研判2025！中國液晶彈性體（LCEs）行業(yè)分類、產(chǎn)業(yè)鏈及市場規(guī)模分析：技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用雙輪驅(qū)動，行業(yè)進入快速發(fā)展通道[圖]

內(nèi)容概況：中國液晶彈性體（LCEs）行業(yè)正處于快速發(fā)展期，技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用協(xié)同推進。2024年，中國液晶彈性體（LCEs）行業(yè)市場規(guī)模約為1258萬元，同比增長21.43%。從技術(shù)層面看，LCEs在刺激響應(yīng)形變、自修復及柔性特質(zhì)上取得顯著進展，如清華吉巖團隊通過動態(tài)共價鍵交換實現(xiàn)“布卷-衣服”柔性驅(qū)動器生產(chǎn)模式，降低制備門檻；中科院理化所研發(fā)的可拉伸藍相液晶彈性體激光器，在-20~100℃寬溫域保持穩(wěn)定性能，拓寬了其在極端環(huán)境下的應(yīng)用潛力。

相關(guān)上市企業(yè)：誠志股份（000990）、八億時空（688181）、飛凱材料（300398）

相關(guān)企業(yè)：京東方科技集團股份有限公司、TCL華星光電技術(shù)有限公司、惠科股份有限公司、彩虹顯示器件股份有限公司、浙江錦華新材料股份有限公司、蘇州湘園新材料股份有限公司、日出東方控股股份有限公司、江蘇天奈科技股份有限公司、北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司、煙臺正海磁性材料股份有限公司、歌爾股份有限公司、瑞聲聲學科技有限公司、舜宇光學科技（集團）有限公司、歐菲光集團股份有限公司

關(guān)鍵詞：液晶彈性體（LCEs）、液晶彈性體（LCEs）市場規(guī)模、液晶彈性體（LCEs）行業(yè)現(xiàn)狀、液晶彈性體（LCEs）發(fā)展趨勢

一、行業(yè)概述

液晶彈性體（LCEs）是一類結(jié)合了液晶特性與彈性體特性的智能高分子材料，由液晶基元（如介晶單元）嵌入柔性聚合物鏈的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中形成。其核心特性是在外部刺激下發(fā)生可逆相變，導致宏觀形狀改變，兼具橡膠的彈性、液晶的各向異性及刺激響應(yīng)性，廣泛應(yīng)用于軟體機器人、智能驅(qū)動器、光學器件等領(lǐng)域。按刺激響應(yīng)類型分類，液晶彈性體可以分為熱響應(yīng)、光響應(yīng)、電響應(yīng)、磁響應(yīng)、濕度響應(yīng)等類型。

二、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

液晶彈性體（LCEs）行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括液晶單體、交聯(lián)劑、光熱劑、導電劑、磁性材料、抑制劑、光引發(fā)劑、擴鏈劑等原材料，以及紫外固化系統(tǒng)、加熱固化裝置、反應(yīng)釜、機械拉伸裝置、磁場/電場取向設(shè)備、表面取向單元、光學圖案化系統(tǒng)、干法紡絲設(shè)備等生產(chǎn)設(shè)備。產(chǎn)業(yè)鏈中游為液晶彈性體生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈下游主要應(yīng)用于軟體機器人、智能可穿戴、生物醫(yī)學、光學器件、傳感器、微機電系統(tǒng)等領(lǐng)域。

液晶單體是LCEs的"功能心臟"，提供可逆相變能力。而液晶單體的相態(tài)結(jié)構(gòu)從根本上決定了液晶彈性體（LCE）的性能與應(yīng)用方向。目前，液晶單體主要分為向列型單體、膽甾型單體和近晶相單體等類型。向列相單體（如聯(lián)苯類）賦予LCE宏觀上的大幅度、可逆形變能力，是開發(fā)熱致動器和人工肌肉的核心材料；膽甾相單體則通過其手性螺旋結(jié)構(gòu)，使LCE具備獨特的光子帶隙與動態(tài)結(jié)構(gòu)色，適用于光學傳感器與智能反射鏡。相比之下，近晶相單體形成的LCE雖因?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)而模量較高、形變能力稍遜，但在需要鐵電性的快速響應(yīng)器件中潛力獨特。

近年來，AI、傳感器、伺服電機等關(guān)鍵技術(shù)突破，使人形機器人在運動控制、環(huán)境感知、交互能力上顯著提升，逐步從實驗室走向商業(yè)化。政策層面，國家“十四五”規(guī)劃明確支持機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，地方配套政策加速落地，如深圳、上海等地設(shè)立專項基金，推動產(chǎn)學研合作。2024年，中國人形機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模約為27.6億元，同比增長53.33%。預計到2028年，中國人形機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模達387億元，同比增長93.50%。而液晶彈性體在機器人關(guān)節(jié)驅(qū)動、柔性皮膚及肌肉模擬中展現(xiàn)獨特優(yōu)勢。例如，其熱/光/電刺激響應(yīng)特性可實現(xiàn)關(guān)節(jié)精準控制，提升運動流暢性；高形變能力（如向列相LCEs驅(qū)動應(yīng)變達100%）適配復雜動作需求，支撐“類人”運動能力。清華吉巖團隊通過動態(tài)共價鍵交換技術(shù)實現(xiàn)“布卷-衣服”柔性驅(qū)動器生產(chǎn)模式，降低制備門檻，加速產(chǎn)業(yè)化落地。

相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《中國液晶彈性體（LCEs）行業(yè)市場競爭態(tài)勢及前景戰(zhàn)略研判報告》

三、市場規(guī)模

中國液晶彈性體（LCEs）行業(yè)正處于快速發(fā)展期，技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用協(xié)同推進。2024年，中國液晶彈性體（LCEs）行業(yè)市場規(guī)模約為1258萬元，同比增長21.43%。從技術(shù)層面看，LCEs在刺激響應(yīng)形變、自修復及柔性特質(zhì)上取得顯著進展，如清華吉巖團隊通過動態(tài)共價鍵交換實現(xiàn)“布卷-衣服”柔性驅(qū)動器生產(chǎn)模式，降低制備門檻；中科院理化所研發(fā)的可拉伸藍相液晶彈性體激光器，在-20~100℃寬溫域保持穩(wěn)定性能，拓寬了其在極端環(huán)境下的應(yīng)用潛力。

四、重點機構(gòu)研發(fā)情況

中國液晶彈性體（LCEs）行業(yè)機構(gòu)研發(fā)進展呈現(xiàn)“高校-科研院所”協(xié)同創(chuàng)新的格局。高校方面，浙江大學謝濤團隊聚焦液晶介電彈性體（LDE）多模態(tài)驅(qū)動，開發(fā)出溫度響應(yīng)型LDE，驅(qū)動電壓降低至8V/μm，實現(xiàn)彎曲、扭轉(zhuǎn)等復雜動作無需復雜控制系統(tǒng)；東南大學李全團隊則探索雙重響應(yīng)LCEs在信息加密與顯示領(lǐng)域的應(yīng)用，通過應(yīng)變/溫度雙重刺激實現(xiàn)多級信息加密和瞬態(tài)顯示，成果發(fā)表于《Angewandte Chemie》?？蒲性核校锌圃豪砘自菏繄F隊研發(fā)出可拉伸藍相液晶彈性體激光器，在-20~100℃寬溫域內(nèi)保持單峰激光現(xiàn)象，應(yīng)用于3D應(yīng)力傳感；中國科學技術(shù)大學李木軍團隊通過復合冷場3D打印技術(shù)，實現(xiàn)近環(huán)境溫度響應(yīng)NAT-LCEs的可逆變形，開發(fā)出高精度心率監(jiān)測智能腕帶。上述研發(fā)進展推動LCEs行業(yè)形成“基礎(chǔ)研究-技術(shù)轉(zhuǎn)化-產(chǎn)業(yè)應(yīng)用”的完整生態(tài)鏈。

江蘇大學在LCEs領(lǐng)域以徐琳教授團隊為核心，突破傳統(tǒng)技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)多項創(chuàng)新。團隊開發(fā)了螺旋編程取向技術(shù)，將預應(yīng)變極限從100%-500%提升至2500%，并建立預應(yīng)變與驅(qū)動性能的定量標度律，相關(guān)成果發(fā)表于《Advanced Functional Materials》。其研發(fā)的超拉伸液晶彈性體具備人體溫度響應(yīng)形變特性，可實現(xiàn)25-33℃驅(qū)動溫度下的快速形變（16.75°/s），應(yīng)用于智能窗戶、無創(chuàng)醫(yī)療設(shè)備等場景。此外，團隊與國內(nèi)外合作開發(fā)了Feynman車輪型軟體機器人，通過非對稱收縮實現(xiàn)持續(xù)自主運動，無需電源周期性開關(guān)，發(fā)表于《Soft Robotics》；還研制了Janus仿生光驅(qū)動翻滾軟體機器人，利用納米銀網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)36.42%高光熱轉(zhuǎn)換效率，支持多模式運動，發(fā)表于《ACS Applied Materials & Interfaces》。

浙江大學以謝濤教授、鄭寧研究員團隊為代表，在LCEs驅(qū)動機制與材料設(shè)計方面取得突破性進展。謝濤團隊開發(fā)了溫度響應(yīng)型液晶介電彈性體，通過改變溫度實現(xiàn)多模態(tài)驅(qū)動，驅(qū)動電壓低至8V/μm，并實現(xiàn)“布卷-衣服”柔性驅(qū)動器生產(chǎn)模式，相關(guān)成果發(fā)表于《Advanced Materials》。鄭寧團隊提出數(shù)字編程策略，通過光熱調(diào)控聚合序列實現(xiàn)多材料集成，賦予材料異質(zhì)相變溫度、驅(qū)動響應(yīng)與光學性能，發(fā)表于《Nature Communications》。此外，團隊還創(chuàng)新了“變形即走”驅(qū)動器制備方法，利用自由基擴散固定分子取向，支持復雜三維結(jié)構(gòu)的可逆驅(qū)動，適用于軟體機器人、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域，相關(guān)研究發(fā)表于《Nature Communications》。這些成果推動了LCEs在軟體機器人、柔性電子等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

五、行業(yè)發(fā)展趨勢

1、多刺激耦合壽命折損，材料耐久性突破成關(guān)鍵

中國LCEs在多刺激（熱/光/電/磁）耦合應(yīng)用中面臨壽命折損挑戰(zhàn)。華南理工大學潘其維團隊研究顯示，偶氮苯基團引入雖實現(xiàn)光熱雙重響應(yīng)，但C=N雙鍵不穩(wěn)定性導致光響應(yīng)速度減緩及疲勞壽命下降15%。清華吉巖團隊通過動態(tài)配位鍵設(shè)計（如Fe-兒茶酚網(wǎng)絡(luò)）將韌性提升至67.0MJ/m3，同時維持低模量，為耐久性提升提供新思路。未來需開發(fā)界面相容型納米復合材料，結(jié)合AI模擬優(yōu)化分子結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)熱/光/電多刺激下超千次循環(huán)零衰減。

2、高速取向度下降，工藝革新驅(qū)動精度提升

高速加工（如熔融紡絲>8000m/h）導致LCEs取向度從0.92降至0.78，直接影響驅(qū)動性能。中國科大李木軍團隊通過復合冷場3D打印技術(shù)，在5℃低溫平臺實現(xiàn)取向序參數(shù)0.406（傳統(tǒng)工藝0.013），但高速下仍存在取向衰減。清華楊忠強團隊提出“剪切-拉伸耦合場”在線調(diào)控策略，結(jié)合動態(tài)共價鍵網(wǎng)絡(luò)（如二硫鍵）實現(xiàn)取向度動態(tài)修復。未來需融合微流控技術(shù)實現(xiàn)液態(tài)金屬內(nèi)芯與LCEs外殼的同步取向，并開發(fā)閉環(huán)反饋系統(tǒng)實時監(jiān)測偏振紅外信號，確保高速生產(chǎn)中取向度穩(wěn)定≥0.85。

3、原材料國產(chǎn)率提升，產(chǎn)業(yè)鏈自主化加速推進

當前中國LCEs用高端液晶單體和交聯(lián)劑國產(chǎn)化率不足20%，99.5%以上純度的向列相單體、含動態(tài)共價鍵的液晶交聯(lián)劑均被Merck、BASF、Sigma-Aldrich壟斷。深層困境在于：德日企業(yè)掌握核心介晶結(jié)構(gòu)（如聯(lián)苯二酚衍生物）合成專利，國內(nèi)仿制面臨法律風險；高純度單體需精密分餾與柱層析，批次穩(wěn)定性差（純度波動±2%即導致相變溫度漂移5℃以上）；動態(tài)交聯(lián)劑合成涉及多步保護-脫保護反應(yīng)，總收率低于30%。顯示材料龍頭向上延伸是主流路徑，瑞聯(lián)新材、萬潤股份等已布局LCEs專用液晶單體中試線。同時，微反應(yīng)器連續(xù)合成技術(shù)可將單體純度提升至99.8%，批次波動<0.5%，成本下降40%。政策層面需建立LCEs材料專利池，支持企業(yè)開展"專利繞行設(shè)計"，才能確保供應(yīng)鏈安全與成本可控。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（www.techappsinsider.com）發(fā)布的《中國液晶彈性體（LCEs）行業(yè)市場競爭態(tài)勢及前景戰(zhàn)略研判報告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。