根据尺寸上的绝对数值进行定义，纳米材料是指在三维空间中有至少一维属于纳米尺寸范围内（1~100纳米）的材料，或以该尺寸范围内的物质为基本构成单元的材料。由于在纳米尺寸下，物质具有与宏观状态时所不同的表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应和量子限域效应等，因而纳米材料具有异于传统尺寸材料的光、电、磁、热、力学和机械等性能。将材料纳米化的目的主要是追求与传统尺寸材料不同的物理或化学性质，故芯片工业中的晶体管虽然在尺寸上符合纳米尺寸的标准，但通常不被划入纳米材料的范畴之中。
一、纳米材料产业链分析
中国纳米材料行业的产业链由上至下依次可分为上游纳米材料生产商、中游纳米材料应用零部件生产商以及下游终端产品提供商。
图表：纳米材料产业链分析
资料来源：中经百汇研究中心
中国纳米材料行业产业链上游的主要参与者为纳米材料生产商，包括原材料供应商、设备供应商、化学试剂供应商和制备技术提供商。上游厂商对中游纳米材料应用零部件生产商的议价能力较高。中国纳米材料行业产业链中游的主要参与者是纳米材料应用零部件生产商。以碳纳米管导电剂市场为例，其中游厂商的参与者主要为购买上游导电剂产品进行动力电池、数码电池等锂电池产品生产的电池厂商。这部分电池产品将作为生产零部件继续输送至下游的新能源汽车、智能手机、智能穿戴设备、无人机等制造厂商。中国纳米材料行业产业链下游的主要参与者为终端应用型产品提供商。纳米材料的应用主要涉及到电子、医疗、能源、环保等多个领域。其中，电子信息行业对纳米材料的需求最为旺盛，数据显示，预计2025年市场规模将达到400亿元人民币。2019年中国纳米材料应用领域中，电子领域占比最高，达到了38.6%；医疗和能源领域分别占比12.7%和12.3%；环保和新材料领域分别占比8.3%和6.1%。中国的石墨烯生产企业已超过400家，市场规模也由2014年的1.4亿元增长至2018年的274.5亿元，年复合增长率超过200%。在石墨烯行业发展的带动下，中国纳米材料行业的发展将得到进一步提升。与中间纳米材料应用零部件生产商不同，终端产品提供商可通过代工生产等形式降低组装及制造业务在主营业务中的比重，并向消费者提供其他服务型业务以进行终端品牌的塑造与营销，是“微笑曲线”理论中具有高附加价值的末端环节。
二、产业链上游分析
上游纳米材料生产商主要包括原材料供应商、设备供应商、化学试剂供应商和制备技术提供商。原材料供应商是纳米材料行业的重要组成部分。纳米材料的制备需要使用各种纳米粒子、纳米颗粒和纳米材料等原材料，如氧化铝、碳纳米管、氧化锌等。数据显示，2019年中国纳米材料原材料市场规模为302.3亿元人民币，其中氧化铝、碳纳米管和氧化锌是主要的原材料。以碳纳米材料为例，碳纳米材料由于在形态及应用方向等方面较为多元化，生产商通常会生产多类型的碳纳米材料。如厦门凯纳的主营产品中既包括了石墨烯粉体和石墨烯微片粉体，也包括石墨烯浆料；天奈科技的主营产品既包括碳纳米管导电浆料，又包括碳纳米管粉体。中国其他纳米材料生产商主要为纳米钛酸钡粉体的生产商，其中应用于生产MLCC的纳米钛酸钡的市场份额基本集中在国瓷材料，另一具备MLCC配方粉生产能力的厂家为广东风华高新科技股份有限公司，但其生产的配方粉全部为自产自用，并不对外销售。数据显示，2018年全球钛酸钡需求量6.85万吨，同比增长5.5%；2019年全球钛酸钡需求量7.25万吨，同比增长5.9%；2020年全球钛酸钡需求量7.83万吨，同比增长8.0%；2021年全球钛酸钡需求量8.33万吨，同比增长6.4%；2022年上半年全球钛酸钡需求量4.41万吨，同比增长6.0%。上游纳米材料生产商的成本结构较为稳定，前期在设备等固定成本方面的投入在总成本中的占比近60%，原料、人工等生产相关的浮动成本在总成本中的占比近30%。以钛酸钡为例，纳米级钛酸钡，单价220,000元每吨。因此，上游厂商对中游纳米材料应用零部件生产商的议价能力较高。
三、产业链中游分析
中国纳米材料行业产业链中游的主要参与者是纳米材料应用零部件生产商。首先，纳米材料的制备是中游环节的核心。在制备纳米材料的过程中，通常涉及到物理、化学、生物等多个学科的知识。以江苏省为代表的长三角地区是中国纳米材料制备企业的重要集聚区。纳米材料的加工一般包括纳米粉体的分散、成膜、涂覆、印刷等多个环节。目前，中国纳米材料加工企业主要分布在长三角和珠三角地区，其中江苏、上海、广东等地区的纳米材料加工企业规模较大，技术水平较高。中国的石墨烯生产企业已超过400家，市场规模也由2014年的1.4亿元增长至2018年的274.5亿元，年复合增长率超过200%。在石墨烯行业发展的带动下，中国纳米材料行业的发展将得到进一步提升。纳米材料的应用是中游环节的另一个重要部分。随着纳米材料技术的不断发展，纳米材料的应用领域越来越广泛。目前，纳米材料的应用主要涉及到电子、医疗、能源、环保等多个领域。其中，电子信息行业对纳米材料的需求最为旺盛，数据显示，预计2025年市场规模将达到400亿元人民币。总体来说，中国纳米材料行业中游环节的构成比较多元化，涵盖了制备、加工和应用等多个环节。同时，纳米材料行业在加工和应用方面仍面临技术挑战，需要进一步提高技术水平和加强创新能力。中国纳米材料行业中游的市场规模持续增长，市场集中度有所提高，但仍然存在较多的小型企业。当前纳米材料产业链中存在着“微笑曲线”特征，即从事附加价值较低的组装及制造业务的中游环节厂商，由于技术壁垒较低，同质化程度较高等原因受到上下游厂商挤压。一旦行业出现增长减缓或收缩情况，中间产品生产环节将受到冲击，因此其议价能力在产业链中处于最低位置。
四、产业链下游分析
材料应用领域包括电子、医疗、能源、环保、新材料等多个领域，最终产品制造商主要包括半导体制造商、化工企业、新材料企业等。在这些材料应用领域中，纳米材料已经广泛应用，其中电子领域的应用最为广泛。最终产品制造商主要包括半导体制造商、化工企业、新材料企业等。根据相关数据显示，2019年中国纳米材料应用领域中，电子领域占比最高，达到了38.6%；医疗和能源领域分别占比12.7%和12.3%；环保和新材料领域分别占比8.3%和6.1%。而在最终产品制造商中，化工企业是应用纳米材料最为广泛的行业之一，比如利用纳米氧化铝、纳米钛白粉等材料进行涂料制造，利用纳米氧化锌、纳米二氧化硅等材料进行防晒制品制造。同时，半导体制造商也是纳米材料的主要应用方向之一，比如使用纳米银线等材料进行半导体制造。在服务方面，以知名电子产品提供商小米集团（以下简称“小米”）为例，除硬件销售外，小米公司还提供诸如广告、数字内容、电子商务以及互联网金融等互联网服务。根据小米2019年第一季度财务报告披露数据显示，小米服务类的营业收入在当季收入中的占比为近10%左右，贡献了43亿元的收入，且该类型业务的毛利率达到了67.4%，是主营业务中毛利率最高的板块；在品牌方面，与购买中间产品进行生产的制造商不同，终端消费者对品牌的敏感度处于更高的水平，终端产品提供商拥有的品牌往往能实现更高的溢价。由此可见，这一环节的议价话语权高于中游环节。
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