纳米银粉的市场分析

国内纳米银粉的市场状况分析文/田伟纳米银粉有关文献的统计分析图1--有关纳米银的文献发表状况图2—有关纳米银粉的文献发表状况图3—有关纳米银粉制备的文献发表状况图4—纳米银的文献发表分析通过这个图表能够看出前后国内对纳米银粉的关注热点是其制备，阐明制备的核心技术有待突破，之后制备有关文献逐年减少，阐明技术已经趋于成熟，但工业转化以及市场化还存在问题。另外，纳米银粉和纳米银粉制备有关文献的变化趋势线基本吻合，阐明现在国内纳米银粉的关注度更多放在了制备及其工业化，而市场应用做得极少，尚处在起步阶段。纳米银粉的特性及其应用领域2.1、纳米银粉的特性纳米银粉与普通银粉相比，其尺寸介于原子簇和宏观微粒之间，含有纳米材料的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等许多宏观材料所不含有的特殊的性质。2.1.1、表面效应纳米银粉的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大。纳米银粉的比表面积普通可达1～10m2/g,当粒径小到10纳米左右，比表面积高达300m2/g以上。比表面积的变化造成一系列性质的变化，如熔点随颗粒变小而减少，纳米银粉在低温时热阻趋于零，机械性能随颗粒减小而增加等。另外，纳米银粉表面原子的几何构型、原子间的互相作用与电子能谱同内部都有不同，含有很大的化学活性，与常规银颗粒迥异。2.1.2体积效应随着纳米银粉颗粒中原子数的减少，能带中的能级间隔将加大，某些电、磁、热等性能将发生异常。凭直观察觉到，纳米银粉呈黑色而不是呈大颗粒银的银白色，并且粒径越小颜色越深。这是由于随着银颗粒的减小，出现了质子振动和能级不持续等特点，光的吸取、发射和散射发生重大变化所造成的。2.1.3、量子尺寸效应在低温条件下，纳米银粉能够呈现出量子尺寸效应，从能带理论出发，块状金属传导电子的能谱是准持续的。然而，当颗粒尺寸减小时，持续的能带将分裂成不持续的能级。当分立能级之间的间距不不大于热能、磁能、静电能、光子能量、超导态的凝聚能时，就会产生异于宏观物体的效应，称之为量子尺寸效应。如银纳米颗粒在低温存在一种所谓的“久保效应”，即能级不持续性。粒径<10nm的超细颗粒的电子数约104个，在基准能级与费米能级之间各状态的能量约为1K，因此费米能级的能量约相称于104K。这就意味着由于能级的不持续性造成银纳米颗粒在低温(液氦温度)的磁化率、电导性、比热和核磁弛豫等性能的反常性。现在量子尺寸效应已被磁测量、核磁共振、电子自旋共振、光谱线位移等实验所证明。(4)宏观量子隧道效应电子含有粒子性又含有波动性，含有穿越势垒的能力称为隧道效应。近年来，人们发现某些宏观物理量，如纳米粒子的磁化强度等也含有隧道效应，它们能够穿越宏观的势垒而产生变化，这被称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。2.2、纳米银粉的应用领域应用领域重要应用方向需求状况供应状况高端银浆(胶)片式元件内外电极用浆(胶)年需求量约为180--200吨80%--90%需要进口厚膜集成电路用浆(胶)太阳能电池电极银浆LED芯片封装用导电银胶导电涂层滤波器用高档涂层不详依赖进口瓷管电容器用银涂层低温烧结导电糊、介电糊医疗领域医药制剂(负载纳米银)增加较快高端应用为外企垄断抗菌医疗器械绿色家电及家居产品家电用防静电、杀菌涂层增加最快中低档银粉供过于求除臭、抗菌薄膜、织物等催化材料乙烯氧化催化剂年需求量在30吨左右依赖进口燃料电池用负载型银催化剂新能源热交换材料不详不详高档电子元件电极材料电镀工业用于金电铸的银涂敷材料用量极少不详国内纳米银粉的市场需求国内银粉的全部应有领域中，导电浆料制备用量最大（约1000吨/年），现在几乎都采用银微粉（0.1～3微米），纳米银粉（1nm～100nm）用量极少。但是，从近几年发表的文献和专利来看，用纳米银粉作为主体功效相制备导电浆料将成为发展趋势。这是由于用纳米银粉替代银微粉有下列优点：(1)用纳米银粉生产的电子浆料更加细腻，通过丝网印刷可获得更加致密的导电涂层，工作效率高。(2)能够减少银用量，减少生产成本，用纳米银粉制成的导电胶，能够焊接金属和陶瓷，涂层不需太厚，并且涂层表面平整，能够节省50％银用量。(3)用纳米银粉制成的导电浆料，烧结温度普通低于普通浆料，这就减少了对基片材料耐高温性能的规定，甚至能够用塑料等作为基片材料。预计将来几年这一块将成为纳米银粉应用最大的市场。现在国内纳米银粉用量最大的一块市场在医疗和绿色家居家电，特别是从近来五年研究论文和申报专利都非常多，涉足公司也如雨后春笋般出现。尽管其中不乏技术水平较高，掌握核心技术和专利成果的公司，如上海沪正和江苏泰利三佳。但是绝大多数公司的应用起点还很低，仅限于纳米银粉的低端应用（如直接用纳米银粉通过简朴物理分散得到的多个抗菌水溶胶/制剂），没有核心竞争力。其中，多数公司不含有生产高分散、高活性纳米银粉的能力，加上，国内生产公司和规模较小，每年需要大量进口纳米银粉。综上，将来几年国内纳米银粉的市场容量十分巨大，加上国内纳米银粉的工业化制备还存在工艺瓶颈亟待解决。如果我们能够引进国外成熟技术，趁早介入必然能抢占先机，获得巨大经济效益。3、国内生产纳米银粉的重要公司3.1、北京德科岛金科技有限公司公司介绍：北京德科岛金科技有限公司，重要从事纳米材料的生产、研发及销售，在纳米材料领域积累了数年的行业经验。现在，已经成为国内重要的纳米材料供应商，为高校、研究所、公司提供了高质量的产品和技术服务。核心产品：纳米金属/非金属/化合物粉体、分散液以及碳纳米管等优势：1）源于德国技术，成熟可靠，产品批次稳定性好。可生产粒径在50nm左右高纯银粉。2）积累了数年丰富的行业经验和顾客群，是比亚迪、亿纬锂能、上海通用、北京当代、三环瓦克、吉林敖东等多家公司的供应商3）与中科院、北京大学、清华大学、南洋理工大学、香港理工大学、慕尼黑大学、以色列大学、加州理工大学（伯克利分校）等高校合作亲密。劣势：纳米银粉的粒径偏大，在医药领域的应用前景有限。3.2、焦作伴侣纳米材料工程公司公司介绍：焦作伴侣纳米材料工程有限公司成立于，是由多氟多化工股份有限公司、俄罗斯托木斯克先进粉体技术有限公司共同出资组建的高新技术公司。公司现有中、俄技术人员16名，拥有固定资产800万元，依靠俄罗斯国际先进的电爆炸制粉技术，致力于从事纳米金属、非金属微粉的制备及应用研究，是国内第一家实现纳米金属粉规模化生产的公司，年产能力10吨。核心产品：纳米金属粉体、复合粉体。优势：1）拥有独特的电爆炸技术和设备，可生产粒径30-50nm、50-80nm、80-120nm三种不同系列的银粉。2）可使用银丝或银片规模化生产，产品含有价格优势。（基本上国内最低）3）制备工艺合用性强，可生产各类粉体产品，可根据顾客需要定制生产。劣势：1)电爆炸生产的纳米银粉缺点多，球形度不高，不适宜生产高档纳米银浆，用于医药方面粒径又太大；应用面较窄，可能更适合于催化剂制备。3.3、北京纳辰科技发展有限责任公司公司介绍：国内重要纳米粉体生产商、供应商；现在能够提供的纳米粉体涉及碳纳米管系列金属非金属纳米粉体、高纯度纳米化合物等；主动进行纳米应用开发，成熟产品包含了纳米净化类喷剂、纳米治疗类喷剂等几个产品。核心产品：金属/非金属纳米粉体以及高纯化合物。优势：1）技术合作方为中科院、清华大学和北京大学，技术先进、工艺成熟。2）纳米粉体市场出名度高，已经打入国外市场，出口比例达成60%。3）掌握核心技术，研发能力强，近两年是申请有关专利三项。4）在纳米粉体应用方面也开发出了高附加值的成熟产品。劣势：不详3.4、上海超威纳米科技有限公司公司介绍：上海超威纳米科技成立于，注册资本1000万，重要是一家从事超细金属粉末、超细合金粉末、超细碳化物粉末、超细氮化物粉末、碳纳米管、氧化铝模板等研究、开发、销售于一体的高科技公司。核心产品：超细金属粉末、超细合金粉末等优势：1）技术重要依靠于美国麻省理工学院纳米中心，德国海德堡大学，清华大学材料技术中心，吉林大学，中科院固体物理所，上海复旦大学等合作开发及技术创新支持。2）拥有一支长久从事超细粉体科研开发、技术应用的科研队伍，含有高、中、初级职称的技术人员占公司员工总数的80%以上。3）引进德国先进制备超细粉体技术，纳米粉体重要是通过可变电流激光离子束气相法制备，可在线表面改性与解决，使其充足的超细化，能与有机体系形成较好的相溶性及可操作性，解决了现在超细粉体应用团聚及难分散的难题。劣势：1）纳米银粉从技术参数上看，是现在国内最佳的，但市场承认度不高。2）采用激光法气相制备纳米粉体，成本高较，且产能小。3.5、长城金银精炼厂电子材料事业部公司介绍：长城金银精炼厂是中国人民银行总行定点的、中国印钞造币总公司所属我国迄今最大的国有金银精炼厂，注册资金一亿七千万人民币。电子材料事业部专业从事贵金属银微粉、纳米粉、高温烧结型和低温聚合物导电银浆的生产。核心产品：银微粉、纳米银粉、片状银粉、高温烧结型导电银浆和低温聚合物导电银浆料。优势：1）从长城金银精炼厂白银生产技术延伸到的纳米银粉及导电浆料生产，生产经验丰富、技术和工艺通过了数年改良和优化，水准较高。2）产品性能国内领先，质量水平与美国Ferro和日本新日化金基本一致。3）建立了稳定的供销渠道和优质客户群。4）依靠长城精炼厂的资源，后续发展潜能大。劣势：不详3.7、有研亿金新材料股份有限公司公司介绍：有研亿金是国资委直属大型科技公司北京有色金属研究总院控股公司，中关村科技园区高新技术公司，上海黄金交易所综合类会员，中国有色金属学会贵金属学委会副主任单位，全国有色金属标委会贵金属分标委会副主任单位，中国黄金协会铂金分会副会长单位，全国外科植入物和矫形器械标委会标委，北京医疗行业协会和中国医疗器械行业协会手术器械专业委员会理事单位。核心产品：贵金属产品、形状记忆合金产品和稀有金属产品。优势：1）拥有30数年专业从事稀有和贵金属材料研究、开发和生产经验，获得并积累了大量国家和部级科研成果，培养了大批科研、生产人才。2）有研亿金历年承当国家军工配套项目和军工新产品试制项目近百项，获部级奖56项，国家专利38项，国家科技进步奖3项，国家发明奖9项，全国科学大会奖2项，国家科技进步奖特等奖子项奖1项。3）记忆合金、抗菌医疗器械等大部分产品为国内首创，拥有自主知识产权，性能稳定，质量可靠，达成世界先进水平，并畅销国内外。4）集科工贸于一体，在纳米技术应用方面走在前列。已同三十多个国家和地区建立了广泛的技术交流和经贸合作关系。劣势：可能由于市场需求，现在只生产平均粒径100nm及以上的超细银粉。3.7、徐州捷创新材料科技有限公司公司介绍：徐州捷创新材料科技有限公司(宏武纳米)是高新技术公司，成立于,是中国首家工业化规模生产纳米材料的高科技公司。核心产品：碳化硅晶须/粉体，纳米单质粉（纳米铟粉，纳米银粉，纳米金粉等）。优势：1)拥有产品研发中心，研发体系成熟，并获得国内多家高校技术支持。2)拥有排他性的稳定客户，如军工高能燃料添加剂、装甲车涂层等。3）可生产平均粒径为20,50,60,70,80nm等纳米银粉，纯度高达99.99%，其外，还可生产多个片状银微粉。劣势：1）生产偏向于高耐磨纳米材料，纳米银粉不是重要业务，产能小。3.8、上海水田材料科技有限公司公司介绍：公司坐落于上海新材料基地朱泾工业园内，公司重要致力于将国外的纳米应用技术拓展到国内，解决国内现在纳米应用的瓶颈：难分散，达不到纳米粉体实际应用的性能，不能大规模应用等。作为中国纳米行业领先的技术开发及产品应用制造商，水田科技在发展历程中始终保持着技术和市场的领先性。公司核心产品：多个粉体材料、高纯靶材、功效陶瓷及构造器件。优势：1）粉体制备（涉及纳米银粉）技术成熟，监测和控制手段先进。2）公司纳米粉体等产品在国内外纳米市场中享有较高的出名度。3）有稳定的客户群，涉及高校、科研院所和制造公司。4）建有高水准研发中心(下设粉体表面解决实验室、表面工程技术实验室塑料改性实验室和树脂改性实验室)，技术力量雄厚。劣势：1）依赖国外技术，市场化应用能力相对单薄，近年未见发明专利成果。2）产品品种众多，没有形成核心产品，纳米粉体（如银粉）产能较小。3.9、深圳市清华源兴纳米材料有限公司公司介绍：圳市清华源兴纳米材料有限公司，是清华公司集团的下属公司，注册资本1.5亿人民币。银抗菌技术及其产品申请了23项中国专利、4项PCT保护，9项专利获得国家专利授权。通过德国TUVISO13485国际质量体系认证。公司核心产品：纳米银抗菌微粉及其它抗菌产品（如抗菌塑料、化妆品、抗菌涂料、抗菌家电外壳等。优势：1）含有成熟纳米银粉制备技术，可量产粒径在25nm纳米银粉，有有关专利成果.(防聚集纳米银粉的制备及应用CN1505551A）2）建有纳米银抗菌技术研发与产业化中心，将纳米银粉应用是医疗抗菌。3）与国际出名公司如美国3M公司结成战略同盟，开拓国内和欧洲市场。劣势：纳米银粉的应用局限于医疗抗菌方面。3.10、江苏纳为新材料科技有限公司公司介绍：国内出名的电子材料产品和解决方案供应商，研发中心位于美国东北部的罗得岛，生产基地位于江苏省常州市。公司业务范畴涵盖纳米粉体材料、精细化工材料、印刷电子材料、电子封装材料及新能源材料等领域。核心产品：银纳米粒子、银纳米线、LED/OLED用导电银胶、PCB/FPC用导电油墨、薄膜开关导电浆料、RFID印刷导电油墨及各项异性导电胶、太阳能电池用导电浆料、电磁屏蔽用导电浆料等一系列产品。优势：1）产品性能优秀，有稳定顾客群，在美国、德国、日本及国内华东、华南等地区得到广泛应用2）其纳米银粉现在以自用为主，生产各类电子浆料，附加值更高。劣势：其纳米银粉粒径重要分布在50-80nm，不适宜用于医药抗菌领域。3.11、上海沪正纳米科技有限公司公司介绍：是国家级高新技术公司，专注于纳米新材料的研发和制造，专业提供多个涂层的隔热、降温、散热、辐射、导电、抗菌、防霉、自洁、防腐等功效的全套技术解决方案，公司通过ISO9001和ISO14000认证，产品销往全球90多个国家和地区，成为中国纳米行业领先者。核心产品：多个功效纳米粉体、纳米银分散液、纳米银凝胶及其它抗菌产品。优势：1）掌握生产纳米材料的核心技术及应用技术，申请37项发明专利。2）能够生产纳米粉体，粒径可控制在15nm，合用于众多领域。3）获得国家科技部大力支持，承当多项国家级科技项目4）应用纳米技术，开发出了以多个成熟的抗菌产品，远销欧美。劣势：纳米银现在仍重要是多个分散液，没有制成干粉（存在技术还是市场需求较少？不清晰。暂且将其定位劣势3.12、西安慧维纳米金属材料有限公司公司介绍：西安慧维纳米金属材料有限公司成立于，注册资本：1000万元，公司位于西安高新技术产业开发区，由数年研究纳米技术的专家组织创立。集科研、生产、销售于一体，聚集顶尖的科研人才和优秀的管理团体。核心产品：米重防腐涂、纳米金属材料优势：1）掌握纳米金属粉体制备的核心技术，申请国家发明专利6项，可生产平均粒径80nm的纳米银粉，并用于制备导电浆料。2)将纳米粉体应用于重防腐涂料方面，产品性价比优于国内同类产品。3）得到科技部以及陕西省科技厅重点科技项目的大力支持。4）产品在国内外有较好的信誉，拥有排他性客户群（航空航天领域）。劣势：就纳米银粉而言，产品单一，技术水准普通。3.13、苏州邦安新材料有限公司公司介绍：坐落于苏州工业园区国家级生物纳米科技园的苏州邦安新材料科技有限公司，致力于研发纳米三价银消毒杀菌的全方面技术应用。公司坚持走自主知识产权之路，是我国纳米离子银特别是三价离子银消毒杀菌的引领者。在这个领域现在已申报发明专利16项，实用新型专利1项。公司核心产品：三价离子银及消毒杀菌产品。优势：1）能够把纳米银粒度降到5纳米下列的公司。

2）拥有国际水准的开放式实验室，拥有国际级纳米科技研发团体。3）入股泰利三佳（中国抗菌产品第一品牌）结成强强联合体。4）获得苏州工业园区纳米科技园的重点支持。劣势：纳米银粉合成技术局限于三价纳米银的抗菌应用。3.14、国内生产纳米银粉的其它公司序列公司名称注册资本注册时间备注1昆明贵研铂业股份有限公司8000多万银微粉为主2上海朗亿功效材料有限公司500万复旦大学3晋大纳米科技(厦门)有限公司不详厦门大学4合肥量子源纳米科技有限公司500万德国技术5广州纶麒伟通科技电子不详华南理工6南京冠业化工有限公司50万7浙江长丰贵金属粉体有限公司不详5000万/年8上海惠实化工科技有限公司100万4、纳米银粉的在抗菌领域的应用4.1、纳米银粉的抗菌机理和优势古时候人们就懂得用银器寄存食物，可避免细菌生长，近代则开始运用银盐溶液进行消毒、抗菌。但是银离子的不稳定性限制了其推广应用，随着纳米技术的发展，以纳米银粉为功效相的新型抗菌产品逐步浮出水面。纳米银粉的抗菌机理是：纳米银颗粒能够进入微生物体内，中断RNA的复制，制止微生物繁殖，同时也会吸附于微生物细胞壁上，影响微生物所需要基本物质的传输，最后细菌细胞会破裂而死亡。纳米银在抗菌方面有突出的优势：1）消毒杀菌效果好，效力持久且含有耐候性(近年的抗生素困境，让纳米银备受关注）；2）用量极少，为ppm级，纳米银抗菌产品的成本较低；3）没有传统银盐抗菌剂容易引发过敏和过分沉积的缺点；4）对人体安全无毒，对环境和谐。4.2、纳米银粉在抗菌领域应用的关注度纳米银粉在家居家电方面的应用上图是近十年纳米银粉抗菌应用方面的文献统计，能够看出，纳米银粉应用于抗菌领域也是从前后兴起，在近两年达成了繁华期，以此同时国内涉足纳米银粉抗菌应用的公司也层出不穷，特别是中小公司。根据市场形成和发展的规律，将来几年这个行业还将快速壮大，对纳米银粉的需求量也会倍增放大。4.3、纳米银粉在抗菌领域的应用方向及形式如前所述，纳米银粉虽说可应用于诸多领域，但是由于技术或者市场的发展还不充足，国内仍重要应用于抗菌领域，重要方向就是医疗和绿色家居家电，应用形式和产品见下表。应用方向重要产品对银粉的规定备注抗菌医药及医疗器械纳米银分散液及辅料银粒子粒径10--20nm；分散性好普通浓度为ppm级的稀释液；也有百分含量的浓液纳米银/壳聚糖纤维涂敷物抗菌洗液及喷雾纳米银抗菌凝胶（妇科用）抗菌手术刀、手术钳、手术针等参数不详普利万推出Withstand抗菌技术抗菌导管抗菌塑料、橡胶制品抗菌塑料母粒(20nm)粒径100nm以内且为亲水或亲油改性纳米银国内对抗菌塑料的需求量为15万吨／年，年增加20%以上。纳米银/PP/PE/PC/PES等改性塑料及制品抗菌橡胶及制品抗菌纺织品及服装鞋袜抗菌聚酰胺纤维及织物单分散纳米银粒径在25nm左右市场巨大；国内公司已掌握核心技术，较杜邦等公司有成本优势。抗菌排汗康纶纤维及织物抗菌腈纶及制物抗菌涂料、陶瓷和玻璃纳米银/二氧化钛抗菌涂料参数不详国内已有工业化产品硅膜包覆纳米银抗菌瓷砖银粒子/二氧化钛抗菌玻璃绿色抗菌涂层冰箱、洗衣机抗菌涂层参数不详海尔、康佳、格力等公司与LG、三星等尚有差距手机抑菌涂层厨房用品抗菌涂层4.4、国内涉足的纳米银抗菌产业的重要公司涉足纳米银抗菌的公司诸多，下面列出15家含有一定规模或掌握核心技术，拥有竞争力产品的公司。具体参见下表：序列公司名称抗菌产品种类公司规模或资质1上海沪正纳米科技有限公司抗菌剂、抗菌凝胶等年营业额5000万以上2清华源兴纳米材料有限公司抗菌液、凝胶及织物年销售收入一亿以上3普立万（中国）公司抗菌医疗器械跨国集团公司，26亿美元4中国石化集团公司抗菌聚丙烯塑料国有特大型公司5海实特科技发展有限公司高档抗菌橡胶地板高新技术公司，国内首创6迈图（南通）高科材料有限公司抗菌陶瓷、涂料注册资本2600万7佛山森景陶瓷有限公司抗菌陶瓷、抗菌地砖中国陶瓷十大品牌之一8秦皇岛易鹏特种玻璃有限公司抗菌玻璃及制品弥补国内空白9海天材料科技股份有限公司抗菌化纤材料及织物高科技纺织重点公司10辽宁银珠化纺集团有限公司抗菌尼龙纤维等资本逾5亿元人民币11紫罗兰家纺抗菌家纺产品科技型家纺公司12上海兴诺康纶纤维科技抗菌防汗抗菌纤维国内首创，已用于军服13多爱慕家纺抗菌家纺抗菌协会纳米银抗菌产品行业原则的起草公司14康佳集团抗菌涂层（冰箱等）自产逾百亿，出名品牌15新飞电器有限公司抗菌涂层（冰箱等）中国公司500强上述公司中，除了上海沪正