液態(tài)金屬是一種具有非晶態(tài)原子結(jié)構(gòu)的金屬合金，在常溫下呈液態(tài)，可以實現(xiàn)固相和液相之間的靈活轉(zhuǎn)換，具有導(dǎo)電性強(qiáng)、導(dǎo)熱率高、熔點可控等特點，可廣泛運用于航空航天、軍工國防、生物醫(yī)療等領(lǐng)域。它的出現(xiàn)被認(rèn)為是繼銅、鐵和鋼，以及塑料之后的第三次材料革命，或?qū)⒊蔀槲磥磔p合金材料的顛覆者。
近年來，液態(tài)金屬行業(yè)在國家利好政策和市場巨大需求等因素的助力下，逐漸呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展態(tài)勢，預(yù)計未來有著巨大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間。
一、液態(tài)金屬行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1、液態(tài)金屬的優(yōu)勢
液態(tài)金屬又稱為非晶合金、金屬玻璃，它是金屬超急冷凝固時原子來不及有序排列結(jié)晶，而在室溫或低溫下保留液態(tài)原子無序排列的凝聚狀態(tài)，這種非晶態(tài)原子結(jié)構(gòu)使液態(tài)金屬具備了許多獨特的性能，如優(yōu)異的耐蝕性、耐磨性、高強(qiáng)度、高硬度等。相比傳統(tǒng)金屬，液態(tài)金屬的優(yōu)勢體現(xiàn)在性能、工藝和成本三方面：
2、液態(tài)金屬的應(yīng)用領(lǐng)域
目前，液態(tài)金屬已廣泛應(yīng)用于電力電子、消費電子、醫(yī)療、體育用品、航天軍工、汽車等多個領(lǐng)域，潛在市場空間大。
在電力電子領(lǐng)域，主要應(yīng)用于變壓器、電感器、傳感器等；在消費電子領(lǐng)域，液態(tài)金屬主要應(yīng)用于手機(jī)卡托、手環(huán)表殼、手機(jī)中框、卡鎖塊、USB接口、光學(xué)鏡頭支架等；在醫(yī)療領(lǐng)域，液態(tài)金屬主要應(yīng)用于外科手術(shù)刀、固定骨折的夾板和釘、微創(chuàng)醫(yī)療器械金屬材料等。預(yù)計隨著科技人員對液態(tài)金屬的不斷探索，將解鎖更多液態(tài)金屬應(yīng)用領(lǐng)域，促進(jìn)液態(tài)金屬行業(yè)發(fā)展。
3、液態(tài)金屬行業(yè)專利申請情況
近年來，我國液態(tài)金屬相關(guān)專利申請數(shù)量呈先上升后下降的趨勢。
數(shù)據(jù)顯示，2016年中國液態(tài)金屬相關(guān)專利申請數(shù)量達(dá)752項，2017年我國正式將液態(tài)金屬列入相關(guān)新材料應(yīng)用示范目錄，極大的推動了液態(tài)金屬的研究。2018年快速增長至1219項。2020年中國液態(tài)金屬相關(guān)專利申請數(shù)量為947項，較2019年減少165項，較2018年減少272項。截止至2021年11月22日，我國液態(tài)金屬相關(guān)專利申請數(shù)量為447項。
在中國液態(tài)金屬專利申請人申請量排名前十中，北京夢之墨科技有限公司的專利申請量最多，共申請專利247項，其次中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所申請專利233項，云南科威液態(tài)金屬谷研發(fā)有限公司共申請147項，排名第三。
二、液態(tài)金屬行業(yè)競爭格局
目前，國內(nèi)主要以中科院、清華大學(xué)以及中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等多家研究機(jī)構(gòu)在推進(jìn)液態(tài)金屬研究，產(chǎn)業(yè)化工作大多還是由科技公司在進(jìn)行，如北京夢之墨科技有限公司、云南中宣液態(tài)金屬有限公司、云南科威液態(tài)金屬谷研發(fā)有限公司等，并形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
1、夢之墨致力于推動柔性電子增材制造產(chǎn)業(yè)化
北京夢之墨科技有限公司成立于2014年，是液態(tài)金屬電子增材制造領(lǐng)域的企業(yè)，始終致力于液態(tài)金屬在電子增材制造領(lǐng)域的應(yīng)用研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工作，其“基于液態(tài)金屬功能材料的增材制造與柔性電子技術(shù)”是中國原創(chuàng)、世界領(lǐng)先的先進(jìn)科技成果。
目前，夢之墨解決了柔性電子增材制造大規(guī)模量產(chǎn)諸多基礎(chǔ)關(guān)鍵核心技術(shù)問題，完成了自動化量產(chǎn)產(chǎn)線的建設(shè)，通過了多家消費電子、穿戴電子等工業(yè)級頭部客戶測試驗證，即將進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)階段。
2、中宣液態(tài)金屬LED透明智能玻璃屏產(chǎn)品實現(xiàn)量產(chǎn)
云南中宣液態(tài)金屬有限公司成立于2013年，是一家專注于液態(tài)金屬材料、功能器件、裝備制造的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售為一體的高科技企業(yè)。已在產(chǎn)業(yè)化方面建成世界首套液態(tài)金屬電子手寫筆、液態(tài)金屬3D筆、電子油墨生產(chǎn)線，以及國內(nèi)首創(chuàng)液態(tài)金屬導(dǎo)熱片、導(dǎo)熱膏生產(chǎn)線、液態(tài)金屬粉體制備生產(chǎn)線、液態(tài)金屬熔接材料生產(chǎn)線、液態(tài)金屬骨科外固定材料及支具生產(chǎn)線、液態(tài)金屬LED智能玻璃生產(chǎn)線。
2020年11月，中宣液態(tài)金屬科技有限公司與巨晶（廣東）新材料科技有限公司簽約，共同開發(fā)液態(tài)金屬LED透明智能玻璃屏產(chǎn)品，僅用了4個月的時間實現(xiàn)量產(chǎn)。目前已形成年產(chǎn)10萬平米的生產(chǎn)能力，產(chǎn)品開始批量供應(yīng)市場，在中國液態(tài)金屬行業(yè)處于領(lǐng)先水平。
3、云南科威打造“中國液態(tài)金屬谷”產(chǎn)業(yè)發(fā)展集群
云南科威液態(tài)金屬谷研發(fā)有限公司成立于2015年6月，是一家依托中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所、清華大學(xué)等技術(shù)力量建立的高科技公司，主要圍繞團(tuán)隊首創(chuàng)的液態(tài)金屬系列高新技術(shù)開展應(yīng)用研發(fā)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。
作為液態(tài)金屬應(yīng)用研發(fā)平臺，云南科威液態(tài)金屬谷研發(fā)有限公司已孵化下游企業(yè)7家，計劃用5年時間，圍繞液態(tài)金屬在新材料、先進(jìn)制造、軍工國防、生物醫(yī)療等領(lǐng)域，構(gòu)建液態(tài)金屬產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，孵化更多下游企業(yè)，打造“中國液態(tài)金屬谷”產(chǎn)業(yè)發(fā)展集群。
4、宜安科技在液態(tài)金屬的應(yīng)用研究與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化方面取得領(lǐng)先優(yōu)勢
宜安科技在液態(tài)金屬的應(yīng)用研究與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化方面已取得行業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢，在合金成分、成型技術(shù)設(shè)備等方面均擁有核心關(guān)鍵技術(shù)及自主知識產(chǎn)權(quán)，并在大塊成型、表面處理等關(guān)鍵技術(shù)和工藝難點上擁有核心優(yōu)勢。
宜安科技自主研發(fā)生產(chǎn)的液態(tài)金屬機(jī)器設(shè)備可全流程高真空，精密部件一次成型，能達(dá)到極高的精度、強(qiáng)度和表面效果，部件一致性接近精密機(jī)加工水平。目前，宜安科技的液態(tài)金屬制特斯拉的汽車門鎖扣、手機(jī)卡托、轉(zhuǎn)軸、USB裝飾件等產(chǎn)品進(jìn)入量產(chǎn)階段。
結(jié)束語：近幾年，國內(nèi)液態(tài)金屬的研發(fā)推進(jìn)十分迅速，未來有著廣闊的市場空間，世界范圍內(nèi)液態(tài)金屬科學(xué)研究與工業(yè)應(yīng)用的重心正逐漸在中國形成。液態(tài)金屬系列產(chǎn)品已經(jīng)開始批量供應(yīng)市場，并遠(yuǎn)銷歐美國家，填補(bǔ)了國內(nèi)外市場空白。預(yù)計液態(tài)金屬導(dǎo)熱材料的應(yīng)用將極大提升散熱效率，延長LED使用壽命，可規(guī)?；a(chǎn)投放市場。
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文章來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院
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