2021年隱身材料市場發展規模環境分析及投資戰略可行性研究

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我國國防科技工業為研制、生產武器裝備（包括系統、整機、零部件等）科研生產活動的主要工業行業及配套行業。國防科技工業是國民經濟的物質基礎和產業主體，是國家競爭力的主要體現，是國家安全的重要保障。國防科技工業是制造業的重要組成部分，對增強國防實力，促進國防現代化高技術發展，帶動其他產業及提高工業化整體水平有著重要的作用。國際形勢、國家安全、科技革命、軍事變革等，深刻影響著國防科技工業改革發展。

1、軍工行業發展態勢：

（1）我國國防支出將保持持續快速增長：我國軍工行業主要資金來源是軍費，軍費支出規模決定著國防工業的發展進度。隨著國民經濟快速增長，我國國防支出也進入持續快速增長階段。2021年兩會期間，我國公布了2021年國防預算。2021年全國財政安排國防支出預算13,795.44億元（其中：中央本級安排13,553.43億元），比2020年預算執行數增長6.8%。增加的國防費主要用于以下幾個方面：一是按照軍隊建設“十四五”規劃布局，保障重大工程和重點項目啟動實施；二是加速武器裝備升級換代，推進武器裝備現代化建設；三是加快推進軍事訓練轉型，構建新型軍事人才培養體系，改進和完善訓練保障條件；四是與國家經濟社會發展水平相適應，改善官兵生活福利待遇，服務軍隊基層建設。從規模以及發展速率來看，我國已躋身全球軍費開支第二大國，并且在2017年突破一萬億元大關。

盡管如此，與美國相比，我國在軍事方面的支出仍相差較大。2020年11月，美國眾議院通過2021財年國防授權法案，2021財年美國國防支出為7,405億美元，約合我國國防支出預算的3.5倍，遠超其他國家。根據斯德哥爾摩國際和平研究所公布的2019年度國防支出占GDP比重數據，我國與其他主要國家相比也仍存在一定差距。我國國防開支與維護國家主權、安全、發展利益的保障需求相比，與履行大國國際責任義務的保障需求相比，與自身建設發展的保障需求相比，還有較大差距。

在高速發展40年后，隨著中美經濟體量的日益拉近，改革開放以來和平穩定發展的外部環境正受到重大挑戰，中國面臨嚴峻復雜的政治經濟環境，未來我國國防支出仍將保持穩定增長態勢。根據黨的十九大報告，確保到2020年基本實現機械化，信息化建設取得重大進展，力爭到2035年基本實現國防和軍隊現代化，到本世紀中葉把人民軍隊全面建成世界一流軍隊。因此從長期看，我國國防開支將與國家經濟發展水平相協調，繼續保持適度穩定增長。

（2）國防裝備支出比例將持續擴大：根據2019年7月國務院新聞辦公室發布的《新時代的中國國防》，我國國防費按用途劃分，主要由人員生活費、訓練維持費和裝備費構成。其中，裝備費用于武器裝備的研究、試驗、采購、維修、運輸、儲存等。我國裝備費從2010年的1,774億元上升至2017年的4,288億元，復合增長率達到13.4%，占整體國防支出比例由33%上升至41%。

由于目前我國武器裝備的數量和質量與軍事強國仍存在較大差距，國防裝備支出在國防支出中的占比將逐步擴大，為國防軍工裝備產業鏈的整體發展創造良好的市場環境。

（3）實戰化練兵將增加國防裝備的采購需求：2018年1月，經中央軍委批準，我軍首批新軍事訓練大綱正式頒發。新軍事訓練大綱增加了訓練時間，提高了訓練難度強度，加大了訓練消耗，提升了飛機、艦艇、導彈等高新武器裝備模擬訓練比重。強調把技能練到極致、武器用到極致，增加武器裝備極限性能、邊界條件、干擾條件、復雜環境下操作和實戰運用訓練。

2020年11月25日，習近平主席在中央軍委軍事訓練會議強調“堅定不移推進實戰化軍事訓練，推動全軍堅持把軍事訓練擺在戰略位置，重點推進實戰實訓，深入推進聯戰聯訓”，由此可見，實戰訓練將繼續作為我國軍事訓練轉型升級舉措。

因此，實戰訓練增加了我國軍隊在武器裝備方面的采購和維護需求，在性能層面對武器裝備總體單位及配套企業提出了更高要求，帶動了國防裝備產業鏈的增長。

中金企信國際咨詢公布《2021-2027年中國隱身材料市場競爭策略及投資潛力研究預測報告》

2、行業特點：

（1）客戶集中度相對較高且以軍工集團下屬單位為主：國防科技工業產業鏈自下而上大致可分為軍方、主機廠、零部件、材料供應商，相互之間的業務層級明確，從下游往上游依次傳遞產品需求，從上游至下游依次交付合格產品。在我國現行國防工業體系下，各大軍工集團占有支配性地位且專注于各自領域，整機一般由軍工集團及下屬單位負責。我國民營軍工企業一般多為軍品配套供應商，客戶一般為軍工集團下屬單位且集中度較高。

（2）產品研發難度大，研制周期長，定型后較難更換：軍品的研制需經過產品要求評審、方案設計、工藝評審、試制、設計驗證、試用評審、狀態鑒定等階段，從配套模塊、組件到整機各層級的研發也遵循上述流程，研發周期較長，對供應商的研發能力要求較高。在產品隨整機鑒定定型后，由于已經過了周密驗證過程，供應商相關配套產品即納入軍工企業的采購清單，在后續的裝備生產過程中，原則上不會輕易更換供應商，形成較強的市場壁壘。如果已配套于客戶定型項目的產品生產過程中需要更換相關部件，則需要逐級履行嚴格的報批、驗證程序，經批準后才可更換。

（3）上下游之間易形成穩定的合作關系：軍工行業資質、技術壁壘較高，且基于穩定性、可靠性、保障性等考慮，軍工產品一般均由原研制、定型廠家保障后續生產供應。通過后續的生產供應過程中，定型廠家可以保持與下游客戶的密切接觸，積極與客戶進行技術交流，參與下游客戶的新產品研發，更容易形成穩定的合作關系。

（4）研制階段零星定制，定型后批量采購：該階段采購具有零星定制的特點。產品進入定型狀態后，軍方按計劃采購軍事裝備以部署列裝部隊，采購規模將逐步擴大，軍品配套供應商的相關產品在定型批產后，收入增速明顯。

（5）周期性、區域性及季節性特征：我國軍費逐年穩定增長，軍方按照軍費開支計劃進行武器裝備采購，行業整體不具有周期性的特點，但是軍方對不同裝備的年度采購計劃會有波動，使軍品訂單具有一定的波動性。軍工集團下屬單位的地域分布情況使行業內企業具有一定的區域性。民營軍工配套生產企業的軍品生產一般不會受到季節性影響，但由于產品主要面向軍工客戶，下游客戶一般在年初制定生產計劃，根據產品計劃安排和交付進度，合同簽訂及驗收結算等往往集中在下半年，這使得行業內企業收入通常下半年占比較高，存在季節性波動。

3、產業運行現狀及未來發展趨勢：當前，隱身材料、偽裝材料及防護材料等，主要應用于我國國防科技工業領域，提高武器裝備及地面軍事目標的反偵察能力和使用壽命。

（1）隱身材料發展概況及未來發展趨勢：隱身技術是通過控制和降低武器裝備的特征信號，使其難以被探測、識別、跟蹤和攻擊的技術。武器裝備的隱身能力可以通過外形設計和使用隱身材料來實現。外形設計是通過武器裝備的外形設計盡量降低其雷達散射截面，但因受到戰術技術指標和環境條件的限制，進行理想設計有相當大的難度，因此開展隱身材料的研究成為隱身技術的關鍵，隱身材料的研制和應用也成為評價一個國家隱身技術先進性的主要指標。

（1）隱身材料發展概況：隱身材料的功能或者分類主要針對探測技術而言，可分為雷達隱身、紅外隱身、可見光隱身、激光隱身以及多頻譜隱身等。

①雷達隱身材料：雷達隱身材料主要用于對抗雷達探測系統，通過吸收電磁波能量，降低回波強度實現雷達隱身。雷達隱身材料按照成型工藝分為涂覆型吸波材料和結構型吸波材料兩類。涂覆型吸波材料是在目標表面涂覆的可以吸收雷達波的涂層，一般由粘結劑與金屬、合金粉末、鐵氧體、導電纖維等吸收劑混合而成，其作用機理是材料對入射電磁波實現有效吸收，將電磁波能量轉換為熱能或其他形式的能量而耗散掉。

結構型吸波材料是在先進復合材料的基礎上，將吸收劑分散在特種纖維增強的結構材料中而形成的復合材料。結構型吸波材料作用機理是通過特殊的復合材料結構對雷達波進行損耗，同時，與吸波涂層相比，高溫結構吸波材料集吸波、承載及防熱于一體，不僅可以減輕飛行器自重，而且允許設計厚度較大，具有更好的吸波性能以及更高的可靠性，應用前景十分廣闊，已經成為世界各國高溫吸波材料研究重點之一。

對于雷達吸波材料，除要求具備厚度薄、質量輕、吸收頻率寬、吸收能力強等特點，某些特殊場合的應用還要滿足更為苛刻的要求，例如戰斗機、巡航導彈等空中武器裝備的尾噴管、鼻錐帽、機翼前沿等部件工作溫度可達到700℃甚至1000℃以上，對雷達波散射較強，已成為影響新型武器裝備隱身性能的重要因素。此外，具有承載功能的高溫結構吸波材料還必須具備高強度、高韌性。高溫吸波材料研究與應用必須解決的問題是高溫吸波材料的氧化、化學反應和擴散。氧化是指在高溫條件下，吸波材料發生氧化反應而導致吸波材料失去吸波性能。高溫下的化學反應也是影響材料高溫吸波性能和力學性能的重要因素。高溫吸波材料一般都是由不同的材料組分組成的，而有些組分在高溫下會發生化學反應，生成新的化合物或物相，從而改變吸波材料的性能。擴散是指在高溫條件下，對于兩種能夠發生反應的組分，化學反應不但發生在二者的界面，同時反應組分還會通過擴散穿越反應生成的化合物或物相，與另一反應組分相遇，從而使反應得以繼續，從而改變吸波材料的性能。另外，在實際在應用過程中，涂層要經受高溫、高速氣流的沖刷，強烈的機械震動和快速升降溫的熱沖擊（熱震），因此，高溫吸波涂層在金屬部件表面必須具有高的附著力、較高的強度和較好的抗熱震性。其次，在高溫吸波材料體系選擇和工藝優化方面，復合材料的應用性能與高溫吸波性能的要求經常存在矛盾，應用性能和吸波性能的綜合優化成為高溫吸波復合材料研究面臨的最大難題。

②紅外隱身材料：物體紅外輻射的強度取決于物體的發射率和物體表面的溫度，所以要實現紅外隱身可通過兩種途徑：一種是改變物體的紅外輻射特性，即控制物體表面的發射率；另一種是改變物體的紅外輻射強度，即控制物體表面的溫度，縮小目標與背景的溫差，從而降低目標和背景的輻射對比度，減小目標的被探測概率。紅外探測系統依靠目標和背景本身溫度所引起的熱輻射差別來發現和識別目標，而紅外隱身技術則主要用于對抗紅外探測系統的偵察，通過降低表面發射率或降低溫度實現目標紅外特征控制，達到隱身目的。根據隱身原理不同，紅外隱身材料可以分為低發射率紅外隱身材料、控溫材料和光譜轉換材料三類。低發射率紅外隱身材料通過抑制目標表面發射率實現紅外隱身；控溫材料主要通過降低目標表面的溫度，從而降低紅外輻射強度實現隱身；光譜轉換材料主要是將目標3～5μm、8～14μm的紅外輻射轉移到大氣紅外窗口之外被大氣吸收，從而實現隱身。

在高溫環境中，目標的紅外輻射信號強度受兩個因素制約。一方面，目標的紅外輻射強度與目標表面的紅外輻射率有關，不同材料其紅外輻射率隨表面溫度呈不同的變化趨勢；通常當目標表面溫度升高時，金屬材料的紅外輻射率會持續升高，而某些非金屬材料的紅外輻射率則會呈下降趨勢。另一方面，目標的紅外輻射信號強度隨絕對溫度呈指數關系變化，高溫環境將造成目標紅外輻射信號強度顯著高于常溫時的輻射強度。高溫環境除了會對材料的紅外輻射性能產生顯著影響外，對于材料其他性能的影響也不容忽視。如高溫條件會導致材料的氧化變質和電化學腐蝕反應速度的加劇，影響材料的使用壽命和力學性能。同時材料在溫度變化過程中，紅外輻射涂層材料的熱膨脹性能、熱震性能和導熱性能也會對涂層與基體之間的結合產生影響。

③多頻譜隱身材料：多頻譜隱身材料是在多頻段、多手段探測技術發展背景下出現的新型隱身材料，顧名思義，多頻譜隱身材料具有多重隱身功能或寬頻段隱身功能，常見的有雷達/紅外兼容隱身、可見光/紅外兼容隱身材料。隨著探測技術的發展，對多頻段兼容隱身材料的需求越來越迫切。多頻譜隱身材料的研發技術難度較大，主要體現在兩方面：一是不同隱身功能對材料特性的要求各異，很難在同一種材料上實現多種功能，需要采用多種材料復合的方式進行，所以可用材料較少，設計空間較小；二是由于加工制造技術限制，很多理論上可實現的材料結構設計無法用現有技術進行驗證。

由于雷達與紅外是目前最主要的兩種軍事探測和制導技術，因此紅外/雷達兼容隱身材料開展得最早、報道也最多，是多頻譜隱身材料的一個研究熱點。雷達隱身是通過衰減吸收、偏轉雷達回波等方法降低雷達散射截面積，使其在一定范圍內難以被敵方雷達識別和發現的技術，而紅外隱身則是通過降低目標紅外輻射強度實現隱身。雷達吸波涂料要求高吸收率，低反射率；紅外隱身材料則要求低吸收率，高反射率。隱身機理的截然不同，使得它們的性能要求相互矛盾和制約，因此雷達/紅外兼容隱身材料也是多頻譜兼容材料研究中的難點和重點。雷達/紅外兼容隱身材料的結構類型可分為單一型兼容隱身材料和復合型兼容隱身材料。

單一型兼容隱身材料主要有導電聚合物、摻雜氧化物半導體、光子晶體和納米材料幾種，由于材料單一，隱身性能兼容性較差且提升空間小。復合型兼容隱身材料是將高性能的雷達吸波材料和紅外隱身材料復合在一起，材料外表層為紅外隱身層，底層為雷達吸波層。該種材料的優點是制備工藝簡單，便于工程化實施；制備這種結構的雷達/紅外兼容隱身材料的關鍵是在不影響底層雷達吸收層吸波性能的前提下，使表層紅外隱身層盡可能獲得最低的紅外發射率。

另一種兼容隱身材料是紅外/可見光兼容隱身材料，可見光隱身與紅外隱身之間的不同之處是由可見光偵察與紅外偵察方法的不同決定的。可見光偵察設備主要通過目標與背景間的亮度對比以及顏色對比來識別目標。可見光隱身技術主要是在目標表面涂敷迷彩涂料，使目標盡量與背景一致；而紅外偵察通過測量分析目標的紅外輻射率對目標進行探測和識別，它直接利用目標與背景紅外輻射的差別來發現目標。目標與背景紅外輻射的差別，主要是由目標與背景的溫度差別來決定的。可見光/紅外兼容隱身材料通常由鋁粉、著色顏料和有機粘結劑復合而成，或由摻雜的半導體材料制成。研究表明，在低發射率涂層中加入著色顏料可抑制低發射率金屬粉末的高可見光反射率，降低明度和光澤度，同時保持其優異的紅外高反射特性，可形成與背景顏色相匹配的迷彩圖案，滿足可見光隱身和紅外隱身的要求，是解決可見光/紅外兼容的重要方法。

④隱身涂層材料的制備技術：近年來，制備隱身涂層材料的主要工藝包括物理涂覆、化學鍍、物理氣相沉積、熱噴涂和溶膠－凝膠技術等。

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（2）隱身材料未來發展趨勢：隱身材料的未來發展趨勢必然是圍繞傳統探測器和即將發展起來的新型探測器展開，進一步擴展隱身材料在更寬角度、更寬頻段的隱身性能，向全方位、全頻譜隱身不斷努力。隱身材料未來發展趨勢可歸納為以下三個方面：

①耐高溫隱身材料：武器裝備高溫部件結構特殊、使用溫度高，在戰場上是極易被探測系統發現和識別的薄弱部位，由于服役環境惡劣，應用于這些部位隱身材料的隱身性能、耐溫性能、力學性能以及化學性能穩定性等都極難滿足，并且隨著更高推重比和超高聲速武器的發展，對高溫隱身材料的要求越來越高、需求不斷增加。因此，耐更高溫度的隱身材料的研制開發和應用是隱身材料發展的重點方向。

②結構隱身復合材料：結構隱身材料由于隱身-承載一體化的優異性能而備受關注。結構隱身復合材料以力學性能優異、隱身-承載一體化、材料/設計/制造一體化、質量輕等一系列優點，成為很多急需減重和隱身裝備的重要候選材料，是未來需要重點發展的隱身材料之一，尤其是耐高溫的結構隱身復合材料。

③多頻譜兼容隱身材料：隨著電子信息技術的不斷發展，探測技術向形式多樣、種類繁多及精度越來越高方向發展，單一的隱身功能已經無法滿足應用需求，多頻譜兼容的隱身材料成為未來發展的必然趨勢。多頻譜兼容包括兩個層面，一方面是在單一隱身功能基礎上向更寬頻段擴展，比如紅外隱身兼顧中紅外和遠紅外波段，雷達隱身在實現重點探測頻段隱身的同時向更低頻點隱身擴展；另一方面是多種隱身功能的兼容，比如雷達/紅外兼容、雷達/紅外/可見光兼容以及紅外/激光兼容隱身等，后者的研制難度會更大，也是未來多頻譜兼容隱身材料研究的重點。