2023年8月28日，工业和信息化部及国务院国资委联合发布关于印发《前沿材料产业化重点发展指导目录（第一批）》（以下简称“目录”）的通知，目的在于加快前沿材料产业化创新发展，引导形成发展合力。两部门聚焦已有相应研究成果、具备工程化产业化基础、有望率先批量产业化的前沿材料，要求各地工信部加大宣传和支持力度，引导各类市场主体结合实际积极开展技术创新、应用探索和产业布局。本文根据已有目录整理了这15种材料现阶段发展趋势，一起来看看吧。
01超材料
性能特点：具有人工设计的结构，并呈现出天然材料所不具备的超常物理性质的人工构造材料，包括吸能降噪隔振超材料、电磁波和空间电磁信息调制超材料、新一代电磁超材料、完美吸收体超材料、影像增强超材料、宽带消色差光学超材料等。
潜在应用领域：新一代信息技术、航空航天装备、高端医疗装备等。
发展趋势：
1. 技术进步推动发展：随着科技的不断进步，超材料的研发和制备技术将会不断提升，新型的超材料将会被开发出来，扩大超材料的应用领域和功能。
2. 应用领域不断拓展：目前，超材料主要应用于光学、声学、电磁等领域，但随着技术的进一步成熟和市场需求的增加，超材料的应用领域将会继续扩大。例如，超材料在通信、传感、能源等领域都有着巨大的潜力。
3. 产业化进程加快：随着技术的成熟和市场需求的增加，超材料的产业化进程将会加快。越来越多的企业将投入研发和生产超材料，推出更多的超材料产品，促进超材料行业的快速发展。
4. 国际竞争加剧：超材料是一个具有全球性竞争的行业，目前一些发达国家在超材料领域的研发和应用方面处于领先地位。中国超材料行业需要加强与国际科研机构和企业的合作，提高自身的研发能力和技术水平，以保持竞争力。
5. 政策支持推动发展：政府对超材料行业的支持将会继续加大。政府将加大对超材料研发的资金支持，鼓励技术创新和成果转化。同时，政府还将出台一系列政策，促进超材料行业的发展，为超材料行业提供有力的支持和保障。
综上所述，超材料行业具有广阔的发展前景。随着技术的进步和市场需求的增加，超材料的应用领域将会不断拓展，产业化进程将会加快。然而，超材料行业也面临着一些挑战，如技术难题、市场认知度不高等，需要企业积极应对并寻求解决方案，以推动超材料行业的健康发展。
02超导材料
性能特点：具有超导零电阻、大电流密度，外磁场下更高的性能等特点的高性能超导材料，包括稀土钡铜氧超导材料、“铜系”超导材料、MgB?超导材料、Nb?Sn超导线材、超导同轴缆材等。
潜在应用领域：节能与新能源汽车、电力装备、核工程、轨道交通等。
发展趋势：
1. 应用领域的拓展：超导材料技术的应用领域已从初期的工业产品行业中扩展到了医疗、航空航天及国防等高科技领域，这不仅突出了超导材料在复杂设备模拟控制及安全检测等领域的优势，而且更是为新兴市场的开发提供了潜在的投资机遇。
2. 性能指标的提升：由于超导材料技术的创新，它的性能指标越来越强，特别是能量密度及导电效率等重要指标的不断提升，正为各类行业应用提供更多的成熟机制工具，如通用的超低温技术及可靠的智能控制系统等。
3. 生产成本的降低：投入性的资源及设备价格处于不断下降的势态，特别是通过西南科技大学（SWU）的联合生产，更使超导材料的生产成本降低，从而拉低了行业发展的围墙，更有助超导材料建立一体化的全行业联系网络，从而总体上降低行业的投资风险。
预计未来5至10年内，随着超导材料的性能及价格指标不断完善，行业应用将进一步突破，各行业将加大超导材料电磁兼容材料及市政设施领域的开发力度，将会在短期内刺激行业发展，使得行业的市场空间进一步拓展，特别是新型电能质量技术、飞行器应用技术及超导电力系统等市场前景更是会得到更多人的关注。此外，超导材料应用在重大项目中的作用，尤其是发展变频调速技术、电力电子用途及超级电容器材料准备中的用途，将会使得超导材料成为行业及资源开发中重要的发展推动力。总之，未来5-10年的超导材料行业发展潜力将进一步得到体现，必将形成行业未来的可持续发展态势。
03单/双壁碳纳米管
性能特点：单层或双层结构的蜂巢状一维纳米空心碳管，是发展潜力大的轻质高强材料，具有超高的电导率、机械性能和热物理等性能。
潜在应用领域：新一代信息技术、航空航天装备等。
发展趋势：
1. 碳纳米管行业市场的市场需求增加。随着电子设备供应能力的提高，电子设备中使用的碳纳米管数量也在增加，这对碳纳米管的市场需求有很大推动作用。同时，人们对功能模块控制要求也越来越高，以满足电子设备的发展和用户使用需要的特定功能，从而增加了碳纳米管行业的市场需求。
2. 碳纳米管行业市场的竞争力也在不断提升。随着技术的发展，碳纳米管的性能也在不断提高，特别是在热电系统、智能卡上的应用，这种先进的技术也使行业的竞争力得到进一步的提高。
3. 碳纳米管行业市场的成本下降也刺激了市场供求关系，碳纳米管行业利润上升，扩大了市场规模。随着技术的发展，碳纳米管的生产和加工成本降低，碳纳米管原料的采购价格比以往低得多，使行业竞争逐渐激烈，促使行业市场快速扩张。
4. 碳纳米管行业市场的产品研发投入不断提高，研发迅速更新。碳纳米管行业的研发投入现已不断提高，其核心技术是发展和控制碳纳米管球形结构，也常常是关键的技术。由于碳纳米管行业的新研发不断，产品结构也在不断更新，使行业市场竞争力相对提高。
5. 行业政策对发展具有重要作用。政府政策的出台促进了碳纳米管行业的快速发展，而且政府政策也明确定义了碳纳米管行业的发展目标，使行业市场的发展具有可持续性和可行性。
总的来说，碳纳米管行业市场具有广阔的发展前景。行业市场的供求关系提升了行业的竞争力，从而给行业带来了产业链延伸和技术升级的机遇，使行业市场的发展更加活跃，发展潜力可期。
04二维半导体材料
性能特点：具有超薄（原子尺度）、带隙适中、高迁移率、低温后道工艺兼容、可后端集成等优点的半导体材料，最大限度抑制短沟道效应，符合异质集成趋势。
潜在应用领域：新一代信息技术等。
发展趋势：
二维半导体材料是当前科技领域的研究热点之一。这种材料由单层原子组成，具有出色的电学、光学和机械性能，有望在未来的电子、光电器件、传感器等领域发挥重要作用。
1. 二维半导体材料在电子学领域有着广泛的应用前景。其出色的电学性能和轻量化、微型化的特点，使得其可以用于制造高性能晶体管、场效应管等半导体器件，有望在未来的微电子领域中发挥重要作用。
2. 二维半导体材料在光电器件领域也有着广泛的应用前景。这种材料具有出色的光学性能，可以用于制造高效的光电转换器件，如太阳能电池、光电传感器等。此外，二维半导体材料还可以用于制造超薄、轻量化、高透明度的显示器件，如柔性屏幕、可穿戴设备等。
3. 二维半导体材料在传感器领域也有着广泛的应用前景。这种材料具有出色的机械性能和敏感性能，可以用于制造高灵敏度、高分辨率的传感器，如气体传感器、压力传感器等。
综上所述，二维半导体材料具有广泛的应用前景，有望在未来的电子、光电器件、传感器等领域发挥重要作用。随着技术的不断发展和进步，二维半导体材料将会成为未来科技领域的重要发展方向之一。
05负膨胀合金材料
性能特点：采用相变或复合方式获得的负热膨胀效应的新型因瓦效应类合金或金属基符合材料，具有轻质、耐蚀、宽温区，低膨胀至负膨胀可调节，并具有一定的机械强度等特点。
潜在应用领域：新一代信息技术，智能机器人等。
发展趋势：
随着科技的发展，研究开发负热膨胀材料，可以大大增强材料的抗热冲击性能，从而提高其使用寿命，因此对负热膨胀材料的研究也越来越深入。负热膨胀材料与一般材料复合面成的低热膨胀材料或零膨胀材料的应用十分广泛，如、建筑交通、精密仪器、生物医学等。
06高熵合金
性能特点：具有强烈的晶格畸变效应、迟滞扩散效应、易获得高强度、高硬度、抗磨损、耐腐蚀和抗辐照等优良性能，包括高阻尼高熵合金、耐蚀高熵合金、轻质高强高温高熵合金、超低温高熵合金、耐辐照高性能高熵合金等。
潜在应用领域：能源动力工程、航空航天与深空探测装备、核工程等。
发展趋势：
高熵合金是一种新型的高性能材料，它由多种主元元素以近乎相等的比例混合而成。由于其独特的结构和性能，高熵合金在航空航天、汽车、电子、能源和医疗等领域具有广泛的应用前景。
1. 高熵合金在航空航天领域的应用非常广泛。由于高熵合金具有高强度、高硬度、高耐磨性和高温稳定性的特点，因此它成为了制造火箭发动机、卫星部件和飞机结构件等高温环境下的理想材料。
2. 高熵合金在汽车领域的应用也非常广泛。由于高熵合金具有优异的抗冲击性和耐腐蚀性，因此它成为了制造汽车发动机、变速器、底盘和车身等部件的理想材料。
3. 高熵合金在电子领域的应用也非常广泛。由于高熵合金具有高导电性、高导热性和高电磁屏蔽性能的特点，因此它成为了制造电子元件、集成电路和太阳能电池等部件的理想材料。
总的来说，高熵合金具有非常广泛的应用前景。
07钙钛矿材料
性能特点：具有钙钛矿结构和光电特性的一类材料，包括有机金属卤化物钙钛矿光伏材料、全无机卤化物钙钛矿量子点、卤化物钙钛矿单晶等。
潜在应用领域：新一代信息技术、新能源、精密光学等。
发展趋势：
钙钛矿型材料是一种新型的功能材料，由于其特殊的结构及优良的物理性质，近年来受到了广泛的关注。
1. 钙钛矿型材料的发展前景非常广阔，其应用领域涵盖了电子、光电、磁学、材料科学等多个领域。特别是在太阳能电池、LED等领域，钙钛矿型材料具有非常大的潜力。钙钛矿型太阳能电池的效率已经接近单晶硅太阳能电池，而且其制造成本更低，更易于大规模生产。同样，钙钛矿型LED的发光效率也非常高，且制造成本更低，也有望大规模应用于照明和显示领域。
2. 钙钛矿型材料还可以应用于传感器、储能器件、磁性器件等领域。随着对这些领域的研究不断深入，钙钛矿型材料的应用前景也将不断扩大。
总的来说，钙钛矿型材料具有非常广阔的发展前景。未来，随着技术的不断进步和应用的不断扩展，钙钛矿型材料必将成为一种重要的材料。
08高性能气凝胶隔热材料
性能特点：纳米级多孔固态材料，具有低密度、高比表面积、高孔隙率、低热导率、结构可控等优异性能。
潜在应用领域：航空航天装备、新能源汽车等。
发展趋势：
气凝胶是一种轻质、透明的固体材料，具有极高的比表面积和孔隙率。它是一种非常有前途的材料，在许多领域都有广泛的应用前景。
1. 气凝胶的最大优点是它的超轻质和透明度。它的密度只有3千克/立方米，比传统凝胶还要轻得多。因此，它在水处理、隔音、保温等领域有着广泛的应用。
2. 气凝胶还具有很高的比表面积和孔隙率，可以有效地吸附和释放气体。这一特性使它在储能、吸附和分离等领域也有广泛的应用。
3. 气凝胶已经在许多领域得到了应用。例如，在建筑领域中，它可以用作保温材料和隔音材料。在汽车领域中，它可以用作轻量化材料来提高燃油效率。在航空航天领域中，它可以用作隔热材料来抵御高温。
随着科技的不断进步，气凝胶的应用领域也将不断扩大。未来，气凝胶还可以用作太阳能收集器、药物传递系统、催化剂载体等。总的来说，气凝胶是一种非常有前途的材料，在许多领域都有广泛的应用前景。随着技术的不断发展，相信它的应用领域将会不断扩大。
09金属有机氢化物
性能特点：金属阳离子和有机阴离子组成的化合物材料，具有高储氢容量、理想的储氢热力学性质、较好安全性等性能，包括吲哚锂等金属有机氢化物。
潜在应用领域：节能与新能源汽车等。
发展趋势：
未来，随着氢能源的不断开发和应用，对金属氢化物的需求将会逐渐增加。针对当前金属氢化物的制备方法和应用，还可以通过以下方面的研究来进一步拓展其应用领域：
1. 增强金属氢化物的稳定性和储氢能力。针对金属氢化物在贮氢和存储等领域存在的一些问题，例如活性不足和稳定性低下等，可以通过材料工程的方法来优化和改进材料的结构和性能。例如，通过纳米化和材料共掺等方式来增强金属氢化物的稳定性和储氢能力。
2. 发展新型金属氢化物。当前的金属氢化物研究主要集中于已知的化合物。未来，可以通过人工智能的技术和高通量实验等手段，快速筛选出新型催化剂和材料，拓展金属氢化物在氢能源等领域的应用。
总之，金属氢化物是一类具有重要应用前景的无机化合物，随着相关技术和材料的发展，其应用领域将不断拓展和深化。未来，研究人员可以通过材料工程和新型化合物的开发等方式，进一步推动金属氢化物在氢能源、化学工业和环境科学等领域的应用。
10金属基单原子合金催化材料
性能特点：稀释在铜等金属基体中的异质原子组成的金属基单原子合金，具有独特的电子结构和几何特征，可有效调控CO?电还原，实现高活性和高选择性的统一。
潜在应用领域：节能环保等。
发展趋势：
充分认识和开发金属基单原子合金催化材料的道路还很漫长，充满挑战和机遇。金属基单原子合金催化材料在催化方面的独特性能对工业催化具有指导意义。金属基单原子合金催化材料在精细化学品、环境污染、可再生能源利用、碳中和和其他领域的潜力有望缓解日益严重的全球能源和环境问题。我们相信越来越高效金属基单原子合金催化材料将在不久的将来开发，以优化化工生产过程，降低生产成本，减轻环境污染。
11量子点材料
性能特点：一种准零维的纳米材料，由少量的原子所构成，具有高发光效率、高色纯度、高色域、可溶液加工等特点，包括蓝色磷光材料、硅基量子点频梳激光器材料等。
潜在应用领域：新一代信息技术等。
发展趋势：
量子点材料的应用前景非常广阔，它可以用于制备新型探测器，可以用于医学成像、太阳能电池和微纳米机器人等领域，可以提高检测和控制的精度和效率，可以提高生产效率和降低生产成本。此外，量子点材料还可以用于制备新型的电子元件，可以用于智能照明、显示屏等领域，可以实现更高的图像质量和更高的效率，可以实现无线网络的更快速传输。总之，量子点材料的应用前景是广阔的，它可以为社会发展和个人生活提供更多的便利性，为人们带来更多的福祉。
12石墨烯
性能特点：碳原子以sp2杂化共价键连接形成的二维碳材料，具有优异的光、热、力、电性质，兼具良好的化学稳定性。包括高导电石墨烯铜基复合材料、石墨烯电极材料等。
潜在应用领域：轨道交通、航空航天装备、新能源、新一代信息技术等。
发展趋势：
1. 应用前景广阔石墨烯在日常生活对各种新产品的应用前景也是广阔的，可以用于建筑材料、新型电池、航空航天及装备等方面的应用。同时，石墨烯在拓展电子器件应用方面也取得了一定的进展，比如添加到锂离子电池中作为负极材料、研发新型自我能量电源等。另外，石墨烯可以用作高性能纳米掺杂体，用于生物识别、医疗或纳米技术装备等高新技术领域，它也可以用于检测空气中的有毒物质以及其它应用。
2. 技术发展潜力巨大石墨烯技术的发展正在以尖端科技的速度跨越领域，未来发展的潜力巨大。石墨烯在穿戴式电子设备及柔性电子领域，尤其特别适合作为电子元件及器件的原料，能够深度改变当前传统电子能源设备的性能及其能耗消耗，而且利用可穿戴性的发展，也是未来的趋势。另外，石墨烯也被用作复合材料中的工作模块，用于改造航空航天产品、核反应等，这也可能改变传统产业的生产模式。总之，2023年石墨烯行业发展迅猛，应用前景广阔，但也面临重大挑战，未来仍需要国家高度重视。
13先进光学晶体材料
性能特点：具有高反射率、高透过率和特定折射率等优异光学性能的晶体材料，包括氟化硼酸盐深紫外非线性光学晶体、中远红外非线性光学晶体、新型电光及磁光晶体材料等。
潜在应用领域：新一代信息技术等。
发展趋势：
新型光学晶体在半导体晶圆检测等领域具有广泛的应用前景。随着科技的不断发展，半导体行业对晶体检测的精度和效率提出了更高的要求。全波段相位匹配晶体由于其稳定的非线性光学效应和高质量的特性，可以满足这一需求。同时，该晶体的低散射、高损伤阈值等特点，使其在激光加工、光通讯等领域同样具有广泛的应用前景。随着相关技术的不断完善和提升，新型光学晶体的应用领域还将进一步扩展。
14先进3D打印材料
性能特点：采用3D打印技术制备的先进金属、结构与功能陶瓷、纤维复合等材料，具有优异的强度、塑韧性、疲劳性能、耐高温、耐腐蚀等性能。
潜在应用领域：航空航天装备、高端医疗器械等。
发展趋势：
1. 加速新兴产业的发展
未来科技的发展对于3D打印产业而言是个重大利好，在生物医学和航空航天等一些新兴领域中，3D打印技术将更广泛的应用应用于机器人、无人机、人工智能、医疗器械、仿真机械、智能家居等领域，加速新兴产业发展进程。
2. 打印品质的增加
新型合金材料、生物材料、硅胶模具材料和橡胶材料的开发，对于获得精确、可靠和高品质的零部件至关重要。虽然这些材料的开发不断提高产品质量，但仍需要进一步发展。预计研究者会继续寻求更多的材料及其组合，以实现定速、高精度和定向打印。
3. 低成本、高效率
在压缩成本方面，尤其是针对商家，3D打印机必须变得更加强健耐用，无论是硬件还是软件或材料白粉，都要能够进行大规模生产，并可从头创建。因此，预计未来3D打印机将迅速通过新兴市场类别进行扩张。
4. 生产制造业将被颠覆
传统制造业空中义务：物流费用高，交货周期长，处理复杂订单等等。预计3D打印技术及其相关应用程序将逐渐颠覆传统制造业，使生产成为更为灵活、创新和普遍可及的过程。例如，企业可以通过3D设计分析、零部件制造等方式将产品测试时间缩短一半以上，并可在有限的资源下获得更大的利润。
综上所述，3D打印技术拥有广泛的应用领域，随着未来科技的不断发展与创新，3D打印技术的应用前景也持续扩大和拓展。在未来，3D打印技术将会发挥更为重要的作用，有助于推动新兴产业和传统制造业的替代和提升，可预见未来该技术应用领域将不断扩张并得到广泛应用。
15液态金属
性能特点：熔点在室温附近的金属或合金，集金属与流体特性于一体，同时具有导电性强、热导率高、液态温区宽等优点，包括镓基液态金属、铋基/铟基/锡基低熔点合金、功能性液态金属复合材料等。
潜在应用领域：消费电子、智能机器人、新能源等。
发展趋势：
液态金属是一种特殊的材料，它由金属和其它材料组成，具有优异的物理、化学和机械性能，被广泛应用于汽车、航空航天、机械、电子、冶金、石油化工、电力等各个领域。近年来，液态金属材料的发展受到了越来越多的关注，主要原因是它具有良好的导热性、导电性、耐腐蚀性、高强度和韧性，以及可塑性强、加工性能好等优点，可以满足各种复杂形状零件的制造要求。此外，液态金属材料的发展还受到政府政策的支持，政府出台了一系列政策，支持液态金属材料的发展，促进液态金属材料的推广和应用。
随着科技的发展，液态金属材料的应用范围也在不断扩大，不仅可以用于汽车、航空航天、机械、电子、冶金、石油化工、电力等各个领域，还可以用于建筑、新能源、医疗器械等领域。此外，随着科技的发展，液态金属材料还可以用于更多的领域，如机器人、智能制造等。液态金属材料的发展前景十分广阔，它将继续受到政府政策的支持，不断拓展应用领域，不断改进和完善自身的性能，从而更好地满足社会的需求。
