據(jù)介紹，英國知名研究機構IDTechEx最新出版了《結構電子應用的智能材料新機遇-2020版》報告，分析并預測了這個價值2000億美元的市場新機遇。使機械結構智能化，意味著降低重量、節(jié)約空間以及成本的同時，它還可以賦能許多新的概念，例如，利用太陽能的大型無人機，可以連續(xù)飛行5年為大范圍人群提供無線網(wǎng)絡；以及，無需充電的太陽能汽車等。

2030年柔性OLED智能手機和太陽能建筑、道路及車輛市場預測

如今，即使是最新款的智能手表甚至衛(wèi)星等先進產(chǎn)品，通常也都在采用100多年前就常見的基本方法制造，即用一個外殼來包裝所有組件。而結構電子，可以打破這種常規(guī)制造方式。結構電子采用電活性材料代替笨重的裝飾或保護性結構，它至少可以承擔兩項任務：機械和電氣/電子性能。事實上，結構電子還可以更進一步，從照明到光伏的集成光電特性現(xiàn)在也已經(jīng)很普遍，并且，還可以整合磁性和生物活性功能。

秀外慧中的結構電子

本報告預期了很多更持久耐用、更智能的電器和可穿戴設備。例如，沒有外殼的一體式柔性手機，更智能的飛行器機身，以及智能化道路等。賦能這一切的驅動因素包括：增材金屬和介層圖案化技術，新的有機、無機和復合材料整合利用；從透明混凝土到可拉伸油墨，引入了具有多重功能的電子智能窗，以及可以作為發(fā)電站的波浪毯等等，所有這些都可以通過新材料和新工藝來實現(xiàn)，提供了巨大的市場潛力。

按應用細分的結構電子制造和技術成熟度

本報告提供了許多信息圖表，展示了上述創(chuàng)新復合材料的市場準備情況，以及改進的金屬圖案化如何產(chǎn)生電能，并控制光線。報告對車輛、建筑和地面集成光伏等應用的模內(nèi)電子、柔性AMOLED及其它結構電子技術分別進行了分析和預測。報告還覆蓋了嵌入式RFID、太陽能汽車、建筑集成光伏、智能玻璃等應用。報告還評估了集成柔性電池的柔性智能手機，并預測了其技術路線圖。

蘭博基尼自修復車身

本報告在導言部分介紹了智能手機、可穿戴設備、車輛、建筑等領域的需求和實踐演變。報告詳細介紹了12種能量收集技術，回答了它們中的哪些可以整合進入新的單片智能結構。報告中提供了許多實例，例如，特斯拉（Tesla）電動汽車的天窗在一片玻璃中提供了電動著色和照明功能；人體區(qū)域網(wǎng)絡；可以提供能源的太陽能船舶；以及自修復塑料等。

太陽能船舶

報告第三章介紹了交通工具應用的光伏集成技術，如太陽能汽車、自動駕駛太陽能飛行翼和高空太陽能無人機等。報告中豐富的信息圖表詳解了可以在這些應用中發(fā)揮關鍵作用的新材料技術。報告揭示了太陽能單晶硅基體材料的重要性，以及GaAs薄膜、InGaP/GaAs/InGaAs三結薄膜的潛力。并詳細介紹了相關的廠商，它們的優(yōu)勢，以及各自的開發(fā)進展。

報告第四章集中介紹了智能道路、橋梁和建筑中的新材料及其潛力。聚焦了最大的建筑光伏一體化（BIPV）細分領域，包括太陽能磚和太陽能窗。詳細對比分析了相關材料及各自的優(yōu)勢。介紹了熱能收集和壓電能量收集技術，以及它們適用的場景。報告回答了很多行業(yè)關注的問題，例如，為什么德國和法國的太陽能道路和市郊應用沒有成功，而英國、荷蘭、日本、中國和匈牙利的應用情況卻很好？當前應用的新材料有哪些？接下來會往哪些方向發(fā)展？這些問題都可以在報告中找到答案。

結構電子專利申請持續(xù)增長

報告第五章深入探討了大型結構電子相關的材料和制造，包括結構電池和超級電容器技術，從石墨烯和碳納米管、玻璃和碳纖維到釩和釕強化的贗電容等。從本章可以了解多功能樹脂強化新技術；掌握電氣多功能纖維，智能玻璃在電致變色、著色、顯示、暗化、光伏作用等方面的進展，甚至溫室都可以利用新染料優(yōu)化發(fā)電和植物生長。報告中提供了許多研究進展和實踐的實例。

能夠在日光下變暗同時提供電能的智能玻璃

報告第六章探討了單片柔性顯示材料和技術，深入研究了用無玻璃AMOLED制造完整柔性智能手機或其它設備所涉及的材料和工藝，從而不再需要外殼。報告回答了目前什么樣的產(chǎn)品可以稱為單片柔性顯示，未來又將和哪些技術整合？如何印刷制造柔性量子點顯示？利用哪些關鍵組件整合制造柔性OLED？

報告第七章詳細闡述了智能材料在簡化汽車和消費類產(chǎn)品方面的重要新主題：采用可拉伸油墨、介層圖案化的模內(nèi)電子產(chǎn)品等。報告第八章介紹了相關替代和補充材料及工藝，如保形印刷、三維模塑互連器件（3D-MID）、采用彈性體和金屬的3D印刷電子、光電器件以及電活性新材料的噴涂研究等。本報告分析并預測了結構電子應用的智能材料的巨大新商機。
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