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內(nèi)容概括

超材料最初被稱為左手材料(LHM)或負(fù)折射材料(NIM)，是由前蘇聯(lián)理論物理學(xué)家Veselago在l968年最先提出的。目前，超材料可以用來(lái)創(chuàng)建改進(jìn)的衛(wèi)星天線或安檢掃描儀等裝置，以及奇異創(chuàng)新如能產(chǎn)生超高分辨率圖像的超級(jí)透鏡，或所謂的隱形斗篷，使電磁輻射完全繞過(guò)隱藏物。

目前，全球超材料研究以美國(guó)為主，美國(guó)超材料行業(yè)中，政府是主要投資方。盡管風(fēng)險(xiǎn)資本投資者為超材料初創(chuàng)公司投資超過(guò)1億美元，但主要的資金仍來(lái)源于政府，從美國(guó)DARPA到中國(guó)政府，已經(jīng)投入了2億美元。

目前，我國(guó)從事超材料研究的主體以民營(yíng)研究機(jī)構(gòu)、高校研究所及少數(shù)企業(yè)為主，其中，又以民營(yíng)研究機(jī)構(gòu)深圳光啟高等理工研究院為主，該機(jī)構(gòu)在超材料方面的專利申請(qǐng)量位列全國(guó)第一，而且遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于第二位。另外，目前，只有深圳光啟高等理工研究院將其技術(shù)轉(zhuǎn)化為商業(yè)化生產(chǎn)。

具有成本效益的制造技術(shù)對(duì)新興超材料的商業(yè)化至關(guān)重要，可以幫助制造超級(jí)鏡頭和更好的衛(wèi)星天線等設(shè)備器件。超材料不久將會(huì)進(jìn)入商業(yè)利基市場(chǎng)，預(yù)計(jì)未來(lái)10年將成為主流材料。

在全球“工業(yè)4.0”進(jìn)程持續(xù)深化、“智能+”應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大的背景下，超材料智能結(jié)構(gòu)作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)及人工智能革命中的代表產(chǎn)品，具有巨大的發(fā)展空間和良好的市場(chǎng)前景。國(guó)家政策也大力支持智能化相關(guān)的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展：國(guó)務(wù)院頒布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》將智能結(jié)構(gòu)列為前沿技術(shù)之一；工信部頒布的《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中明確了智能材料前沿新材料的地位，并將其歸入了《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”重點(diǎn)產(chǎn)品目錄》；國(guó)務(wù)院頒布的《“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出要重點(diǎn)發(fā)展具有感知、決策、執(zhí)行等功能的智能專用裝備，推進(jìn)制造、使用過(guò)程的自動(dòng)化、智能化和綠色化，大力發(fā)展先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料，加快推廣其在汽車制造、軌道交通等領(lǐng)域的應(yīng)用，并開(kāi)展納米、超導(dǎo)、智能等共性基礎(chǔ)材料研究和產(chǎn)業(yè)化；深圳市政府頒布的《深圳市機(jī)器人、可穿戴設(shè)備和智能裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2014-2020年)》提出，2020年之前將深圳打造成為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、世界知名的機(jī)器人、可穿戴設(shè)備和智能裝備產(chǎn)業(yè)制造基地、創(chuàng)新基地、服務(wù)基地和國(guó)際合作基地。

報(bào)告目錄

第二章全球超材料行業(yè)市場(chǎng)概況 15

第一節(jié) 全球超材料技術(shù)發(fā)展歷程 15

第二節(jié) 全球超材料發(fā)展動(dòng)力分析 16

第三節(jié) 全球超材料產(chǎn)品研發(fā)分析 16

一、超材料鏡頭在美研制成功 16
二、美開(kāi)發(fā)出超輕超強(qiáng)超材料 17
三、美超材料可實(shí)現(xiàn)見(jiàn)光單向傳播 17
四、德科制成超材料觸覺(jué)隱形斗篷 18
五、美國(guó)給車輛穿上智能“外衣” 19
六、荷蘭研發(fā)出能感應(yīng)地形的鞋子 19
七、美研發(fā)出耐擊的發(fā)動(dòng)機(jī)零件 20
八、美研發(fā)出能復(fù)原的彈性陶瓷 20

第四節(jié) 全球超材料技術(shù)應(yīng)用分析 21

一、超材料衛(wèi)星天線商業(yè)應(yīng)用 21
二、美國(guó)超材料應(yīng)用現(xiàn)狀分析 22

第三章中國(guó)超材料行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析 23

第一節(jié) 2014年中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境分析 23

一、中國(guó)GDP增長(zhǎng)情況分析 23
二、工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)分析 24
三、社會(huì)固定資產(chǎn)投資分析 25
四、全社會(huì)消費(fèi)品零售總額 26
五、城鄉(xiāng)居民收入增長(zhǎng)分析 27
六、居民消費(fèi)價(jià)格變化分析 28
七、對(duì)外貿(mào)易發(fā)展形勢(shì)分析 29

第二節(jié) 中國(guó)超材料行業(yè)政策環(huán)境分析 29

一、新材料產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作三年行動(dòng)計(jì)劃 29
二、深圳新材料產(chǎn)業(yè)振興發(fā)展政策 34
三、《深圳新材料產(chǎn)業(yè)振興發(fā)展規(guī)劃》(2011-2015年) 39
四、《2015年原材料工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展工作要點(diǎn)》 40
五、《關(guān)鍵材料升級(jí)換代工程實(shí)施方案》 40
六、《電磁超材料術(shù)語(yǔ)》完成審查 41

第四章中國(guó)超材料行業(yè)專利申請(qǐng)情況分析 42

第一節(jié) 中國(guó)超材料的專利申請(qǐng)情況 42

第二節(jié) 中國(guó)光子晶體專利申請(qǐng)情況 42

第三節(jié) 中國(guó)左手材料專利申請(qǐng)情況 43

第四節(jié) 中國(guó)

石墨烯材料專利申請(qǐng)情況 44

第五章中國(guó)超材料行業(yè)發(fā)展情況分析 47

第一節(jié) 中國(guó)超材料技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 47

第二節(jié) 中國(guó)超材料應(yīng)用現(xiàn)狀分析 47

一、中國(guó)超材料產(chǎn)品應(yīng)用現(xiàn)狀 47
（一）光啟超材料衛(wèi)星天線應(yīng)用 48
（二）光啟打造超材料公交WiFi 48
二、中國(guó)超材料商業(yè)化現(xiàn)狀分析 49

第三節(jié) 中國(guó)超材料在國(guó)防領(lǐng)域的應(yīng)用 49

一、超材料的特種天線技術(shù) 49
二、超材料特種天線罩技術(shù) 50
三、超材料隱身技術(shù)的分析 50

第六章中國(guó)超材料重點(diǎn)區(qū)域分析 52

第一節(jié) 超材料行業(yè)區(qū)域發(fā)展概述 52

第二節(jié) 深圳超材料行業(yè)現(xiàn)狀分析 52

一、首條超材料試產(chǎn)線落戶深圳 52
二、深圳超材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立 53
三、超材料產(chǎn)業(yè)基地落戶寶安 55
四、超材料標(biāo)委會(huì)在深圳成立 55

第三節(jié) 光啟超材料技術(shù)及產(chǎn)品應(yīng)用 56

一、光啟研究院成立背景 56
二、光啟的工作重心分析 56
三、光啟的專利技術(shù)優(yōu)勢(shì) 57
四、光啟超材料產(chǎn)品應(yīng)用 57
五、超材料產(chǎn)品推廣領(lǐng)域 58
六、光啟的發(fā)展模式分析 59

第七章中國(guó)超材料行業(yè)潛在需求分析 60

第一節(jié) 通信設(shè)備行業(yè)潛在需求分析 60

一、中國(guó)通信設(shè)備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 60
二、中國(guó)通信天線市場(chǎng)規(guī)模統(tǒng)計(jì) 61
（一）基站天線市場(chǎng)規(guī)模統(tǒng)計(jì) 61
（二）微波天線市場(chǎng)規(guī)模統(tǒng)計(jì) 62
（三）通信終端設(shè)備天線規(guī)模 62
（四）通信天線行業(yè)技術(shù)特點(diǎn) 63

第二節(jié) 廢

水處理行業(yè)潛在需求分析 63
一、現(xiàn)有的污水處理技術(shù)分析 63
二、污水處理行業(yè)的特點(diǎn)分析 64
三、污水處理產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀分析 65
四、區(qū)域污水處理產(chǎn)業(yè)化程度 66
五、中國(guó)廢水排放的情況分析 67
六、污水處理行業(yè)的經(jīng)濟(jì)地位 67

第八章左手材料應(yīng)用分析 70

第一節(jié) 左手材料在通信系統(tǒng)的應(yīng)用分析 70

一、左手材料在通信系統(tǒng)的應(yīng)用概述 70
二、左手材料在微波器件中的應(yīng)用 70
（一）定向耦合器 70
（二）新型濾波器 70
三、左手材料在天線中的應(yīng)用 71
（一）天線小型化 71
（二）輻射效率高 71
（三）指向性高 71
（四）掃描范圍大 71
四、左手材料在通信設(shè)備中的應(yīng)用 72
（一）降低手機(jī)的輻射 72
（二）應(yīng)用于通信雷達(dá) 72

第二節(jié) 左手材料在隱身領(lǐng)域的應(yīng)用 72

一、隱身材料的發(fā)展概述 72
二、左手材料的隱身模型 72
三、適用于隱身領(lǐng)域條件 72

第三節(jié) 國(guó)內(nèi)開(kāi)展左手材料與負(fù)折射效應(yīng)研究的主要單位 73

第四節(jié) 左手材料商業(yè)應(yīng)用分析 74

第九章光子晶體應(yīng)用分析 75

第一節(jié) 光子晶體應(yīng)用概述 75

一、光子晶體的類型 75
二、光子晶體的特性 75
三、光子晶體的制備 76

第二節(jié) 光子晶體在光纖領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)情況 76

一、全球?qū)＠暾?qǐng)量及國(guó)家分布情況 76
二、全球?qū)＠暾?qǐng)量前十的企業(yè)情況 76
三、中國(guó)光子晶體光纖專利申請(qǐng)情況 78

第三節(jié) 光子晶體在光催化領(lǐng)域的研究 78

一、光子晶體材料用于光催化制氫 78
二、光催化劑在廢水處理中的應(yīng)用 79

第四節(jié) 光子晶體在兼容隱身中的應(yīng)用 79

一、光子晶體的理論基礎(chǔ) 79
（一）三維光子晶體研究 79
（二）光子晶體“隱身斗篷” 80
（三）“自適應(yīng)隱身”技術(shù) 80
二、光子晶體應(yīng)用于高溫目標(biāo)的熱紅外隱身 80

第五節(jié) 光子晶體研發(fā)研發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀 80

一、光子晶體研發(fā)進(jìn)展 80
（一）中國(guó)科學(xué)家研制出光子晶體紙--可重復(fù)書寫 80
（二）日本研發(fā)出基于光子晶體納米激光器的生物感應(yīng)器 81
（三）東南大學(xué)研制出光子晶體防偽油墨 82
（四）日本率先實(shí)現(xiàn)光子晶體管激光器實(shí)用化 83
二、中國(guó)光子晶體研究的發(fā)展現(xiàn)狀 84
（一）光子晶體光纖實(shí)現(xiàn)量產(chǎn) 84
（二）上光所研制出13.8W全固態(tài)光子晶體光纖 84

第十章其他超材料研發(fā)及應(yīng)用分析 86

第一節(jié) 藍(lán)寶

石材料商業(yè)應(yīng)用分析 86
一、全球藍(lán)寶石供應(yīng)商產(chǎn)能分析 86
二、藍(lán)寶石商用供應(yīng)商分析 86
（一）哈爾濱奧瑞德光電技術(shù)股份有限公司 86
（二）江蘇吉星新材料有限公司 87
三、藍(lán)寶石材料在消費(fèi)電子市場(chǎng)的應(yīng)用前景分析 88

第二節(jié) 石墨烯材料研發(fā)及應(yīng)用 88

一、石墨烯材料研發(fā)應(yīng)用概述 88
二、全球主要國(guó)家地區(qū)概述 89
（一）中國(guó) 89
（二）美國(guó) 90
（三）韓國(guó) 90
（四）日本 91
（五）歐盟 91
（六）臺(tái)灣 92
三、石墨烯材料未來(lái)應(yīng)用領(lǐng)域分析 92
四、國(guó)內(nèi)外石墨烯供應(yīng)商匯總 93
五、石墨烯商業(yè)應(yīng)用分析 94
（一）石墨烯商用供應(yīng)商分析 94
（二）石墨烯下游應(yīng)用需求分析 97

第十一章國(guó)內(nèi)重點(diǎn)超材料研究企事業(yè)機(jī)構(gòu)分析 102

第一節(jié) 深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司 102

一、企業(yè)發(fā)展基本情況 102
二、企業(yè)技術(shù)專利情況 102

第二節(jié) 深圳光啟高等理工研究院 103

一、研究院基本情況簡(jiǎn)介 103
二、研究院超材料研發(fā)歷程 103
三、研究院超材料科研成果 104
四、企業(yè)技術(shù)專利數(shù)量統(tǒng)計(jì) 106
五、研究院超材料應(yīng)用動(dòng)態(tài) 107

第三節(jié) 中國(guó)科學(xué)院 107

一、學(xué)院基本情況簡(jiǎn)介 107
二、學(xué)院技術(shù)專利情況 108

第四節(jié) 中國(guó)計(jì)量學(xué)院 109

一、學(xué)院基本情況 109
二、學(xué)院技術(shù)專利情況 109

第五節(jié) 江蘇大學(xué) 110

一、學(xué)院基本情況簡(jiǎn)介 110
二、學(xué)院技術(shù)專利情況 110

第六節(jié) 東南大學(xué) 111

一、學(xué)院基本情況簡(jiǎn)介 111
二、學(xué)院技術(shù)專利情況 111

第七節(jié)

浙江工業(yè)大學(xué) 112
一、學(xué)院基本情況簡(jiǎn)介 112
二、學(xué)院技術(shù)專利情況 112

第八節(jié) 深圳大學(xué) 112

一、學(xué)院基本情況簡(jiǎn)介 112
二、學(xué)院技術(shù)專利情況 113

第九節(jié)

天津大學(xué) 113
一、學(xué)院基本情況簡(jiǎn)介 113
二、學(xué)院技術(shù)專利情況 114

第十節(jié) 浙江大學(xué) 114

一、學(xué)院基本情況簡(jiǎn)介 114
二、學(xué)院技術(shù)專利情況 115

第十二章超材料行業(yè)未來(lái)發(fā)展

第一節(jié) 超材料技術(shù)的研究趨勢(shì)分析 117

第二節(jié) 全球超材料技術(shù)的研究趨勢(shì) 117

第三節(jié) 全球超材料應(yīng)用規(guī)模預(yù)測(cè) 117

第四節(jié) 中國(guó)超材料業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析 118

一、左手材料在隱身領(lǐng)域趨勢(shì)與前景 118
二、左手材料在通信領(lǐng)域的應(yīng)用展望 118
三、光子晶體在光催化領(lǐng)域前景展望 119
四、光子晶體在隱身領(lǐng)域的前景展望 119
五、石墨烯材料發(fā)展前景展望 119
五、超材料發(fā)展前景展望 120

第十三章專家觀點(diǎn)與結(jié)論 121

第一節(jié) 中國(guó)超材料產(chǎn)業(yè)面臨問(wèn)題 121

第二節(jié) 超材料未來(lái)投資方向分析 121

圖表目錄

圖表 1 2010-2014年中國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值及增長(zhǎng)變化趨勢(shì)圖 22
圖表 2 2013-2014年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值構(gòu)成及增長(zhǎng)速度統(tǒng)計(jì) 23
圖表 3 2010-2014年中國(guó)工業(yè)增加值及增長(zhǎng)速度趨勢(shì)圖 23
圖表 4 2014年中國(guó)規(guī)模以上工業(yè)增加值月度增長(zhǎng)速度 24
圖表 5 2010-2014年中國(guó)全社會(huì)固定資產(chǎn)投資趨勢(shì)圖 25
圖表 6 2010-2014年中國(guó)社會(huì)消費(fèi)品零售總額及增長(zhǎng)速度趨勢(shì)圖 26
圖表 7 2010-2014年中國(guó)城鎮(zhèn)居民人均可支配收入及增長(zhǎng)趨勢(shì)圖 27
圖表 8 2010-2014年中國(guó)農(nóng)村居民人均純收入及增長(zhǎng)趨勢(shì)圖 27
圖表 9 2014年中國(guó)居民消費(fèi)價(jià)格月度變化趨勢(shì)圖 28
圖表 10 中國(guó)超材料專利申請(qǐng)人申請(qǐng)數(shù)量前十統(tǒng)計(jì) 41
圖表 11 中國(guó)光子晶體專利申請(qǐng)人申請(qǐng)數(shù)量前二十統(tǒng)計(jì) 42
圖表 12 中國(guó)左手材料專利申請(qǐng)企業(yè)及機(jī)構(gòu)申請(qǐng)數(shù)量統(tǒng)計(jì) 43
圖表 13 中國(guó)石墨烯專利申請(qǐng)企業(yè)及機(jī)構(gòu)申請(qǐng)數(shù)量統(tǒng)計(jì) 44
圖表 14 中國(guó)超材料相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)量前十企業(yè)或機(jī)構(gòu)區(qū)域分布情況 51
圖表 15 2014-2015年中國(guó)通信設(shè)備制造行業(yè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì) 59
圖表 16 2009-2014年中國(guó)基站天線市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)情況 61
圖表 17 2009-2014年中國(guó)微波天線市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)情況 61
圖表 18 2009-2014年中國(guó)通信終端設(shè)備天線市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)情況 62
圖表 19 污水處理行業(yè)主要技術(shù)術(shù)語(yǔ)及簡(jiǎn)要解釋情況統(tǒng)計(jì) 62
圖表 20 2009-2014年中國(guó)廢水排放總量情況統(tǒng)計(jì) 66
圖表 21 2006-2014年污水處理行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值占GDP比重圖 67
圖表 22 污水處理行業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的作用和貢獻(xiàn)情況統(tǒng)計(jì) 67
圖表 23 全球藍(lán)寶石晶棒材料各企業(yè)占有率圖 85
圖表 24 未來(lái)石墨烯可能的應(yīng)用領(lǐng)域 91
圖表 25 國(guó)內(nèi)外石墨烯供應(yīng)商匯總 92
圖表 26 2014-2015年石墨烯材料市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè) 100
圖表 27 2011-2014年深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司技術(shù)專利數(shù)量統(tǒng)計(jì) 101
圖表 28 Meta-RF高性能射頻器件產(chǎn)品外觀與特點(diǎn)展示 103
圖表 29 Meta-RF新型衛(wèi)星通信產(chǎn)品外觀與特點(diǎn)展示 105
圖表 30 2011-2014年深圳光啟高等理工研究院技術(shù)專利數(shù)量統(tǒng)計(jì) 106
圖表 31 2010-2014年中國(guó)科學(xué)院分所光子晶體技術(shù)專利數(shù)量統(tǒng)計(jì) 107
圖表 32 2010-2014年中國(guó)計(jì)量學(xué)院光子晶體專利數(shù)量統(tǒng)計(jì) 108
圖表 33 江蘇大學(xué)超材料技術(shù)專利數(shù)量統(tǒng)計(jì) 109
圖表 34 2010-2014年?yáng)|南大學(xué)超材料技術(shù)專利數(shù)量統(tǒng)計(jì) 110
圖表 35 2008-2014年深圳大學(xué)超材料技術(shù)專利數(shù)量統(tǒng)計(jì) 112
圖表 36 2006-2014年天津大學(xué)超材料技術(shù)專利數(shù)量統(tǒng)計(jì) 113
圖表 37 2005-2014年浙江大學(xué)超材料技術(shù)專利數(shù)量統(tǒng)計(jì) 115

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