国内纳米银粉的市场情况分析
文/田伟
1、 纳米银粉相关文献的统计分析
图1--关于纳米银的文献发表情况
0501001502002503002000年以前2000年2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年年份文献篇数
图2—关于纳米银粉的文献发表情况
051015202530352000年以前2000年2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年年份文献篇数
图3—关于纳米银粉制备的文献发表情况
0510152025302000年以前2000年2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年年份文献篇数
图4—纳米银的文献发表分析
蓝线、红线和黄线分别代表纳米银、纳米银粉和纳米银粉制备0501001502002503002000年以前2000年2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年年份文献发表数
通过这个图表可以看出2007年前后国内对纳米银粉的关注热点是其制备，说明制备的核心技术有待突破，之后制备相关文献逐年减少，说明技术已经趋于成熟，但工业转化以及市场化还存在问题。另外，纳米银粉和纳米银粉制备相关文献的变化趋势线基本吻合，说明目前国内纳米银粉的关注度更多放在了制备及其工业化，而市场应用做得很少，尚处于起步阶段。
2、 纳米银粉的特性及其应用领域
2.1、纳米银粉的特性
纳米银粉与普通银粉相比，其尺寸介于原子簇和宏观微粒之间，具有纳米材料的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等许多宏观材料所不具有的特殊的性质。
2.1.1、表面效应
纳米银粉的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大。纳米银粉的比表面积一般可达1～10 m2/g,当粒径小到10纳米左右，比表面积高达300m2/g以上。比表面积的改变导致一系列性质的变化，如熔点随颗粒变小而降低，纳米银粉在低温时热阻趋于零，机械性能随颗粒减小而增加等。此外，纳米银粉表面原子的几何构型、原子间的相互作用与电子能谱同内部均有不同，具有很大的化学活性，与常规银颗粒迥异。
2.1.2体积效应
随着纳米银粉颗粒中原子数的减少，能带中的能级间隔将加大，一些电、磁、
热等性能将发生异常。凭直观觉察到，纳米银粉呈黑色而不是呈大颗粒银的银白色，并且粒径越小颜色越深。这是由于随着银颗粒的减小，出现了质子振动和能级不连续等特点，光的吸收、发射和散射发生重大变化所造成的。
2.1.3、量子尺寸效应
在低温条件下，纳米银粉能够呈现出量子尺寸效应，从能带理论出发，块状金属传导电子的能谱是准连续的。然而，当颗粒尺寸减小时，连续的能带将分裂成不连续的能级。当分立能级之间的间距大于热能、磁能、静电能、光子能量、超导态的凝聚能时，就会产生异于宏观物体的效应，称之为量子尺寸效应。如银纳米颗粒在低温存在一种所谓的“久保效应”，即能级不连续性。粒径<10nm的超细颗粒的电子数约104个，在基准能级与费米能级之间各状态的能量约为1K，因此费米能级的能量约相当于104 K。这就意味着由于能级的不连续性导致银纳米颗粒在低温(液氦温度)的磁化率、电导性、比热和核磁弛豫等性能的反常性。
目前量子尺寸效应已被磁测量、核磁共振、电子自旋共振、光谱线位移等
实验所证实。
(4)宏观量子隧道效应
电子具有粒子性又具有波动性，具有穿越势垒的能力称为隧道效应。近年来，人们发现一些宏观物理量，如纳米粒子的磁化强度等也具有隧道效应，它
们可以穿越宏观的势垒而产生变化，这被称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。
2.2、纳米银粉的应用领域
应用领域 主要应用方向 需求情况 供应情况
高端银浆(胶) 片式元件内外电极用浆(胶)
年需求量约为
180--200吨
80%--90%需要进口 厚膜集成电路用浆(胶)
太阳能电池电极银浆
LED芯片封装用导电银胶
导电涂层 滤波器用高档涂层
不详 依赖进口 瓷管电容器用银涂层
低温烧结导电糊、介电糊
医疗领域 医药制剂(负载纳米银)
增长较快 高端应用为外企垄断 抗菌医疗器械
绿色家电及家居产品 家电用防静电、杀菌涂层
增长最快 中低档银粉供过于求 除臭、抗菌薄膜、织物等
催化材料 乙烯氧化催化剂 年需求量在30吨左右 依赖进口 燃料电池用负载型银催化剂
新能源 热交换材料
不详 不详
高档电子元件电极材料
电镀工业 用于金电铸的银涂敷材料 用量极少 不详
2.3、 国内纳米银粉的市场需求
国内银粉的所有应有领域中，导电浆料制备用量最大（约1000吨/年），目前几乎都采用银微粉（0.1～3微米），纳米银粉（1nm～100nm）用量很少。但是，从近几年发表的文献和专利来看，用纳米银粉作为主体功能相制备导电浆料将成为发展趋势。这是因为用纳米银粉替代银微粉有以下优点：(1)用纳米银粉生产的电子浆料更加细腻，通过丝网印刷可获得更加致密的导电涂层，工作效率高。(2)可以减少银用量，降低生产成本，用纳米银粉制成的导电胶，可以焊接金属和陶瓷，涂层不需太厚，而且涂层表面平整，可以节省50％银用量。(3)用纳米银粉制成的导电浆料，烧结温度一般低于普通浆料，这就降低了对基片材料耐高温性能的要求，甚至可以用塑料等作为基片材料。预计未来几年这一块将成为纳米银粉应用最大的市场。
目前国内纳米银粉用量最大的一块市场在医疗和绿色家居家电，尤其是从最近五年研究论文和申报专利都非常多，涉足企业也如雨后春笋般出现。尽管其中不乏技术水平较高，掌握核心技术和专利成果的企业，如上海沪正和江苏泰利三佳。但是绝大多数企业的应用起点还很低，仅限于纳米银粉的低端应用（如直接用纳米银粉经过简单物理分散得到的各种抗菌水溶胶/制剂），没有核心竞争力。
其中，多数企业不具备生产高分散、高活性纳米银粉的能力，加上，国内生产企业和规模较小，每年需要大量进口纳米银粉。
综上，未来几年国内纳米银粉的市场容量十分巨大，加上国内纳米银粉的工业化制备还存在工艺瓶颈亟待解决。如果我们能够引进国外成熟技术，趁早介入必定能抢占先机，获得巨大经济效益。
3、国内生产纳米银粉的主要企业
3.1、北京德科岛金科技有限公司
公司简介：北京德科岛金科技有限公司，主要从事纳米材料的生产、研发及销售，在纳米材料领域积累了多年的行业经验。目前，已经成为国内主要的纳米材料供应商，为高校、研究所、企业提供了高质量的产品和技术服务。
核心产品：纳米金属/非金属/化合物粉体、分散液以及碳纳米管等
优势：1）源于德国技术，成熟可靠，产品批次稳定性好。可生产粒径在50nm左右高纯银粉。
2）积累了多年丰富的行业经验和用户群，是比亚迪、亿纬锂能、上海通用、北京现代、三环瓦克、吉林敖东等多家企业的供应商
3）与中科院、北京大学、清华大学、南洋理工大学、香港理工大学、慕尼黑大学、以色列大学、加州理工大学（伯克利分校）等高校合作密切。
劣势：纳米银粉的粒径偏大，在医药领域的应用前景有限。
3.2、焦作伴侣纳米材料工程公司
公司简介：焦作伴侣纳米材料工程有限公司成立于2000年，是由多氟多化工股份有限公司、俄罗斯托木斯克先进粉体技术有限公司共同出资组建的高新技术公司。公司现有中、俄技术人员16名，拥有固定资产800万元，依托俄罗斯国际先进的电爆炸制粉技术，致力于从事纳米金属、非金属微粉的制备及应用研究，是国内第一家实现纳米金属粉规模化生产的公司，年产能力10吨。
核心产品：纳米金属粉体、复合粉体。
优势：1）拥有独特的电爆炸技术和设备，可生产粒径30-50nm、50-80nm、80-120nm三种不同系列的银粉。
2）可使用银丝或银片规模化生产，产品具有价格优势。（基本上国内最低）
3）制备工艺适用性强，可生产各类粉体产品，可根据用户需要定制生产。
劣势：1)电爆炸生产的纳米银粉缺陷多，球形度不高，不适宜生产高档纳米银浆，用于医药方面粒径又太大；应用面较窄，可能更适合于催化剂制备。
3.3、北京纳辰科技发展有限责任公司
公司简介：国内主要纳米粉体生产商、供应商；目前能够提供的纳米粉体包括碳纳米管系列金属非金属纳米粉体、高纯度纳米化合物等；积极进行纳米应用开发，成熟产品包含了纳米净化类喷剂、纳米治疗类喷剂等几种产品。
核心产品：金属/非金属纳米粉体以及高纯化合物。
优势：1）技术合作方为中科院、清华大学和北京大学，技术先进、工艺成熟。
2）纳米粉体市场知名度高，已经打入国外市场，出口比例达到60%。
3）掌握核心技术，研发能力强，近两年是申请相关专利三项。
4）在纳米粉体应用方面也开发出了高附加值的成熟产品。
劣势：不详
3.4、上海超威纳米科技有限公司
公司简介：上海超威纳米科技成立于2008年，注册资本1000万，主要是一家从事超细金属粉末、超细合金粉末、超细碳化物粉末、超细氮化物粉末、碳纳米管、氧化铝模板等研究、开发、销售于一体的高科技企业。
核心产品：超细金属粉末、超细合金粉末等
优势：1）技术主要依托于美国麻省理工学院纳米中心，德国海德堡大学，清华大学材料技术中心，吉林大学，中科院固体物理所，上海复旦大学等合作开发及技术创新支持。 2）拥有一支长期从事超细粉体科研开发、技术应用的科研队伍，具有高、中、初级职称的技术人员占企业员工总数的80%以上。
3）引进德国先进制备超细粉体技术，纳米粉体主要是通过可变电流激光离子束气相法制备，可在线表面改性与处理，使其充分的超细化，能与有机体系形成很好的相溶性及可操作性，解决了目前超细粉体应用团聚及难分散的难题。
劣势：1）纳米银粉从技术参数上看，是目前国内最好的，但市场认可度不高。
2）采用激光法气相制备纳米粉体，成本高较，且产能小。
3.5、长城金银精炼厂电子材料事业部
公司简介：长城金银精炼厂是中国人民银行总行定点的、中国印钞造币总公司所属我国迄今最大的国有金银精炼厂，注册资金一亿七千万人民币。电子材料事业部专业从事贵金属银微粉、纳米粉、高温烧结型和低温聚合物导电银浆的生产。
核心产品：银微粉、纳米银粉、片状银粉、高温烧结型导电银浆和低温聚合物导
电银浆料。
优势： 1）从长城金银精炼厂白银生产技术延伸到的纳米银粉及导电浆料生产，生产经验丰富、技术和工艺经过了多年改良和优化，水准较高。
2）产品性能国内领先，质量水平与美国Ferro和日本新日化金基本一致。
3）建立了稳定的供销渠道和优质客户群。
4）依托长城精炼厂的资源，后续发展潜能大。
劣势：不详
3.7、有研亿金新材料股份有限公司
企业简介：有研亿金是国资委直属大型科技企业北京有色金属研究总院控股公司，中关村科技园区高新技术企业，上海黄金交易所综合类会员，中国有色金属学会贵金属学委会副主任单位，全国有色金属标委会贵金属分标委会副主任单位，中国黄金协会铂金分会副会长单位，全国外科植入物和矫形器械标委会标委，北京医疗行业协会和中国医疗器械行业协会手术器械专业委员会理事单位。
核心产品：贵金属产品、形状记忆合金产品和稀有金属产品。
优势：1）拥有30多年专业从事稀有和贵金属材料研究、开发和生产经验，获得并积累了大量国家和部级科研成果，培养了大批科研、生产人才。
2）有研亿金历年承担国家军工配套项目和军工新产品试制项目近百项，