對不足,標準制定所需的工藝參數(shù)、材料性能等基礎數(shù)據(jù)缺乏。新材料產(chǎn)業(yè)標準體系目前正在制定中。在國際競爭愈來愈烈的今天,先有標準后有制造已成為跨國公司跑馬圈地的重要手段。
隨著量子點技術的發(fā)展,量子點材料及應用量子點材料的相關產(chǎn)品的國家標準的重要性變得尤為突出,因此,我國能否盡快建立起完善的量子點新材料及新產(chǎn)品的相關國家標準對該行業(yè)發(fā)展有重大影響。
4、進入本行業(yè)的壁壘
(1)資金壁壘
量子點新材料的研發(fā)需要大量資金的投入,進入到新材料生產(chǎn)階段和應用產(chǎn)品制造階段,規(guī)?;a(chǎn)是降低成本的必要手段。長期、持續(xù)的研發(fā)投入和生產(chǎn)資金需求,為行業(yè)建立了一定的進入壁壘。
(2)技術壁壘
量子點行業(yè)有很高的技術門檻,高性能量子點的規(guī)?;a(chǎn)和量子點的后加工能力均需要相當高的技術才能達到,目前全球只有幾家公司具備量子點規(guī)?;a(chǎn)能力和通過量子點的后加工實現(xiàn)應用產(chǎn)品開發(fā)的能力。
只有具備強大的創(chuàng)新能力的企業(yè)才能在新材料領域保證立于不敗之地,量子點新材料仍處于科學發(fā)展和技術進步的階段,各種應用工藝需要探索和創(chuàng)新、新材料技術與納米技術、生物技術、信息技術相互融合,結構功能一體化、功能材料智能化趨勢明顯,新材料產(chǎn)業(yè)需要具有完善的技術開發(fā)和風險投資機制,只有保證技術研發(fā)等優(yōu)勢,才能在高技術含量、高附加值的新材料領域中占主導地位。
(3)人才壁壘
保持企業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展、持續(xù)經(jīng)營乃至快速發(fā)展的關鍵是人才,量子點新材料更是需要人才的領域,幾家全球領先的公司的經(jīng)驗充分證明了這一點,有人才,贏天下。量子點企業(yè)能否在行業(yè)內(nèi)取得核心競爭力,核心研發(fā)人才團隊的作用舉足輕重。由于量子點相關行業(yè)還處于前期階段,量子點行業(yè)的人才有一定稀缺性,因此有無足夠的人才是進入此行業(yè)的一個壁壘。