近日，工信部印发了第一批的前沿材料产业化指导目录，包含15种材料，产业应用重点涉及军工行业（尤其航空航天）、电子信息产业、新能源产业以及高端工业制造等。

15种材料，具体为：超材料、超导材料、碳纳米管、石墨烯、钙钛矿、先进3D打印材料、二维半导体材料、负膨胀合金材料、高熵合金、高性能气凝胶隔热材料、金属有机氢化物、金属基单原子合金催化材料、量子点材料、先进光学晶体材料、液态金属。

列举其中几个材料，就其性能及应用领域先来了解一下：

超材料，过去半个世纪最重大的十项材料创新之一

它是一种人造材料，自带“神秘”基因，拥有自然界中的物质材料所不具备的超分辨成像、电磁隐身和电磁吸波等性能。凭借其超常规的物理性能，成为未来电子信息战的核心技术之一，世界各国普遍在尖端装备尤其军工领域集中研究应用，可以说在天、地、空、海应用全覆盖。我国已经跻身世界先进水平，并在超材料上首先实现全球量产。

碳纳米管，纳米材料之王

它是一种管状结构的石墨晶体，可以看做是石墨烯片层卷曲而成，因此根据石墨烯的层数，可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。

凭借优异的导电性能、添加量小，可以有效提升电池能量密度，主要作为锂离子电池的新型导电剂使用。相比传统的导电剂如炭黑类等产品，在达到同样的导电效果时，用量仅为传统导电剂的1/6～1/2，缺点是目前价格较高，预计到年，碳纳米管导电剂在动力电池领域占比将达61%。我国目前处于行业领先地位，除了具有产能优势外，也是第一大技术来源国。

除了用于锂电池的导电剂，目前商业化应用主要是用于导电塑料的填充，广泛应用于半导体、电磁波屏蔽等领域。

石墨烯，是一种未来革命性的材料

同碳纳米管一样，凭借优越的电学性能，也作为锂离子电池的新型导电剂使用，但主要用于磷酸铁锂电池。

早在年，就有英国的两位物理学家凭借在石墨烯制备领域的成就收获了诺奖。我国近年在石墨烯领域开展了大量研究，跻身世界第一梯队，专利总数世界第一。

石墨烯产业链

钙钛矿，晶硅电池未来技术方向

在光伏电池的转换效率上，目前主流的采用PERC技术的P型单晶电池，其平均转换效率为22.7%，但理论转换极限为24.5%。而钙钛矿电池，目前仅实验室的转换效率就达到了24%以上，且未来与异质结等技术路线的叠加后，效率可提升至30%以上。在光伏电池百分之一的效率提升就能带来动辄几千万到上亿的经济效益下，钙钛矿材料在光伏电池的应用前景可以说是有无限潜力。当然，目前还有一些挑战，如效率稳定、电池大面积化等，业内认为至少还有5-10年的产业化路要走。

先进3D打印材料，3D打印技术发展的物质基础

目前主要可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料以及生物材料等几类，可选择金属材料范围广泛，包括钛合金、铝合金、高温合金、铜合金、钴铬合金、不锈钢、高强钢、模具钢、难熔金属等；在高分子材料上目前使用最广泛的是尼龙（聚酰胺）粉末材料。下游应用广泛，其中航空航天、医疗、汽车三大应用占据过半份额。经过多年的发展，我国3D打印技术与世界先进水平已基本同步，行业生态体系加速成形。

液态金属，一系列低熔点金属的统称

是一种不定型、可流动的液体金属。具有出色的传热性能，近日，日本科学家们研究使用液态金属作为聚变反应堆冷却剂的研究取得进展，同时，我国在空间站进行的全球首次的液态金属散热研究也取得了进展，可为未来空间核动力电源、高功率密度航空电子以及民用高功率器件等具有高效传热及散热需求的工程或产业化应用提供关键技术支撑。