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量子點(diǎn)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與阻礙行業(yè)發(fā)展因素(附報(bào)告目錄)
1、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
量子點(diǎn)是可溶液加工、尺寸在量子限域范圍內(nèi)的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體納米晶體。量子點(diǎn)具有優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì),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(diǎn)顯示是利用量子點(diǎn)的特殊性能來(lái)實(shí)現(xiàn)高性能、低成本的顯示技術(shù)。
相關(guān)報(bào)告:北京普華有策信息咨詢有限公司《2020-2026年量子點(diǎn)材料行業(yè)前景預(yù)測(cè)分析報(bào)告》
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展,我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)得到長(zhǎng)足發(fā)展,在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術(shù)進(jìn)步和體系建設(shè)等方面取得明顯成就,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了重大貢獻(xiàn)。對(duì)于新材料產(chǎn)業(yè),國(guó)家政策的大力扶植是保證行業(yè)健康發(fā)展的基礎(chǔ),不斷增長(zhǎng)的需求是行業(yè)持續(xù)進(jìn)步的動(dòng)力。
從整體新材料行業(yè)看,稀土功能材料、先進(jìn)儲(chǔ)能材料、光伏材料、有機(jī)硅等產(chǎn)能居世界前列。部分關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破。我國(guó)自主開發(fā)的非晶合金、高磁感取向硅鋼、超硬材料、超導(dǎo)材料等生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)到或接近國(guó)際水平。新材料品種不斷增加,高端金屬結(jié)構(gòu)材料、新型無(wú)機(jī)非金屬材料和高性能復(fù)合材料保障能力明顯增強(qiáng),先進(jìn)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(diǎn)材料,是 20 世紀(jì) 80 年代開始發(fā)展的一種新型材料,具備在多領(lǐng)域得到應(yīng)用的潛力,在過(guò)去的 30 年,引起了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。量子點(diǎn)(或稱半導(dǎo)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(diǎn)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(jié)構(gòu)變成具有分子特性的分立能級(jí)結(jié)構(gòu),受激后可以發(fā)射熒光?;诹孔有?yīng),量子點(diǎn)可以在顯示、照明、生物標(biāo)記等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用??茖W(xué)家已經(jīng)發(fā)明許多不同的方法來(lái)制造量子點(diǎn),并預(yù)期這種納米材料在二十一世紀(jì)的納米電子學(xué)(nanoelectronics)上有極大的應(yīng)用潛力。
現(xiàn)代量子點(diǎn)技術(shù)起源于上世紀(jì)八十年代,貝爾實(shí)驗(yàn)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(dǎo)體納米晶的發(fā)光顏色可以通過(guò)控制晶體顆粒大小來(lái)調(diào)控。這種優(yōu)異而獨(dú)特的尺寸相關(guān)性質(zhì)是其它發(fā)光材料不可能實(shí)現(xiàn)的。同時(shí),這種獨(dú)特性質(zhì)要求合成得到的量子點(diǎn)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(jī)原材料,如何實(shí)現(xiàn)在常規(guī)實(shí)驗(yàn)條件下合成量子點(diǎn),在二十世紀(jì)末一直是材料合成化學(xué)的一大挑戰(zhàn),這一點(diǎn)也影響了量子點(diǎn)的工業(yè)化進(jìn)程。
保證量子點(diǎn)材料的高性能(量子效率、半峰寬、穩(wěn)定性)和規(guī)模化生產(chǎn)是量子點(diǎn)材料行業(yè)的一大難題。最近幾年,量子點(diǎn)的工業(yè)級(jí)制備技術(shù)不斷得到發(fā)展,目前全球僅極少數(shù)公司具備量子點(diǎn)材料的工業(yè)化生產(chǎn)能力并能夠保證量子點(diǎn)材料的高性能。量子點(diǎn)的高性能是量子點(diǎn)能應(yīng)用于其他應(yīng)用產(chǎn)品的基礎(chǔ),伴隨量子點(diǎn)制備技術(shù)的進(jìn)步,在應(yīng)用產(chǎn)品中的應(yīng)用不斷取得突破,以量子點(diǎn)材料為基礎(chǔ)的在照明、顯示和生物等領(lǐng)域的應(yīng)用產(chǎn)品已經(jīng)研發(fā)成功并開始逐步得到實(shí)際應(yīng)用。
2、行業(yè)業(yè)內(nèi)企業(yè)與競(jìng)爭(zhēng)程度分析
量子點(diǎn)材料和量子點(diǎn)顯示技術(shù)目前處于美、中、韓三強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)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(diǎn)材料性能的三個(gè)重要指標(biāo),全球的量子點(diǎn)公司中能達(dá)到同等水平的公司還非常少,包括 Nanoco,Nanosys,QD vision 等世界 領(lǐng)先的量子點(diǎn)材料公司。量子點(diǎn)材料在性能方面的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在應(yīng)用中非常關(guān)鍵,比如穩(wěn)定性和半峰寬直接決定了其在顯示領(lǐng)域應(yīng)用的可行性,量子點(diǎn)背光在液晶顯示中可實(shí)現(xiàn) 100%NTSC,但前提是量子點(diǎn)性能必須達(dá)標(biāo)。在保障光效的條件下,量子點(diǎn)發(fā)射光譜的半峰寬盡可能窄,并且發(fā)射波長(zhǎng)可以在設(shè)定范圍內(nèi)任意可調(diào),除半峰寬外,量子點(diǎn)材料必須實(shí)現(xiàn)溫度穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。
在量子點(diǎn)的后加工能力方面:量子點(diǎn)的后加工能力非常重要,量子點(diǎn)材料原溶液并不能直接應(yīng)用于顯示、生物等領(lǐng)域。以顯示為例,必須先獲得量子點(diǎn)膠水,而量子點(diǎn)膠水的制備門檻很高,量子點(diǎn)膠水即量子點(diǎn)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(shù)研發(fā)需提高
全行業(yè)尚處于應(yīng)用研發(fā)階段和產(chǎn)品導(dǎo)入初期階段。從近幾年發(fā)展看,未來(lái)能否大面積被下游產(chǎn)業(yè)廣泛接受,仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。新材料的價(jià)值需要以應(yīng)用產(chǎn)品的形式作為載體,量子點(diǎn)材料具有多領(lǐng)域的應(yīng)用可能性,開發(fā)過(guò)程中需要跨行業(yè)的應(yīng)用研發(fā)能力,這對(duì)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(dǎo)致研發(fā)效率低,研發(fā)方向偏差。
(2)行業(yè)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)缺失
標(biāo)準(zhǔn)是引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵,也是知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心。總體上看,我國(guó)新材料標(biāo)準(zhǔn)體系仍以傳統(tǒng)材料標(biāo)準(zhǔn)為主,關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)前期研究、技術(shù)攻關(guān)相對(duì)不足,標(biāo)準(zhǔn)制定所需的工藝參數(shù)、材料性能等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏。新材料產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系目前正在制定中。在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)愈來(lái)愈烈的今天,先有標(biāo)準(zhǔn)后有制造已成為跨國(guó)公司跑馬圈地的重要手段。
隨著量子點(diǎn)技術(shù)的發(fā)展,量子點(diǎn)材料及應(yīng)用量子點(diǎn)材料的相關(guān)產(chǎn)品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的重要性變得尤為突出,因此,我國(guó)能否盡快建立起完善的量子點(diǎn)新材料及新產(chǎn)品的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該行業(yè)發(fā)展有重大影響。
4、進(jìn)入本行業(yè)的壁壘
(1)資金壁壘
量子點(diǎn)新材料的研發(fā)需要大量資金的投入,進(jìn)入到新材料生產(chǎn)階段和應(yīng)用產(chǎn)品制造階段,規(guī)?;a(chǎn)是降低成本的必要手段。長(zhǎng)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(jìn)入壁壘。
(2)技術(shù)壁壘
量子點(diǎn)行業(yè)有很高的技術(shù)門檻,高性能量子點(diǎn)的規(guī)模化生產(chǎn)和量子點(diǎn)的后加工能力均需要相當(dāng)高的技術(shù)才能達(dá)到,目前全球只有幾家公司具備量子點(diǎn)規(guī)?;a(chǎn)能力和通過(guò)量子點(diǎn)的后加工實(shí)現(xiàn)應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)的能力。
只有具備強(qiáng)大的創(chuàng)新能力的企業(yè)才能在新材料領(lǐng)域保證立于不敗之地,量子點(diǎn)新材料仍處于科學(xué)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的階段,各種應(yīng)用工藝需要探索和創(chuàng)新、新材料技術(shù)與納米技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)相互融合,結(jié)構(gòu)功能一體化、功能材料智能化趨勢(shì)明顯,新材料產(chǎn)業(yè)需要具有完善的技術(shù)開發(fā)和風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)制,只有保證技術(shù)研發(fā)等優(yōu)勢(shì),才能在高技術(shù)含量、高附加值的新材料領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位。
(3)人才壁壘
保持企業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展、持續(xù)經(jīng)營(yíng)乃至快速發(fā)展的關(guān)鍵是人才,量子點(diǎn)新材料更是需要人才的領(lǐng)域,幾家全球領(lǐng)先的公司的經(jīng)驗(yàn)充分證明了這一點(diǎn),有人才,贏天下。量子點(diǎn)企業(yè)能否在行業(yè)內(nèi)取得核心競(jìng)爭(zhēng)力,核心研發(fā)人才團(tuán)隊(duì)的作用舉足輕重。由于量子點(diǎn)相關(guān)行業(yè)還處于前期階段,量子點(diǎn)行業(yè)的人才有一定稀缺性,因此有無(wú)足夠的人才是進(jìn)入此行業(yè)的一個(gè)壁壘。