超材料市场规模、份额、增长和行业分析，按类型（电磁、太赫兹、可调谐、光子、频率选择表面等）、按应用（天线和雷达、传感器和光束转向模块、隐形装置、超级透镜等）、按最终用户（医疗保健、汽车）和区域分析， 2024-2031

市场定义

市场关注的是具有天然物质所没有的特性的工程材料。这些材料采用独特的结构设计，可以操纵电磁波、声音或热量。

该市场涵盖各个领域，包括电信、国防、医疗保健和能源。超材料用于具有卓越光学特性的先进天线、传感器和透镜等应用。

它们的配方涉及微观尺度的精确设计和制造，以实现特定的性能特征，这使得它们对于多个行业的创新至关重要。该报告重点介绍了关键市场驱动因素、主要趋势、监管框架以及影响行业增长的竞争格局。

超材料市场概述

2023年全球超材料市场规模为5.285亿美元，预计将从2024年的6.494亿美元增长到2031年的27.969亿美元，预测期内复合年增长率为23.19%。

国防和航空航天领域对先进传感技术和紧凑型光学元件的需求不断增长，推动了市场增长。此外，超材料在下一代通信系统中的集成正在扩大，因为它们能够增强信号控制和性能，支持持续的市场扩张。

主要市场亮点

1. 2023年超材料行业规模达5.285亿美元。
2. 预计2024年至2031年该市场将以23.19%的复合年增长率增长。
3. 2023年北美市场份额为35.95%，估值为1.9亿美元。
4. 2023 年电磁领域的收入为 1.58 亿美元。
5. 到 2031 年，天线和雷达领域预计将达到 6.976 亿美元。
6. 2023年，医疗保健领域的收入份额最大，为24.12%。
7. 亚太地区预计在预测期内复合年增长率为 24.19%。

超材料行业的主要公司有 Meta Materials Inc.、Phoebus Opto electronics Ltd.、Nanohmics, Inc.、Kymeta Corporation、Applied Metamaterials Ltd.、Radall、Elbit Systems Ltd.、Infinera Corporation、HoloMetrix、MetaWaves Group、Multiwave Technologies AG、Echodyne Corp.、NKT Photonics A/S、TeraView Limited 和 Metalenz, Inc.。

向 5G 和未来无线技术的转变正在推动市场的增长。这些材料有助于开发能够在更高频率下高效工作的高性能天线。

电信基础设施对小型化、可调谐和高度定向天线的需求正在不断增加。超材料提供信号优化所需的精度和控制，使其成为下一代通信系统不可或缺的一部分。

• ​2025 年 2 月，研究人员康奈尔大学提出了一种超表面穹顶，旨在减少 5G 新无线电 (NR) 基站天线中的地平线以上栅瓣。这项创新旨在通过最大限度地减少天线扫描期间不需要的辐射来减轻对地球探测卫星服务 (EESS) 的干扰。超表面圆顶提供了一种轻质、电薄的解决方案，可增强信号方向性并符合国际频谱法规。

增加对国防和航空航天技术的投资

国防部门对先进传感、雷达和隐形系统的关注正在加速超材料市场的增长。超材料可改善雷达截面减小、信号吸收和传感器精度。

航空航天应用，例如轻质屏蔽和紧凑的多功能表面，受益于这些材料的设计灵活性。政府合同和研发拨款促进了超材料融入关键国防项目。

• 2024 年 11 月，印度理工学院 (IIT) 坎普尔推出了 Anālakṣhya 超材料表面隐形系统 (MSCS)，这是一项突破性的隐形技术，旨在增强印度的国防能力。这种基于织物的宽带超材料微波吸收器在广谱范围内提供近乎完美的波吸收，有效地使物体对雷达探测不可见，包括合成孔径雷达 (SAR) 成像。

高生产成本和可扩展性问题

限制超材料市场增长的一个主要挑战是生产成本高以及大规模使用这些材料的难度。纳米级的精密制造通常需要专门的设备和工艺，使得大规模生产既昂贵又耗时。

为了应对这一挑战，主要参与者正在投资自动化制造方法，并探索具有成本效益的替代方案，例如卷对卷制造。有些正在与学术机构合作，以提高设计效率并减少材料浪费。这些努力旨在使超材料在商业上更具可行性并可供更广泛的行业采用。

智能消费电子产品的扩展

可穿戴设备、智能手机和 AR/VR 系统正在采用超材料来提高性能和功能。这一趋势正在支持超材料市场的增长，其材料可以实现更好的透镜质量、更薄的光学元件和精确的信号控制。

紧凑且高性能的材料对于满足消费者对更轻、更快、更高效的电子产品的需求以及促进持续创新至关重要。

• ​2025 年 1 月，XREAL 在 CES 2025 上推出了 XREAL One 系列 AR 眼镜，其中包括旗舰产品 XREAL One Pro 和模块化 XREAL Eye 相机。该眼镜采用专有的 X1 空间计算芯片，为 One Pro 提供 57 度视场 (FoV)，为标准 One 提供 50 度视场 (FoV)。 One Pro 先进的平面棱镜光学设计可在纤薄、轻便的框架中实现身临其境的影院显示效果。 模块化 XREAL Eye 相机支持第一人称视频捕捉，并将于今年晚些时候启用多模式 AI 功能。

超材料市场报告快照

市场细分

• 按类型（电磁、太赫兹、可调谐、光子、频率选择表面等）：由于电磁领域在天线、传感器和通信系统中的广泛应用，以及国防、航空航天和 5G 基础设施领域的持续需求，电磁领域在 2023 年收入为 1.58 亿美元。
• 按应用（天线和雷达、传感器和波束控制模块、隐身装置、超级透镜、光和声音过滤等）：天线和雷达细分市场在增强先进国防和通信系统中的信号精度、范围和性能方面发挥着关键作用，到 2023 年将占据 24.88% 的份额。
• 按最终用户（医疗保健、汽车、电信、航空航天与国防、电子等）：由于对利用超材料独特电磁特性的先进诊断成像、非侵入式传感技术和精密医疗设备的需求不断增长，到 2031 年，医疗保健领域预计将达到 6.763 亿美元。

超材料市场区域分析

按地区划分，市场分为北美、欧洲、亚太地区、中东和非洲以及南美。

2023年北美超材料市场份额约为35.95%，价值1.9亿美元。美国国防部为这一增长做出了重大贡献。

人们一直关注下一代防御平台的雷达吸收材料、电磁屏蔽和先进通信系统，这加速了超材料的商业化。而且，麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学系统等研究机构正在推进超材料研究。

这些大学与电信、航空航天和光子学领域的公司有直接合作伙伴关系。在北美，学术研究转化为商业产品增强了应用创新，促进了区域市场的扩张。

• 2025 年 3 月，加州大学伯克利分校的研究人员开发了一种受生物启发的电磁超材料，可以在吸收和传输微波信号之间动态切换。  受变色龙变色能力的启发，这种材料在塌陷时会吸收 4-18 GHz 范围内 90% 以上的微波，从而使其对雷达来说实际上是不可见的。扩展后，它允许高达 24.2% 的信号，从而实现受控通信。

亚太地区超材料行业在预测期内将以 24.19% 的复合年增长率强劲增长。亚太地区 5G 基础设施部署不断增加，这创造了对基于超材料的先进天线和通信系统的需求。电信公司需要紧凑、高效的天线来处理更高的数据速率，从而为区域市场的增长做出重大贡献。

• 2025年4月，爱立信宣布计划在印度本地生产所有电信天线。由于 Bharti Airtel 和 Jio 等印度电信公司在 5G 扩张过程中需求不断增长，生产将在古尔冈与 VVDN Technologies 合作进行。这些天线的很大一部分预计在满足国内需求后将出口。

此外，亚太地区是全球消费电子产品制造中心。公司正在使用超材料来改进智能手机、AR/VR 设备和可穿戴健康监视器中的镜头、传感器和显示技术。

监管框架

• 在美国商务部根据《出口管理条例》(EAR) 实施严格的出口管制，特别是针对两用超材料。环境保护局 (EPA) 根据《有毒物质控制法》(TSCA) 监管材料，确保环境和健康安全，而食品和药物管理局 (FDA) 则负责监督医疗设备中使用的超材料的功效和安全性。
• 欧盟通过 REACH 框架对超材料进行监管，要求公司注册化学品并评估其环境和健康风险。分类、标签和包装 (CLP) 法规确保危险信息的安全传达，而关键原材料法案则确保绿色和数字化转型所需的基本材料，例如用于超材料的材料。
• 中国美国通过《出口管制法》监管两用超材料的出口，该法要求商务部 (MOFCOM) 为受管制材料颁发许可证。此外，该国对材料执行严格的环境和安全标准，确保其安全生产和应用，特别是在国防和电信领域。
• 印度根据《对外贸易政策》执行超材料生产和出口法规，控制敏感材料的贸易。此外，环境、森林和气候变化部 (MoEFCC) 负责管理材料对环境的影响，确保其工业用途符合安全和环境标准。

竞争格局

超材料行业的主要参与者越来越多地采用协作和技术进步等策略。通过与其他行业领导者合作，公司可以结合专业知识来加速创新并增强产品供应。

此外，技术的进步使得开发更高效、更紧凑、更具成本效益的解决方案成为可能，从而促进市场增长。这些战略举措可确保竞争力并满足对先进高性能产品不断增长的需求。

• 2024 年 5 月，大气与环境研究中心 (AER)、Phoebus Opto electronics 和 BAE Systems, Inc. 合作开发了一种创新的超紧凑型红外仪器，用于大气温度和水蒸气探测。这款先进的发声器用轻质超材料光谱滤波器取代了传统的笨重光学系统，可精确隔离中心波长，最大限度地减少噪声信号的干扰。

超材料市场的主要公司：

• 元材料公司
• 菲比斯光电有限公司
• 纳米欧姆公司
• 凯美达公司
• 应用超材料有限公司
• 雷迪埃
• 埃尔比特系统有限公司
• 英飞朗公司
• 全息矩阵
• 元波集团
• 多波科技股份公司
• 埃科达因公司
• NKT 光子公司
• TeraView有限公司
• 梅塔伦茨公司

最新进展（产品发布）

• 2023年9月，Meta Materials Inc.推出了QUANTUM stripe，一种钞票安全解决方案采用其 KolourOptik 技术。作为首款在超薄设计中结合运动、3D 立体深度和多色效果的产品，它提供先进的安全性和增强的身份验证。利用 META 在纳米技术和超材料方面的专业知识，它在货币保护方面树立了新标准。