自修復材料的四個主要終端市場
許多自修復材料正處于產業化階段, 還有一些新材料也可能很快完成從實驗室 到產業化的過程。這將為自修復材料4個 主要終端市場(汽車、消費品、能源和建 筑)提供高附加值和大好的機遇。
Jim Montgomery
表面上看,自修復材料的價值定位是不言而喻的:誰不想買到 一種能自我修復的材料呢?當然,實際上,大多數自修復材料只 能修復微小的裂縫和彎折,修復過程還需要外部的引發(通常通 過加熱)。
盡管如此,N-tech Research公司認為,盡管自修復功能的水平 還相對較低,但仍具有巨大的市場吸引力。而且,隨著更 多自修復材料進入市場,預計其價值地位也會隨之增強。2015年 自修復材料的銷售額約為5 000萬美元,預計2017年將超過4億美 元,2020年將達27億美元。
功能孕育著機遇
自修復材料包括可逆聚合物、形狀記憶材料以及無機膠囊和 維管系統(甚至是生物材料)的各種材料。有些材料在商業化的 道路上已走得很快,目前已接近或正處于產業化階段。還有一些 材料可能很快能完成從實驗室到商業化的過程。以上信息表明新 型自修復涂料將在未來幾年陸續面市。這意味著兩個方面:一方 面自修復材料領域具有很大的開發和投資吸引力,對于創業公司 以及大型特殊化學品公司來說,應尋求各種開發和投資活動;其 次,在任何時候,此類材料在快速實現商品化過程中幾乎不存在 任何風險。分析表明,自修復材料的機遇主要存在于4個主要的行 業領域:汽車、消費品(包括電子產品)、能源和建筑。航空航 天和軍事領域為自修復材料提供了大量的研發資金,但與其他領 域相比,預計這兩個領域的實際收益相對較低。
汽車行業:增加智能性
N-tech公司預計自修復材料的最大市場將是汽車行業,到 2020年,收益將達到16億美元。其中,機遇來自以下兩大因素: 一是汽車的年產量巨大;二是作為競爭戰略,汽車內部和外部的 智能化備受關注。自修復材料還可帶來許多實用優勢,包括提高 資產壽命、減少維護工作、降低車主的總體使用成本。盡管涂料 的使用壽命還不能與汽車的使用壽命相比,但預計汽車領域智能 修復表面的選用和競爭將首先從使用壽命開始。此外,對于自修 復涂料是否能夠使用在除了豪華車以外的車型,主要汽車制造商 之間似乎持不同意見。
消費品行業:防刮傷2.0
能消除劃痕的涂料和拋光劑在消費品領域早已存在,人們對 該類產品非常熟悉,這有助于促進自修復材料的發展,使其成為家 具、家用電器和移動電子產品領域的下一代抗劃傷涂料。預計2020 年消費品領域使用的自修復材料將達到4.8億美元左右。移動電子 產品的產量非常巨大,因此單就這一領域就可帶來誘人的市場機 遇。蘋果公司在藍寶石涂層方面的嘗試讓人費解,但一方面也說明該類材料很有價值,同時也表明該領域目前尚處于空白狀態。最 近,LG 公司的G Flex 2手機顯示了新型自修復材料能夠很好地保護 產品,甚至最終可能實現無需使用額外的智能手機殼。目前對消費 者對于自修復產品的關注能持續多久尚不清楚,特別是如果自修復 產品定價較高或對產品的美觀造成負面影響時。
圖1 按行業未來8年智能涂料的發展情況預測
能源行業:充滿變化的領域
自修復材料(包括涂料)可為渦輪機市場帶來巨大效益,有 助于修復或防止高溫、壓力、腐蝕和機械應力造成的損壞。目 前,自修復材料主要是針對特定類型渦輪機的某些特定問題,但 隨著時間推移,自修復產品將具有更廣泛的應用范圍和更多的功 能。此外,許多國家正改造老化的能源生產基礎設施。最近,在 某些地區開展了可再生能源經濟的調研,發現隨著世界上太陽能 電站和風力發電機越來越多,將為各種智能表面涂料創造更多的 機會。到2020年,N-tech發電項目中自修復材料的收入將增長10 倍,達到約3.3億美元。該領域的增長率比其他領域稍低一些,不 過,縱然很難想象未來10年發電行業自身的前景,但對于自清潔 材料可帶來的價值,似乎具有很大的需求。
建筑行業:自修復混凝土以及其他
修復各種建筑材料(玻璃、磚塊、混凝土和木材)中的劃 痕、孔洞和缺口的涂料及膩子已上市多年,明顯地帶來一些普通 的優勢,比如,延長建筑物壽命、降低維護成本。盡管自修復涂 料通常與其他一些行業關系密切(如汽車和航空),但從中長期 來看,打入建筑業市場的潛力巨大。然而,許多情況下很難證明 通過自修復或任何其他先進功能就能使建筑物表面變得"智能 化"。 最大的機遇似乎是自修復混凝土中,它除了可用于建筑 物外,在基礎設施方面也擁有巨大潛力。然而,這些設想中沒有 一項已做好全面商業化的準備。正因為如此,N-tech公司對建筑 行業中使用自修復材料的預測較為保守,在目前幾乎為零的基礎 上,預計2020年將增長至7 600萬美元,2022年將增長至2.1億美 元。
阻礙增長的三大障礙
未來,自修復材料將用于很多領域,每一種應用均各有利 弊。然而,在任何情況下,都必須解決三大常見的關鍵問題:
> 價格高。這類材料大多數為高附加值產品,定價高。要打入大 型目標市場就需要降價。
> 技術差距。在此類產品成為主流之前,需要做許多研發工作。 比如,我們認為自修復材料將來可用于膠囊維管系統,但目前 仍處于開發的初級階段。
> 終端用戶不感興趣。使用自修復材料的動力大多來自OEM的推 動。然而最終只有終端用戶對這類材料感興趣,才能推動需求。
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