氯化锂研究现状论文

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生物传感器的研究现状及应用摘要：简述了生物传感器尤其是微生物传感器近年来在发酵工业及环境监测领域中的研究与应用，对其发展前景及市场化作了预测及展望。生物电极是以固定化生物体组成作为分子识别元件的敏感材料，与氧电极、膜电极和燃料电极等构成生物传感器，在发酵工业、环境监测、食品监测、临床医学等方面得到广泛的应用。生物传感器专一性好、易操作、设备简单、测量快速准确、适用范围广。随着固定化技术的发展，生物传感器在市场上具有极强的竞争力。关键词：生物传感器；发酵工业；环境监测。中图分类号：文献标识码：a 文章编号：1006-883x(2002)10-0001-06一、引言从1962年，clark和lyons最先提出生物传感器的设想距今已有40 年。生物传感器在发酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、军事及军事医学等方面得到了深度重视和广泛应用。在最初15年里，生物传感器主要是以研制酶电极制作的生物传感器为主，但是由于酶的价格昂贵并不够稳定，因此以酶作为敏感材料的传感器，其应用受到一定的限制。近些年来，微生物固定化技术的不断发展，产生了微生物电极。微生物电极以微生物活体作为分子识别元件，与酶电极相比有其独到之处。它可以克服价格昂贵、提取困难及不稳定等弱点。此外，还可以同时利用微生物体内的辅酶处理复杂反应。而目前，光纤生物传感器的应用也越来越广泛。而且随着聚合酶链式反应技术（pcr）的发展，应用pcr的dna生物传感器也越来越多。二、研究现状及主要应用领域 1、发酵工业各种生物传感器中，微生物传感器最适合发酵工业的测定。因为发酵过程中常存在对酶的干扰物质，并且发酵液往往不是清澈透明的，不适用于光谱等方法测定。而应用微生物传感器则极有可能消除干扰，并且不受发酵液混浊程度的限制。同时，由于发酵工业是大规模的生产，微生物传感器其成本低设备简单的特点使其具有极大的优势。(1). 原材料及代谢产物的测定微生物传感器可用于原材料如糖蜜、乙酸等的测定，代谢产物如头孢霉素、谷氨酸、甲酸、甲烷、醇类、青霉素、乳酸等的测定。测量的原理基本上都是用适合的微生物电极与氧电极组成，利用微生物的同化作用耗氧，通过测量氧电极电流的变化量来测量氧气的减少量，从而达到测量底物浓度的目的。在各种原材料中葡萄糖的测定对过程控制尤其重要，用荧光假单胞菌（psoudomonas fluorescens）代谢消耗葡萄糖的作用，通过氧电极进行检测，可以估计葡萄糖的浓度。这种微生物电极和葡萄糖酶电极型相比，测定结果是类似的，而微生物电极灵敏度高，重复实用性好，而且不必使用昂贵的葡萄糖酶。当乙酸用作碳源进行微生物培养时，乙酸含量高于某一浓度会抑制微生物的生长，因此需要在线测定。用固定化酵母（trichosporon brassicae），透气膜和氧电极组成的微生物传感器可以测定乙酸的浓度。此外，还有用大肠杆菌（）组合二氧化碳气敏电极，可以构成测定谷氨酸的微生物传感器，将柠檬酸杆菌完整细胞固定化在胶原蛋白膜内，由细菌―胶原蛋白膜反应器和组合式玻璃电极构成的微生物传感器可应用于发酵液中头孢酶素的测定等等。(2). 微生物细胞总数的测定在发酵控制方面，一直需要直接测定细胞数目的简单而连续的方法。人们发现在阳极表面，细菌可以直接被氧化并产生电流。这种电化学系统已应用于细胞数目的测定，其结果与传统的菌斑计数法测细胞数是相同的[1]。(3). 代谢试验的鉴定传统的微生物代谢类型的鉴定都是根据微生物在某种培养基上的生长情况进行的。这些实验方法需要较长的培养时间和专门的技术。微生物对底物的同化作用可以通过其呼吸活性进行测定。用氧电极可以直接测量微生物的呼吸活性。因此，可以用微生物传感器来测定微生物的代谢特征。这个系统已用于微生物的简单鉴定、微生物培养基的选择、微生物酶活性的测定、废水中可被生物降解的物质估计、用于废水处理的微生物选择、活性污泥的同化作用试验、生物降解物的确定、微生物的保存方法选择等[2]。2、环境监测(1). 生化需氧量的测定生化需氧量（biochemical oxygen demand ?bod）的测定是监测水体被有机物污染状况的最常用指标。常规的bod测定需要5天的培养期，操作复杂、重复性差、耗时耗力、干扰性大，不宜现场监测，所以迫切需要一种操作简单、快速准确、自动化程度高、适用广的新方法来测定。目前，有研究人员分离了两种新的酵母菌种spt1和spt2，并将其固定在玻璃碳极上以构成微生物传感器用于测量bod，其重复性在±10%以内。将该传感器用于测量纸浆厂污水中bod的测定，其测量最小值可达2 mg/l，所用时间为5min[3]。还有一种新的微生物传感器，用耐高渗透压的酵母菌种作为敏感材料，在高渗透压下可以正常工作。并且其菌株可长期干燥保存，浸泡后即恢复活性，为海水中bod的测定提供了快捷简便的方法[4]。除了微生物传感器，还有一种光纤生物传感器已经研制出来用于测定河水中较低的bod值。该传感器的反应时间是15min，最适工作条件为30°c，ph=7。这个传感器系统几乎不受氯离子的影响（在1000mg/l范围内），并且不被重金属（fe3+、cu2+、mn2+、cr3+、zn2+）所影响。该传感器已经应用于河水bod的测定，并且获得了较好的结果[4]。现在有一种将bod生物传感器经过光处理（即以tio2作为半导体，用6 w灯照射约4min）后，灵敏度大大提高，很适用于河水中较低bod的测量[5]。同时，一种紧凑的光学生物传感器已经发展出来用于同时测量多重样品的bod值。它使用三对发光二极管和硅光电二极管，假单胞细菌（pseudomonas fluorescens）用光致交联的树脂固定在反应器的底层，该测量方法既迅速又简便，在4℃下可使用六周，已经用于工厂废水处理的过程中[5]。(2). 各种污染物的测定常用的重要污染指标有氨、亚硝酸盐、硫化物、磷酸盐、致癌物质与致变物质、重金属离子、酚类化合物、表面活性剂等物质的浓度。目前已经研制出了多种测量各类污染物的生物传感器并已投入实际应用中了。测量氨和硝酸盐的微生物传感器，多是用从废水处理装置中分离出来的硝化细菌和氧电极组合构成。目前有一种微生物传感器可以在黑暗和有光的条件下测量硝酸盐和亚硝酸盐(nox-)，它在盐环境下的测量使得它可以不受其他种类的氮的氧化物的影响。用它对河口的nox-进行了测量，其效果较好[6]。硫化物的测定是用从硫铁矿附近酸性土壤中分离筛选得到的专性、自养、好氧性氧化硫硫杆菌制成的微生物传感器。在ph=、31℃时一周测量200余次，活性保持不变，两周后活性降低20%。传感器寿命为7天，其设备简单，成本低，操作方便。目前还有用一种光微生物电极测硫化物含量，所用细菌是，与氢电极连接构成[7]。最近科学家们在污染区分离出一种能够发荧光的细菌，此种细菌含有荧光基因，在污染源的刺激下能够产生荧光蛋白，从而发出荧光。可以通过遗传工程的方法将这种基因导入合适的细菌内，制成微生物传感器，用于环境监测。现在已经将荧光素酶导入大肠杆菌（）中，用来检测砷的有毒化合物[8]。水体中酚类和表面活性剂的浓度测定已经有了很大的发展。目前，有9种革兰氏阴性细菌从西西伯利亚石油盆地的土壤中分离出来，以酚作为唯一的碳源和能源。这些菌种可以提高生物传感器的感受器部分的灵敏度。它对酚的监测极限为5 ´10-9mol。该传感器工作的最适条件为：ph=、35℃，连续工作时间为30h[9]。还有一种假单胞菌属（pseudomonas rathonis）制成的测量表面活性剂浓度的电流型生物传感器，将微生物细胞固定在凝胶（琼脂、琼脂糖和海藻酸钙盐）和聚乙醇膜上，可以用层析试纸gf/a，或者是谷氨酸醛引起的微生物细胞在凝胶中的交联，长距离的保持它们在高浓度表面活性剂检测中的活性和生长力。该传感器能在测量结束后很快的恢复敏感元件的活性[10]。还有一种电流式生物传感器，用于测定有机磷杀虫剂，使用的是人造酶。利用有机磷杀虫剂水解酶，对硝基酚和二乙基酚的测量极限为100´10-9mol，在40℃只要4min[11]。还有一种新发展起来的磷酸盐生物传感器，使用丙酮酸氧化酶g，与自动系统cl-fia台式电脑结合，可以检测(32~96)´10-9mol的磷酸盐，在25°c下可以使用两周以上，重复性高[12]。最近，有一种新型的微生物传感器，用细菌细胞作为生物组成部分，测定地表水中壬基酚（nonyl-phenol etoxylate --np-80e）的含量。用一个电流型氧电极作传感器，微生物细胞固定在氧电极上的透析膜上，其测量原理是测量毛孢子菌属（trichosporum grablata）细胞的呼吸活性。该生物传感器的反应时间为15~20min，寿命为7~10天（用于连续测定时）。在浓度范围内，电信号与np-80e浓度呈线性关系，很适合于污染的地表水中分子表面活性剂的检测[13]。除此之外，污水中重金属离子浓度的测定也是不容忽视的。目前已经成功设计了一个完整的，基于固定化微生物和生物体发光测量技术上的重金属离子生物有效性测定的监测和分析系统。将弧菌属细菌（vibrio fischeri）体内的一个操纵子在一个铜诱导启动子的控制下导入产碱杆菌属细菌（alcaligenes eutrophus (ae1239)）中，细菌在铜离子的诱导下发光，发光程度与离子浓度成正比。将微生物和光纤一起包埋在聚合物基质中，可以获得灵敏度高、选择性好、测量范围广、储藏稳定性强的生物传感器。目前，这种微生物传感器可以达到最低测量浓度1´10-9mol[14]。还有一种专门测量铜离子的电流型微生物传感器。它用酒酿酵母（saccharomyces cerevisiae）重组菌株作为生物元件，这些菌株带有酒酿酵母cup1基因上的铜离子诱导启动子与大肠杆菌lacz基因的融合体。其工作原理，首先是cup1启动子被cu2+诱导，随后乳糖被用作底物进行测量。如果cu2+存在于溶液中，这些重组体细菌就可以利用乳糖作为碳源，这将导致这些好氧细胞需氧量的改变。该生物传感器可以在浓度范围()´10-3mol范围内测定cuso4溶液。目前已经将各类金属离子诱导启动子转入大肠杆菌中，使得大肠杆菌会在含有各种金属离子的的溶液中出现发光反应。根据它发光的强度可以测定重金属离子的浓度，其测量范围可以从纳摩尔到微摩尔，所需时间为60~100min[15][16]。用于测量污水中锌浓度的生物传感器也已经研制成功，使用嗜碱性细菌alcaligenes cutrophus，并用于对污水中锌的浓度和生物有效性进行测量，其结果令人满意[17]。估测河口出水流污染情况的海藻传感器是由一种螺旋藻属蓝细菌（ cyanobacterium spirlina subsalsa）和一个气敏电极构成的。通过监测光合作用被抑制的程度来估测由于环境污染物的存在而引起水的毒性变化。以标准天然水为介质，对三种主要污染物（重金属、除草剂、氨基甲酸盐杀虫剂）的不同浓度进行了测定，均可监测到它们的有毒反应，重复性和再生性都很高[18]。近来由于聚合酶链式反应技术（pcr）的迅猛发展及其在环境监测方面的广泛应用，不少科学家开始着手于将它与生物传感器技术结合应用。有一种应用pcr技术的dna压电生物传感器，可以测定一种特殊的细菌毒素。将生物素酰化的探针固定在装有链酶抗生素铂金表面的石英晶体上，用1´10-6mol的盐酸可以使循环式测量在同一晶体表面进行。用细菌中提取的dna样品进行同样的杂交反应并由pcr放大，产物为气单胞菌属（aeromonas hydrophila）的一种特殊基因片断。这种压电生物传感器可以鉴别样品中是否含有这种基因，这为从水样中检测是否含带有这种病原的各种气单胞菌提供了可能[19]。还有一种通道生物传感器可以检测浮游植物和水母等生物体产生的腰鞭毛虫神经毒素等毒性物质，目前已经能够测量在一个浮游生物细胞内含有的极微量的psp毒素[20]。dna传感器也在迅速的得到应用，目前有一种小型化dna生物传感器，能将dna识别信号转换为电信号，用于测量水样中隐孢子和其他水源传染体。该传感器着重于改进核酸的识别作用和加强该传感器的特异性和灵敏性，并寻求将杂交信号转化为有用信号的新方法，目前研究工作为识别装置和转换装置的一体化[21]。微藻素是一种从蓝藻细菌引起的水华中产生的细菌肝毒素，一种固定有表面细胞质粒基因组的生物传感器已经制得，用于测量水中微藻素的含量，它直接的测量范围是50~1000 ´10-6g/l[22]。一种基于酶的抑制性分析的多重生物传感器用于测量毒性物质的设想也已经提出。在这种多重生物传感器中，应用了两种传导器―对ph敏感的电子晶体管和热敏性的薄膜电极，以及三种酶―尿素酶、乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶。该生物传感器的性能已经得到测试，效果较好[23]。除了发酵工业和环境监测，生物传感器还深入的应用于食品工程、临床医学、军事及军事医学等领域，主要用于测量葡萄糖、乙酸、乳酸、乳糖、尿酸、尿素、抗生素、谷氨酸等各种氨基酸，以及各种致癌和致变物质。三、讨论与展望美国的harold 指出，生物传感器商品化要具备以下几个条件：足够的敏感性和准确性、易操作、价格便宜、易于批量生产、生产过程中进行质量监测。其中，价格便宜决定了传感器在市场上有无竞争力。而在各种生物传感器中，微生物传感器最大的优点就是成本低、操作简便、设备简单，因此其在市场上的前景是十分巨大和诱人的。相比起来，酶生物传感器等的价格就比较昂贵。但微生物传感器也有其自身的缺点，主要的缺点就是选择性不够好，这是由于在微生物细胞中含有多种酶引起的。现已有报道加专门抑制剂以解决微生物电极的选择性问题。除此之外，微生物固定化方法也需要进一步完善，首先要尽可能保证细胞的活性，其次细胞与基础膜结合要牢固，以避免细胞的流失。另外，微生物膜的长期保存问题也待进一步的改进，否则难于实现大规模的商品化。总之，常用的微生物电极和酶电极在各种应用中各有其优越之处。若容易获得稳定、高活性、低成本的游离酶，则酶电极对使用者来说是最理想的。相反的，若生物催化需经过复杂途径，需要辅酶，或所需酶不宜分离或不稳定时，微生物电极则是更理想的选择。而其他各种形式的生物传感器也在蓬勃发展中，其应用也越来越广泛。随着固定化技术的进一步完善，随着人们对生物体认识的不断深入，生物传感器必将在市场上开辟出一片新的天地。--------------------------------------------------------------------------------参考文献[1]韩树波，郭光美，李新等.伏安型细菌总数生物传感器的研究与应用[j].华夏医学，2000，63（2）：49-52 [2]蔡豪斌.微生物活细胞检测生物传感器的研究[j]. 华夏医学，2000，13（3）：252-256[3] trosok sp, driscoll bt, luong jht mediated microbial biosensor using a novel yeast strain for wastewater bod measurement[j]. applied micreobiology and biotechnology，2001， 56 (3-4): 550-554 [4] 张悦,王建龙，李花子等.生物传感器快速测定bod在海洋监测中的应用[j].海洋环境科学，2001，20(1)：50-54[5] yoshida n, 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monitor and clinic medicine. fast, accurate, facilitate as biosensors is,there will be an excellent prospect for biosensors in the marketkeywords:biosensor, zymosis -industry, environment-monitor作者简介：何星月：中国科学技术大学生命科学院，合肥230027刘之景，中国科学技术大学天文与应用物理系教授，合肥230026电话：0551―3601895

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微生物育种-诱变育种摘要：分析了近几年来我国常用的几种物理诱变和化学诱变育种方法的原理、特点以及成功案例等, 为微生物诱变育种提供了依据。综述了其在酶制剂、抗生素、氨基酸、维生素、杀虫剂等高产菌种选育中的应用进展;对该技术与离子束技术、空间技术的结合在微生物菌种选育中的应用前景进行了展望。关键词：诱变；微生物育种；应用进展；展望微生物与酿造工业、食品工业、生物制品工业等的关系非常密切, 其菌株的优良与否直接关系到多种工业产品的好坏,甚至影响人们的日常生活质量,所以培育优质、高产的微生物菌株十分必要。微生物育种的目的就是要把生物合成的代谢途径朝人们所希望的方向加以引导, 或者促使细胞内发生基因的重新组合优化遗传性状, 人为地使某些代谢产物过量积累,获得所需要的高产、优质和低耗的菌种。作为途径之一的诱变育种一直被广泛应用。目前,国内微生物育种界主要采用的仍是常规的物理及化学因子等诱变方法。此外,原生质体诱变技术已广泛地应用于酶制剂、抗生素、氨基酸、维生素等的菌种选育中,并且取得了许多有重大应用意义的成果。1、诱变育种物理诱变紫外照射紫外线照射是常用的物理诱变方法之一, 是诱发微生物突变的一种非常有用的工具。DNA 和RNA 的嘌呤和嘧啶最大的吸收峰在260nm, 因此在260nm 的紫外辐射是最有效的致死剂。紫外辐射的作用已有多种解释,但比较确定的作用是使DNA 分子形成嘧啶二聚体[1]。二聚体的形成会阻碍碱基间正常配对,所以可能导致突变甚至死亡[2]。紫外照射诱变操作简单,经济实惠,一般实验室条件都可以达到,且出现正突变的几率较高,酵母菌株的诱变大多采用这种方法。电离辐射γ- 射线是电离生物学上应用最广泛的电离射线之一,具有很高的能量,能产生电离作用,可直接或间接地改变DNA 结构。其直接效应是可以氧化脱氧核糖的碱基,或者脱氧核糖的化学键和糖- 磷酸相连接的化学键。其间接效应是能使水或有机分子产生自由基, 这些自由基可以与细胞中的溶质分子发生化学变化,导致DNA 分缺失和损伤[2]。除γ- 射线外的电离辐射还有X- 射线、β- 射线和快中子等。电离辐射有一定的局限性,操作要求较高,且有一定的危险性,通常用于不能使用其他诱变剂的诱变育种过程。离子注入离子注入是20 世纪80 年代初兴起的一项高新技术,主要用于金属材料表面的改性。1986 年以来逐渐用于农作物育种,近年来在微生物育种中逐渐引入该技术[3]。离子注入时,生物分子吸收能量,并且引起复杂的物理和化学上的变化,这些变化的中间体是各类活性自由基。这些自由基,可以引起其它正常生物分子的损伤,可使细胞中的染色体突变,DNA 链断裂,也可使质粒DNA 造成断裂。由于离子注入射程具有可控性, 随着微束技术和精确定位技术的发展,定位诱变将成为可能[4]。离子注入法进行微生物诱变育种, 一般实验室条件难以达到,目前应用相对较少。激光激光是一种光量子流,又称光微粒。激光辐射可以通过产生光、热、压力和电磁场效应的综合应用,直接或间接地影响有机体,引起细胞染色体畸变效应、酶的激活或钝化,以及细胞分裂和细胞代谢活动的改变。光量子对细胞内含物中的任何物质一旦发生作用, 都可能导致生物有机体在细胞学和遗传学特性上发生变异。不同种类的激光辐射生物有机体,所表现出的细胞学和遗传学变化也不同[5]。激光作为一种育种方法,具有操作简单、使用安全等优点,近年来应用于微生物育种中取得不少进展。微波微波辐射属于一种低能电磁辐射, 具有较强生物效应的频率范围在300MHz~300GHz,对生物体具有热效应和非热效应。其热效应是指它能引起生物体局部温度上升。从而引起生理生化反应;非热效应指在微波作用下,生物体会产生非温度关联的各种生理生化反应。在这两种效应的综合作用下,生物体会产生一系列突变效应[6]。因而,微波也被用于多个领域的诱变育种,如农作物育种、禽兽育种和工业微生物育种,并取得了一定成果。航天育种航天育种,也称空间诱变育种,是利用高空气球、返回式卫星、飞船等航天器将作物种子、组织、器官或生命个体搭载到宇宙空间, 利用宇宙空间特殊的环境使生物基因产生变异,再返回地面进行选育,培育新品种、新材料的作物育种新技术。空间环境因素主要有微重力,空间辐射,以及其它诱变因素如交变磁场,超真空环境等,这些因素交互作用导致生物系统遗传物的损伤,使生物发生诸如突变、染色体畸变、细胞失活、发育异常等。航天育种较其它育种方法特殊, 是航天技术与微生物育种技术的有机结合,技术含量高,成本高,个体研究者或一般研究单位都难以实现,只能与航天技术相结合,由国家来完成。2．1 化学诱变烷化剂烷化剂能与一个或几个核酸碱基反应,引起DNA 复制时碱基配对的转换而发生遗传变异, 常用的烷化剂有甲基磺酸乙酯、亚硝基胍、乙烯亚胺、硫酸二乙酯等。甲基磺酸乙酯( ethylmethane sulphonate ,EMS) 是最常用的烷化剂,诱变率很高。它诱导的突变株大多数是点突变，该物质具有强烈致癌性和挥发性,可用5%硫代硫酸钠作为终止剂和解毒剂。N- 甲基- N'- 硝基- N- 亚硝基胍( NTG) 是一种超诱变剂,应用广泛,但有一定毒性,操作时应该注意。在碱性条件下,NTG 会形成重氮甲烷(CH2N2),它是引起致死和突变的主要原因。它的效应很可能是CH2N2 对DNA 的烷化作用引起的[2]。硫酸二乙酯( DMS) 也很常用,但由于毒性太强,目前很少使用。乙烯亚胺,生产的较少,很难买到。使用浓度,高度致癌性,使用时需要使用缓冲液配置。碱基类似物碱基类似物分子结构类似天然碱基,可以掺入到DNA 分子中导致DNA 复制时产生错配,mRNA 转录紊乱,功能蛋白重组,表型改变。该类物质毒性相对较小,但负诱变率很高,往往不易得到好的突变体。主要有5- 氟尿嘧啶( 5- FU) 、5- 溴尿嘧啶( 5- BU) 、6- 氯嘌呤等。程世清等[25]用5- BU 对产色素菌( 分枝杆菌T17- 2- 39) 细胞进行诱变,生物量平均提高．无机化合物诱变效果一般,危险性较小。常用的有氯化锂,白色结晶,使用时配成的溶液, 或者可以直接加到诱变固体培养基中,作用时间为30min～2d。亚硝酸易分解,所以现配现用。常用亚硝酸钠和盐酸制取,将亚硝酸钠配成的浓度, 使用时加入等浓度等体积的盐酸即可。其他盐酸羟胺,一种还原剂,作用于C 上,使G- C 变为A- T。也较常用,使用浓度为～,作用时间60min～2h。此外,诱变时将两种或多种诱变因子复合使用,或者重复使用同一种诱变因子,效果更佳。顾正华等[7]以谷氨酸棒杆菌ATCC- 13761 为出发菌株,经DMS 和NTG 多次诱变处理,获得一株L- 组氨酸产生菌。2、诱变剂诱变剂的选择在选择诱变剂时, 需要注意诱变剂的专一性, 即某一诱变剂或诱变处理优先使基因组的某些部分发生突变而别的部分即使有也很少发生突变。对诱变剂专一性的分子基础不十分了解万尽管有关的修复途径必定对此有影响, 但它们的关系并不那么简单, 其它各种因素,包括诱变处理的环境条件也能影响突变类型。工业遗传学家很难正确地预言改良某一菌种时需要何种类型的分子水平的突变。因此, 为了产生类型尽可能多的突变体, 最适当的方法是采用几种互补类型的诱变处理。远紫外无疑是所有诱变剂中最为合适的, 似乎可以诱导所有已知的损伤类型。采取有效、安全的预防方法也很容易。在化学诱变剂中, 液体试剂比粉末试剂更易进行安全操作。的另一个不利因素是它有产生紧密连锁的突变丛的趋势, 尽管这种效应在某些体系中能成为有利条件。最后, 必须认识到可能某些特异菌系用某些诱变剂是不能被诱变的。当然这一点通过测定易检出的突变体, 如抗药性突变体或原养型回复突变体的诱变动力学可以相当容易地得到验证。[8] 诱变剂的剂量从随机筛选的最佳效果看, 诱变剂的最适剂量就是在用于筛选的存活群体中得到最高比例的所需要的突变体, 因为这会使在测定效价的阶段更省力。因此在菌株改良以前,为了决定所用诱变剂的最适剂量, 并为突变性的增强技术打下基础, 聪明的做法通常是测定不同诱变剂处理不同菌种时的突变动力学。用高单位突变本身来测定最适剂量有时是不可能的, 因为这种突变的检测很困难。但如使用容易检出的标记如耐药标记, 只要估计到方法的局限性, 还是可以提供一些有价值的资料的。[9]3、原生质体诱变在工业微生物育种中的应用进展在酶制剂菌种选育中的应用酶制剂是活的有机体产生的有催化活性的蛋白质,是所有新陈代谢过程必不可少的要素。应用原生质体诱变技术对酶制剂的生产菌株进行诱变,已经获得了许多高产菌株。胡杰等[10 ]对沪酿(Aspergillus oryzae) 31042米曲霉的原生质体进行紫外线-氯化锂、N-甲基- N′-硝基-N - 亚硝基胍( N - methyle - N′- nitro - N -nitrosogunidinc, NTG)复合诱变,筛选到8 株高产中性蛋白酶突变株群,其中最高产酶活力为出发菌株的1162倍,为以后的细胞融合、基因组改组等提供了优良的候选文库。3．2抗生素高产菌种选育中的应用抗生素是微生物细胞的次级代谢产物,目前主要采用微生物发酵法进行生物合成。由于生产菌种产量的高低受多步代谢调控的制约,高产菌株的选育也很困难。原生质体诱变作为一种诱变技术,在抗生素的高产菌种选育中已有着广泛的应用。朱林东等[ 11 ] 通过紫外线诱变始旋链霉菌( S treptom ycespristinaespiralis)的原生质体, 得到了产普那霉素为1159g/L的高产突变株,比出发菌株提高10113%。在氨基酸、生产溶剂及有机酸菌种选育中的应用氨基酸是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位,在食品、饲料、医药、化学工业、农业等行业中应用广泛,各国都在大力发展氨基酸生产。发酵法已成为氨基酸生产的主要方法。因此选育高产菌株是氨基酸工业发展的重要方向。生产溶剂和有机酸是微生物的初级代谢产物,原生质体诱变技术在生产溶剂和有机酸生产菌种选育中也取得了成效。生素菌种选育中的应用维生素是维持人和动物生命活动必需的、但不能自身合成的一类有机物质,在生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用。韩建荣等用激光处理青霉( Penicillium sp) PT95 的原生质体,选育到一株菌核生物量和类胡萝卜素含量均有显著提高的突变株L05。该突变株的菌核生产量提高 ,菌核中的类胡萝卜素含量提高 ,类胡萝卜素产率的增加幅度达到。虫菌种选育中的应用苏云金杆菌(B acillus thuringiensis)是从自然界中筛选出来的一大类细菌型微生物杀虫剂,多应用于农林害虫的防治中。王丽红等[ 12 ] 对苏云金杆菌NU- 2的原生质体进行紫外线-氯化锂复合诱变,筛选到的突变株发酵周期从44h缩短到,晶体蛋白含量提高。4、展望未来近年来,随着新的诱变源的出现,原生质体诱变技术的应用也会有新的进展。离子束作为一种新的诱变源,有其特有的作用机理[ 13 ] ,使得离子束诱变具有诱变谱广、变异幅度大、突变率高等优点,其应用也取得了很多重要的成果,特别是运用离子注入选育Vc菌株的成功,为我国的VC 行业增添了活力。航天搭载的微生物菌种,能借助微重力、空间辐射、超真空等综合空间环境因素的转换,在较短时间里创造目前其它育种方法难以获得的罕见基因突变,以此来进行微生物育种是空间技术育种的一个重要的应用领域。利用空间技术对某些抗生素的产量提高及酶制剂研究曾有些可喜的结果。将离子注入、空间技术与微生物原生质体技术结合起来,微生物原生质体诱变技术将会有更加广阔的应用前景。5、结语随着遗传学和分子生物学领域的飞速发展, 许多新型复杂的技术被应用于菌种选育, 如原生质体融合育种技术和基因工程育种技术等, 但是诱变育种技术仍是提供菌株生产能力的重要有效手段。它获得的正突变率相对较高,可以得到多种优良突变体和新的有益基因类型。另一方面,诱变育种存在一定的盲目性和随机性,在实际应用中,研究者应根据出发菌株及实验室条件等具体情况来选择合适的诱变方法。本实验室将物理因子和化学因子结合起来对多种酵母菌株进行复合诱变,均得到了理想菌株。此外,我们正在尝试反复采用几种诱变因子进行多次诱变,以期得到更为理想的菌株。参考文献：[1] Madigan,(美),(美),Parker,J.(美).微生物生物学[M].北京:科学出社,2001:390.[2] 曹友声,刘仲敏.现代工业微生物学[M].长沙:湖南科学技术出版社,1998.[3] 陈义光,李铭刚,徐丽华,等.新型物理诱变方法及其在微生物诱变育种中的应用进展[J].长江大学学报,2005,2(5):46- 48[4] 余增亮.离子注入生物效应及育种研究进展[J].安徽农学院学报,1991,18(4):251- 257.[5] 胡卫红.激光辐照微生物的研究概况[J].激光生物学报,1999,8(1):66- 69.[6] Leach and reproductive effects of microwave radiation[J].Bull NYAcademicMedicine,1980,55(2):249- 257.[7]顾正华.L- 组氨酸产生菌的选育[J].无限轻工大学学报,2002,21(5): 533- 535.[8]施巧琴,吴松刚.工业微生物育种学(2 版)[M].北京:科学出版社,2003:1- 4,76- 78.[9]戴四发, 黎观红, 吴石金.现代工业微生物育种技术研究进展.微生物学杂志, 2000 年6 月, 20 卷, 2 期.[ 10] 胡杰,潘力,罗立新,等1米曲霉孢子原生质体复合诱变及高活力蛋白酶菌株选育[ J ]1食品工业科技, 2007, 28 (5) :116～1191[ 11 ] 朱林东,金志华1普那霉素产生菌的原生质体诱变育种[ J ]1中国抗生素杂志, 2006, 31 (10) : 591～5941[ 12 ] 王丽红,郭爱莲1苏云金杆菌NU- 2原生质体复合诱变的研究[ J ]1微生物学杂志, 2006, 26 (4) : 23～261[ 13 ] Huiyun Feng, Zengliang Yu, Paul K Chu1 Ion imp lantationof organisms [ J ] 1Materials Science and Engineering, 2006, 54(3- 4) : 49～1201

锂氟化碳电池研究现状分析论文

原电池原电池是一类使化学能直接转换成电能的换能装置。原电池连续放电或间歇放电后不能以反向电流充电的方法使两电极的活性物质回复到初始状态，即电极活性物质只能利用一次。故亦称一次性电池。原电池作为直流电源广泛应用于便携式电器、电子仪器和仪表、照相机与照相器材、手表、计算器、无线电话、助听器、电动玩具等方面。常用原电池有锌－锰干电池、锌－汞电池、锌－银扣式电池及锂电池等。 1锌－锰干电池：锌－锰电池具有原材料来源丰富、工艺简单，价格便宜、使用方便等优点，成为人们使用最多、最广泛的电池品种。锌－锰电池以锌为负极，以二氧化锰为正极。按照基本结构，锌－锰电池可制成圆筒形、扣式和扁形，扁形电池不能单个使用，可组合叠层电池（组）。按照所用电解液的差别将锌－锰电池分为三个类型： (1)铵型锌－锰电池：电解质以氯化铵为主，含少量氯化锌。电池符号：（－）Zn│NH4Cl·ZnCl2│MnO2（+）总电池反应： Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH) (2) 锌型锌－锰电池：又称高功率锌－锰电池，电解质为氯化锌，具有防漏性能好，能大功率放电及能量密度较高等优点，是锌－锰电池的第二代产品，20世纪70年代初首先由德国推出。与铵型电池相比锌型电池长时间放电不产生水，因此电池不易漏液。电池符号：（－）Zn│ZnCl2│MnO2（+）总电池反应（长时间放电）： Zn+2Zn(OH)Cl+6MnO(OH)=ZnCl2·2ZnO·4H2O+2Mn3O4 (3) 碱性锌－锰电池：这是锌－锰电池的第三代产品，具有大功率放电性能好、能量密度高和低温性能好等优点。电池符号：（－）Zn│KOH│MnO2（+）总电池反应： Zn+2H2O+2MnO2=2MnO(OH)+Zn(OH)2 锌－锰电池额定开路电压为，实际开路电压－，其工作电压与放电负荷有关，负荷越重或放电电阻越小，闭路电压越低。用于手电筒照明时，典型终止电压为，某些收音机允许电压降至。 2．锂原电池：又称锂电池，是以金属锂为负极的电池总称。锂的电极电势最负相对分子质量最小，导电性良好，可制成一系列贮存寿命长，工作温度范围宽的高能电池。根据电解液和正极物质的物理状态，锂电池有三种不同的类型，即：固体正极—有机电解质电池、液体正极—液体电解质电池、固体正极—固体电解质电池。Li—(CF)n的开路电压为，比能量为480W·h·L-1，工作温度在-55~70℃间，在20℃下可贮存10年之久！它们都是近年来研制的新产品，目前主要用于军事、空间技术等特殊领域，在心脏起搏器等微、小功率场合也有应用。

行业主要上市公司：宁德时代(300750);比亚迪(002594);国轩高科(002074);孚能科技(688567);亿纬锂能(300014);鹏辉能源(300438);欣旺达(300207)等

本文核心数据：锂电池板块上市公司研发费用;锂电池相关论文发表数量

全文统计口径说明：1)论文发表数量统计以“lithium battery”为关键词，选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月17日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。

锂电池技术概况

1、技术原理及类型

(1)锂电池技术原理

锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态;放电时则相反。

(2)锂电池的分类

按照电解质材料、电池外形、外包材料、正极材料、应用领域等不同分类方式，可将锂电池分为以下几类：

2、技术全景图：四大细分技术领域

从锂电池构成来看，锂电池技术主要包括正极材料、负极材料、电解质和隔膜四个主要细分技术领域。其中，正极材料主要包括磷酸铁锂、三元正极、锰酸锂等;负极材料主要包括碳系材料和非碳系材料;电解质主要包括液态电解质、固液复合电解质和固态电解质;隔膜主要包括干法隔膜和湿法隔膜。

锂电池技术发展历程：正负极材料演变拉动技术发展

从20世纪70年代第一个锂电池出现，到如今五十余年的岁月中，锂离子电池不断发展，负极材料从锂金属发展到碳材料，再试图回到锂金属;正极材料也不断丰富，陆续推出钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等。

锂电池技术政策背景：政策加持技术水平提升

近些年来，我国提出了一系列锂离子电池技术发展相关政策，加速了锂离子电池产业链的发展，同时对锂电池的安全性、技术体系、回收体系做出了规范，使得锂电池技术水平稳步提升。

锂电池技术发展现状

1、锂电池技术科研投入现状

(1)国家重点研发计划项目

据已公开的国家重点研发计划项目，2018-2021年我国锂电池技术相关国家重点研发计划项目共计18项。国家重点研发计划项目的资金来源为中央财政经费，一个项目的财政经费在2亿元以上。

(2)A股上市企业研发费用

锂电池行业经过多年发展，产品相对成熟，但行业整体研发投入水平不算太高。从A股市场来看，2017-2021年，我国锂电池板块上市公司研发总费用逐年增长，2022年第一季度，锂电池板块上市公司研发总费用约亿元。

2、锂电池技术科研创新成果

(1)论文发表数量

从锂电池相关论文发表数量来看，2010年至今我国锂电池相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势，可见锂电池科研热度持续走高。截至2022年8月，我国已有69366篇锂电池相关论文发表。

注：统计时间截至2022年8月。

(2)技术创新热点

通过创新词云可以了解锂电池技术领域内最热门的技术主题词，分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中最近5000条专利中最常见的关键词，其中，正极材料、负极材料、电解质、集流体等关键词涉及的专利数量较多，说明锂电池领域近期的研发和创新重点集中于正负极材料、电解质等领域。

(3)专利聚焦领域

从锂电池专利聚焦的领域看，目前锂电池专利聚焦领域较明显，其主要聚焦于锂电池、锂离子电池、正极材料、负极材料、电解液等。

主要锂电池技术对比分析

根据分析磷酸铁锂、三元锂电池的技术特性，可以看出磷酸铁锂电池在安全性、经济性、原材料丰富度和循环寿命方面优势明显，而三元锂电池在能量密度、低温性能和充电效率方面优势明显。因此，磷酸铁锂电池技术更适合用于中短距离用车(中低端车型)、电动自行车、储能等场景;三元锂电池技术更适用于长距离用车(高端车型)、消费电子、医疗等场景。

锂电池技术发展痛点及突破

1、锂电池技术发展痛点

(1)缺乏高能量密度的正负极材料产业化应用

尽管锂离子电池技术和市场快速发展使得电池能量密度已有明显提升，然而缺乏可行的未来正极材料来继续提高锂离子电池的能量密度，给锂离子电池产业持续发展带来了重大挑战。

(2)锂离子电池安全问题亟待解决

另一方面，锂离子电池安全问题也是锂离子电池技术发展的痛点之一。锂离子电池安全问题的根源主要是电池的热失控。主要是由于锂离子电池内部具有很强的燃爆条件，其内部的易燃性材料如低熔点可燃有机脂类化合物、石墨负极材料都会成为相应的“燃料”，在充放电以及运行过程中不当的热管理将成为锂电池安全事故的导火索，最终引发燃爆事故。

2、锂电池技术发展突破

(1)锂电池结构创新设计

锂电池电芯集成方式的革新是锂电池的重要结构创新，例如CTP(Cell To Pack)即跳过标准化模组环节，直接将电芯集成在电池包上，提高能量密度。

(2)固态电池技术

目前，锂离子电池面临着安全性差的问题，固态电池可在安全性、能量密度、温度范围等方面突破锂离子电池的局限。

锂电池技术发展方向及趋势：短期提高电池能量密度、长期技术路线多元化

短期内，提高锂电池能量密度主要通过对现有材料体系的迭代升级和电池结构革新来实现。其中，锂电池材料体系的迭代升级包括正负极材料、电解液和隔膜的迭代升级;电池结构革新又包括电芯、模组、封装方式等的结构改进和精简。

从长期来看，由于磷酸铁锂电池能量密度上限较低，并且为了应对不同应用场景下的不同需求，锂电池技术路线将朝多元化方向发展。除了酸铁锂电池和三元锂电池之外，固态电池、磷酸锰铁锂电池、富锂锰基电池等新型锂电池技术路线的发展趋势向好。

「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究，瞄准国际科技前沿，服务国家重大战略需求，围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关，促进碳中和技术成果转化和推广应用，为企业创新找到技术突破口，为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校，二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化，拥有55项专利、33篇论文，并已将30多种产品推向市场，创造商业价值50+亿元，专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。

以上数据参考前瞻产业研究院《锂电池行业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。

锂氟化碳电池规范标准适用于锂电池的生产检测和延寿。根据相关公开信息查询：锂氟化碳电池规范标准规定锂-氟化碳电池，锂-二氧化锰电池，锂-亚硫酸氯电池，锂-二硫化铁电池和锂-二氧化硫电池的分类，命名及基本特性。

锂氟化碳电池研究现状与趋势论文

在过去短短几个月，复杂的国际环境、充满不确定性的全球经济，以及北京、上海等地疫情反复，种种因素作用下，国内募资市场整体趋势乏善可陈，活跃度明显下降。

确定好赛道，那赛车手要怎么选呢？

假设把沪深主板比作米其林三星餐厅，那北交所应该就是新晋的人气商家，虽然人均消费不高，但也能让投资者尝尝赚钱的新体验。

花小钱赚大钱是每个投资者的终极梦想，北交所里的企业大多属于初创型，这种企业的基本特点是早期，成长性强发展潜力大，但同时不确定性也大。如何在不确定中挑选出真正具备价值的公司呢？

根据犀牛之星整理统计，截至6月22日，新三板共有64家公司北交所IPO已经获受理，具体情况如下：

在上面64家北交所IPO预备军中，我们以今年A股市场热门的新能源与硬科技为指标，在两大热门赛道中我们筛选出了12名选手：

首先来看看这12家拟IPO公司各项财务指标表现如何。

先说新能源板块，共有5家公司：

1、富耐克

从事以立方氮化硼（CBN）为核心的超硬材料，主要产品分为超硬磨料、超硬刀具和其他超硬材料制品。其中，超硬磨料包括立方氮化硼磨料和金刚石磨料；超硬刀具包括立方氮化硼超硬刀具和金刚石超硬刀具；其他超硬材料制品包括金刚石复合片、切割打磨工具、培育钻石。产品广泛应用于汽车、航空、钢铁、消费电子、智能制造和时尚消费品等领域。

业绩方面， 2019年-2021年，公司营业收入分别为亿元、亿元、亿元，归母净利润分别为万元、万元、万元，近三年营收复合增长率为，净利润复合增长率为。

行业情况：金刚石具有超硬、耐磨、抗腐蚀等优良性能，是生产用于对高硬脆、难加工材料进行锯、切、磨、钻等加工工具的核心耗材。公司产品广泛应用于汽车、航空、钢铁、消费电子、智能制造和时尚消费品等领域，下游用户包括 3M、圣戈班集团、住友电工、三菱、三星电子、中钢集团、中国武钢和格力电器等众多世界 500 强、国内百强企业。超硬材料属于特点极其显著的工业生产和加工所需的新型材料，难以被其他材料所取代，下游应用产业如金属切削机床、汽车产业、钢铁产业及新能源产业等都有长期大幅增长，终端用户市场的快速稳定增长将为超硬复合材料行业带来更大的发展机遇和广阔的市场空间。

具体从细分市场来看，2021年中国超硬刀具市场规模亿元，其中PCBN刀具占据主导地位，2021年PCBN刀具市场规模为33亿元，占比为 57%左右；金刚石刀具市场规模为亿元。

培育钻石方面，根据贝恩咨询（Bain & Co.）与安特卫普世界钻石中心（AWDC，Antwerp World Diamond Centre）联合发布的《2021-2022全球钻石行业报告》，经历过 2020 年疫情带来的低迷后，2021 年行业整体呈反弹态势，全球钻石珠宝零售总额约为 840 亿美元，同比增长；同时整个珠宝零售行业需求强劲、库存下降明显，由此牵动钻石出现明显涨价：2021全年毛坯钻均价上涨 21%（2019 年下降 7%、2020 年下降 11%）；成品钻均价上涨9%。

2、力佳科技

公司专注于锂微型一次电池的研发、生产及销售，致力于为客户提供使用寿命长、能量密度高、适用温度范围广、环保安全的锂微型一次电池产品和解决方案，主要产品为锂锰电池和锂氟化碳电池，其中，锂锰电池包括锂锰扣式电池、锂锰柱式电池、锂锰软包电池等系列产品。

行业情况：目前，锂一次电池主要是用于烟雾报警器、共享单车、电动车、ETC 终端等方面。据Frost & Sullivan 的预测，预计 2022 年锂一次电池销售收入达到亿美元，年复合增长率为；2015-2022 年全球锂锰电池收入的复合增长率为。

下游客户方面，目前力佳科技与广立登、劲量、京东方、捷普、仕野股份、金霸王、东芝等国际一流或知名品牌客户建立了长期稳定的信任、合作关系。行业内来看，锂锰电池企业主要由国外公司垄断，主导厂商包括日本三洋（FDK）、松下、MAXELL、索尼、德国VARTA等公司较大的国内公司包括本公司、亿纬锂能和鹏辉能源，而德瑞锂电的柱式锂锰电池销量在行业内排名靠前。 2020年力佳科技在锂一次电池领域销售规模位列全国第六，是国内锂锰扣式电池最大生产商之一。

3、索拉特

索拉特是一家专注于太阳能应用领域新型玻璃产品研发、生产与销售的高新技术企业。主营业务为光伏玻璃的研发、生产与销售，目前产品包括镀膜玻璃、镀釉玻璃及玻璃原片。主要产品为镀膜玻璃、镀釉玻璃等光伏玻璃产品。公司产品作为下游企业的生产耗材，广泛应用于光伏太阳能行业领域。

主要产品：

光伏组件构成：

业绩方面，2019年-2021年，公司营业收入分别为亿元、亿元、亿元，归母净利润分别为万元、万元、万元，近三年营收复合增长率为，净利润复合增长率为。

行业情况：根据中国光伏行业协会统计，2019 年全球光伏玻璃产量为 442 万吨，而我国光伏玻璃产量高达 398 万吨，占比超过 90% 。2019-2020 年我国光伏玻璃出口量分别为万吨、万吨，2021 年上半年光伏玻璃出口量达万吨，同比增长。

行业格局来看，索拉特是光伏玻璃行业内较早研制出、厚度双玻组件用光伏玻璃的企业，是行业内较先实现双玻组件用光伏玻璃批量化生产的企业。目前光伏玻璃行业的主要参与者包括信义光能、福莱特、彩虹新能源等企业，其中信义光能、福莱特分别为我国第一、第二大光伏玻璃生产商。以 2020 年末中国光伏玻璃在产窑炉产能 28,910 吨/日为基数计算，索拉特 2020 年末光伏玻璃产能为 410 吨/日，占中国光伏玻璃产能的。

目前，公司光伏玻璃主要供应给隆基、阿特斯、天合光能等光伏组件龙头。

4、硅烷科技

公司主营业务为电子级硅烷气、氢气的研发、生产和销售，公司产品的下游市场覆盖广泛，下游市场涉及半导体、显示面板、光伏、尼龙化工等多个行业，目前公司的主要产品为氢气（工业/高纯氢）与电子级硅烷气。

行业情况：硅烷气作为一种载运硅组分的气体源，无论是光伏太阳能的生产，还是IC、LED、TFT-LCD的制造都需要大量的硅烷做原料。因为硅烷的高纯度和能实现精细控制，已成为半导体行业沉积工艺的重要气体。

目前国内已经实现硅烷的技术突破，处于降成本阶段，但与国际上大的上市集团公司相比如挪威的REC、美国的MEMC竞争力不足。但由于硅烷属于气体源，是用量最大的气体，因此下游晶圆厂商在选择硅烷供应商时相比清洗刻蚀气体更加谨慎，同时考虑供应商的产品质量和稳定规模化供应能力，在高世代线中硅烷的国产化率仍然足够低，以外资为主。

行业规模来看，2021年，中国特种气体市场规模达342亿元,较2020年增加了60亿元,同比增长,未来将继续保持增长,预计2026年中国特种气体市场规模将达到808亿元。但国内企业市占率低，尚未实现在IC全流程供应配套气体。

硅烷科技为国内高纯硅烷龙头企业，现有产能3600吨/年，生产出的产品可以达到8N级（国标4N），在建高纯硅烷气体产能万吨/年，待建成投产，公司将成为国内硅烷绝对龙头。此外，内蒙古兴洋、中宁硅业和天鸿瑞科拥有电子级硅烷产能分别为3000吨/年、2000吨/年和500吨/年。

氢气方面，氢气的理论能量密度可达到，约为汽油和天然气的倍，且制成无污染，是未来的理想能源。我国氢气年产量超4000万吨，已初步掌握氢能产业链主要技术和工艺。据中国氢能产业联盟与石油和化学规划院的统计，按照能源管理，换算热值占终端能源总量份额约3%。未来随着氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等技术的升级和降本，预计至2050年，氢能在终端能源体系中将超过10%。

5、隆基电磁

公司是国内领先的工业磁力应用设备供应商。公司自设立以来，始终以“工业磁力应用”技术为核心，专业从事磁选机、除铁设备、光伏设备、非铁分选设备及其他工业磁力应用设备的设计、生产、销售及服务。

行业情况：公司是全球光伏硅片与组件双龙头隆基绿能的关联公司，公司电磁、永磁设备除了主要供给隆基绿能外，也广泛应用于矿山、煤炭、电力、冶金、环保、新能源、半导体等领域。根据中国重型机械工业协会出版的《中国重型机械工业年鉴 2019》，2018 年，在其统计的国内18家洗选设备企业中，隆基电磁是磁选设备销售规模最大的企业。目前公司主要竞争对手包括：美国艺利、赣州金环磁选设备有限公司、华特磁电（831387）、马鞍山天工科技股份有限公司、镇江电磁设备厂有限责任公司、湖南科美达电气股份有限公司等。

硬科技公司共有7家：

1、远航精密

公司主要从事电池精密镍基导体材料的研发、生产和销售。公司主要产品为镍带、箔和精密结构件，公司产品能够快速响应下游客户在卷重、幅宽、厚度和性能等方面的各类产品的需求，可直接应用于消费电池、动力电池和储能电池领域。

主要产品：

业绩方面， 2019年-2021年，公司营业收入分别为亿元、亿元、9亿元，归母净利润分别为万元、万元、万元，近三年营收复合增长率为，净利润复合增长率为。

行业情况：近年来，随着新能源汽车行业的快速发展、电子信息化产业的更新迭代和国家对储能行业的大力支持，锂电池及相关材料行业迎来爆发式增长，电池精密结构件的市场也迎来高速的发展。远航精密生产的镍带、箔和精密结构件，终端广泛应用于消费电子产品、新能源汽车、电动工具、电动二轮车、储能、航空航天、金属纪念币等行业。

公司在镍带、箔行业深耕多年，行业地位突出，上下游的连接使得公司成为国内精密镍基导体材料行业内产业链覆盖较为完整的企业之一，下游客户包括LG 松下比亚迪等世界知名企业，能有效保证公司主要产品原材料的供给及稳定实现销售规模的持续增长。

2、新芝生物

公司核心围绕生物样品处理、分子生物学与药物研究、实验室自动化与通用设备三大类产品开展研发、生产、销售和服务等业务活动。具体产品有生物样品处理仪器、分子生物学与药物研究系列产品、实验室自动化与通用设备等。

行业情况：根据Transparency Market Research测算，2018年-2026年全球质谱仪市场年均复合增长率将达到，2020年市场规模72亿美元，对应约460亿元。国内方面，根据智研咨询，2012年-2020年国内质谱仪市场年均复合增长率为，2020年国内质谱仪市场规模约占全球的30%。

3、南麟电子

公司是一家专注于高品质模拟和数模混合集成电路及功率器件的设计企业，主营业务为集成电路和功率器件的研发和销售，主要产品包括电源管理芯片、车用专用芯片、功率器件与IPM模块等，产品系列达十余个，包含200多个品种。

公司产品在主要应用领域的终端设备举例如下：

行业情况：模拟 IC 主要分为电源管理和信号链，广泛应用于通讯、消费电子、工业控制、医疗仪器以及汽车电子等场景。其中电源管理模拟芯片 2020 年全球市场规模超预期达到 330 亿美元，预计 2026 年将增长到 565 亿美元，对应 2021-2026 年 CAGR 为。中国电源管理 IC 市场规模持续稳定增长，2020 年市场规模约亿元，约占全球电源管理 IC 市场 40%以上。然而，从生产口径来看，绝大部分电源管理 IC 仍由海外厂商所占据，其中欧美厂商占据八成以上份额，日、韩、台资企业也占据了一定份额，中国本土电源管理 IC 全球份额占比不到一成。

根据 WSTS，2021 年，全球模拟 IC 市场规模为亿美元，约占全球 IC 市场规模的，2017-2021 年 CAGR 为。根据中商情报网的统计，中国模拟 IC市场销售规模约为亿元，折算约占全球模拟 IC市场的。

4、锦波生物

公司是一家应用结构生物学、蛋白质理性设计等前沿技术，围绕生命健康新材料和抗病毒领域，系统性从事功能蛋白结构解析、功能发现等基础研究的生物医药企业，公司主要产品包括重组胶原蛋白产品、抗 HPV 生物蛋白产品等，分别基于公司自主研发的重组Ⅲ型胶原蛋白及酸酐化牛 β-乳球蛋白等为核心成分，包括医疗器械、功能性护肤品等各类终端产品。

行业情况：胶原蛋白在哺乳动物体内大量存在，独特的三螺旋构象是其理化特性和生物学活性的基础，起到维持皮肤与肌肉弹性、增强钙质与骨细胞结合、联结骨骼与肌肉、保持眼角膜透明等作用。据Grand View Research数据，2019年全球胶原蛋白市场规模为亿美元，中国胶原蛋白市场规模为亿美元，占全球市场的；预计到2027年，中国胶原蛋白市场规模将达到亿美元，2019- 2027ECAGR为。胶原蛋白的应用领域有医疗健康、食品和饮料、护肤品及其他，全球市场各领域占比分别为，以在医疗健康领域应用为主。

医用辅料方面，根据标点数据，2019年医用贴片医用皮肤敷料销售额超过50亿元，消费量亿片，17-19年销量复合增速超40%，呈现加速增长态势，主要受益于医美需求上升，对应医用面膜需求旺盛。

5、雷特科技

公司是一家专注于智能照明控制技术研发与产品创新的国家高新技术企业、广东省 “专精特新”中小企业。发行人主营业务为智能电源及 LED 控制器的研发、生产与销售，致力于成长为面向多元化应用领域的智能照明控制综合方案提供商。公司面向中高端照明场景持续推陈出新，自主开发了“智能电源”和“LED 控制器” 两大主要产品线。

业绩方面，2019年-2021年，公司营业收入分别为亿元、亿元、亿元，归母净利润分别为万元、万元、万元，近三年营收复合增长率为，净利润复合增长率为。

行业情况：据OFWEEK预测，2020 年中国 LED 通用照明市场需求预计将达 220 亿美元，未来 10 年智能照明对照明将有望占到总需求的 30%。LED 控制器是智能照明的中枢神经，将在智慧网络平台中扮演重要角色，实现物联展现更多应用和功能。在照明技术与互联网、物联网及云技术高度融合的环境下，智能照明将广泛普及，是未来 LED 市场的大势所趋。

6、康乐卫士

康乐卫士是一家以基于结构的抗原设计为核心技术的生物医药企业，主要从事重组蛋白疫苗的研究、开发和产业化。公司自成立以来，始终专注于重组蛋白疫苗的研发，基于公司的核心技术平台和多年研究积累，公司构建了丰富的研发管线。

截至招股说明书签署日，公司拥有10个重组人用疫苗在研项目，其中三价 HPV 疫苗、九价 HPV 疫苗（女性适应症）及九价 HPV 疫苗（男性适应症）在研项目已进入临床研究阶段，十五价 HPV 疫苗已取得国家药监局的临床试验批准通知书，二价新冠疫苗、多价诺如病毒疫苗、呼吸道合胞病毒疫苗、带状疱疹疫苗、多价手足口病疫苗和脊髓灰质炎疫苗等重组疫苗在研项目均处于临床前研究阶段。

行业情况：根据历史批签发和销售情况， 2021 年国内 HPV 疫苗接种人数约为923万人，截止2021年底国内累计接种人数约为2029万人，占国内 9-45 岁女性人数的比例约为。根据中检院数据，目前市场上占据主导位置的仍是默沙东的 4/9 价 HPV 疫苗，在 2018-2020 年的批签发量分别是 501/886/1228 万支； GSK 的 2 价 HPV 疫苗在 2018-2020 年的批签发量为 221/200/69 万支，市占率逐年降低；万泰生物的 2 价 HPV 疫苗于 2019 年底获批，2020 年 5 月正式投入市场，并迅速抢占市场份额，2020 年批签发量 245 万支，批签发市占率约 16%， 2021 年批签发突破 1000 万支。

国内 HPV 疫苗研发梯队方面，关于 HPV 疫苗研发项目较为丰富，9 价 HPV 疫苗中，以万泰生物临床进展较快，于 2020 年 9 月在国内正式启动三期临床试验，目前主临床试验已经完成入组及疫苗接种，与默沙东 9 价 HPV 疫苗头对头临床试验已经完成现场工作，小年龄桥接临床试验也启动，并完成入组工作。上海博唯、瑞科生物和康乐卫士的 9 价 HPV 疫苗均已经进入三期临床阶段。

7、中兵通信

公司主营业务为军用、军民两用通信及电子设备的生产和销售，主要产品为超短波通信设备、卫星通信设备、弹载数据链等。

超短波通信主要靠地波传播和空间波视距传播。当通信距离较近时，利用地波传播。当通信距离较远时，应用高架天线或将设备设在较高的地方，利用空间波传播。超短波通信与短波通信相比较，其优点是：频段宽，通信容量较大。卫星通信是利用卫星上的转发器作为中继站，转发无线电波，实现地球上（包括地面和低层大气中）的两个或多个卫星通信站之间的通信。卫星通信的特点是：通信覆盖范围大，只要在卫星波束（卫星上下行无线电信号）的覆盖范围内，任何两点之间都可进行通信。

行业情况： “十三五”和“十四五”期间，我国分别提出了国防和军队建设实现机械化、信息化、现代化的战略目标，我国国防和军队建设军工行业进入了一个迅速发展的时期，为适应信息化建设的要求，目前我国的通信装备处于大规模升级换代和改造的阶段，在技术、质量和数量上具有很大的成长空间。由于军工行业属于关乎国家安全的重要行业，军工产品要求高技术、高质量、高可靠性，行业门槛主要体现在资质门槛、技术门槛。

目前，国内主要从事军用通信装备制造的上市企业主要有海格通信、七一二、烽火电子，与公司的比较情况如下：

锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池。

在全球方向下来看，在当前的全球趋势下，没有人能停止未来新能源产业的高速增长，而新能源行业的高增长，必将带动上游行业的持续高增长。在上游中，受技术限制的新材料成了当下受资本热捧的发展方向，未来也是这样不会改变。那么在行业中多氟多手握着两个"王炸"，我们应该多去关注一下。

在研究多氟多前，我整理好的新材料行业龙头股名单分享给大家，点击就可以领取：宝藏资料！新材料行业龙头股一栏表

一、公司角度

公司介绍：公司主营高性能无机氟化物、电子化学品、锂离子电池及材料等领域的研发、生产和销售。其中，公司的氟化盐（一种助熔剂）产品已做到全球第一梯队的实力，自主研发的晶体六氟磷酸锂产品（主要应用于锂离子动力电池等），在国外企业对六氟磷酸锂市场的垄断得到控制，由于该公司具有较高的技术壁垒，因此它是该行业的领先企业。

分析完公司的概况，我们来了解一下公司的投资价值。

亮点一：一号王炸，六氟磷酸锂打破垄断

锂电池一般使用正极、负极、电解液、隔膜构成，电解液是主要成分，而电解液的核心原料是六氟磷酸锂，占了45%左右的电解液成本。这些年通过一系列的科研攻关，多氟多不再受到国外封锁技术的限制，生产出高品质的六氟磷酸锂，纯度达到，在世界上水平都属于先进的。与此同时的多氟多，将技术和产业链结合在一起，把六氟磷酸锂那以前100万/吨直接降到7万元/吨，在国际市场获得一席之地。

另外，高壁垒行业里就有六氟磷酸锂，它含有易燃易爆、有毒等多种特别的性质，对安全性的要求也特别高，如此便成功地对新企业的加入进行了阻止，也使公司稳定保持第一的地位而持续获益。

亮点二：二号王炸，电子级氢氟酸国内第一，挤进全球行列

电子级氢氟酸它有巨毒、腐蚀性极强，集成电路和超大规模集成电路芯片的清洗和腐蚀就是靠它，在微电子行业制作过程中，其中一个关键性基础化工材料就有它，由于生产工艺特别复杂，难度非常高，核心技术主要被日本等国家控制着。

而多氟多经过多年的技术攻关，目前已经能做到5万吨电子级氢氟酸产能，国内第一家突破UPSSS级氢氟酸生产技术并具有相关生产线的企业是它，也是全球为数不多能生产高品质半导体级氢氟酸的企业之一。

公司也有很多强大的有利条件，篇幅有规定，还有关于多氟多的深度报告和风险提示其他内容，我整理在这篇研报当中，点击一下即可：【深度研报】多氟多点评，建议收藏！

二、行业角度

可以看到，公司两个王炸所处赛道均为未来行业都将持续高增长的高景气度赛道，新能源在国内"碳达峰、碳中和"的持续布局中得到好处，在2050 年实现碳中和是欧盟的计划，还有美国在新能源车方面，2030年的计划是要占新车销量的50%；半导体也在国产替代的大逻辑下有所得益，因此行业的未来空间都充满很大的可能性。

结合多氟多在行业中的领先技术和头部地位，在未来多半会继续前行，发展得更加壮大。但是文章都会有一定的延迟性，如果对多氟多未来行情感兴趣的话，赶紧点击链接，立刻会出现专业的投顾帮助你诊股，我们一起去看一看多氟多估值到底是高估还是低估：【免费】测一测多氟多现在是高估还是低估？

应答时间：2021-08-31，最新业务变化以文中链接内展示的数据为准，请点击查看

锂氟化碳电池研究现状及趋势论文

锂电池行业主要上市公司：宁德时代(300750);比亚迪(002594);国轩高科(002074);亿纬锂能(300014)等。

本文核心数据：全球锂电池需求、全球动力锂电池区域分布、全球动力锂电池装机量、全球动力锂电池市占率、中国动力锂电池需求

全球锂电池需求量与动力电池占比将均稳步上升

受益于全球节能减排趋势及欧盟达成碳排放协议，全球锂电市场在2018年后进入需求高速发展时期。根据德勤的数据显示，2017-2020年，全球锂电池需求量持续上升，年复合组增长率达到了，其中动力电池装机量占比上升近18个百分点。2020年，全球锂电池需求量达到了279GWh，动力电池占比达到了。

预计随着电动汽车全球渗透率将得不断提高，2021-2025年的年复合增长率达，2025年，全球锂电池整体需求量将达到1223GWh，动力电池占比达。

中国动力电池发展全球领先

1、中国动力电池需求连续五年位居首位

中国拥有全球最大的消费市场和新能源汽车销售额，在过去5年内，中国市场动力电池需求均位居世界首位，2020年，中国动力电池终端消费需求占比达到了，即使补贴退坡，伴随着中国政府对于新能源汽车整体及其生态链的大力支持，中国锂电行业发展前景广阔。

2020年，由于欧洲成为了全球第一大新能源汽车市场欧洲市场，推动欧洲动力电池市场需求将大幅增长，欧洲动力电池终端消费需求占比达到了，是全球第二大动力电池消费市场。

2、宁德时代动力电池市占率全球第一

2021年第一季度，全球动力电池装机量排名前9的公司中，中国占据5席，其中，宁德时代的动力电池装机量全球第一，远超排名第二的LG化学，达到了15GWh。市场份额为33%，比亚迪的动力电池组装机量为3GWh，排名第四，中航锂电、国轩高科和远景AESC的动力电池组装机量均为1GWh。

中国动力电池需求仍将保持高速增长

2016-2020年，由于我国对新能源汽车市场出台了一系列的扶持政策，推动电动车行业上游锂电行业的迅猛扩张，五年间年复合增长率达到了，2020年，我国动力电池终端需求达到了67Gwh。

虽然新能源购车补贴将于2022年年底结束，但国务院发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》中指出，到2025年，新能源汽车新车销量要达到汽车新车销量总量的20%左右，宏观政策层面依旧支持新能源市场向好发展，德勤预计，2021-2025年我国动力电池终端需求复合增长率将为40%，2025年达到360GWh。

锂电池发展方向

工信部在2020年11月出台的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》中定调了未来新能源产业发展的5项战略发展任务从技术、商业模式、竞争格局上进一步提升整体发展格局。

技术上：提高电池效率及再利用性，强调电池安全性，降低电池成本;商业模式上：强调合作，共同创建新能源车生态系统，发展数据驱动的锂电智能化(如智能充电和电池梯次利用与回收等);竞争格局上：鼓励产业链上下游打通，提高企业整体竞争力，积极参与国际市场竞争，开展全球布局。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国动力锂电池行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》

锂电池发展势头很好，未来新能源的主要产品之一。不过，这个行业投入资金庞大，几亿几十亿不在话下，烧钱的行业。进入的不少，几年烧钱撑不下去惨遭淘汰钱打了水漂的也不少。

锂电池行业主要上市公司：宁德时代(300750);比亚迪(002594);国轩高科(002074);亿纬锂能(300014)等。

本文核心数据：全球锂电池细分市场结构、全球锂电池区域分布、全球锂电池企业市场份额、全球锂电池市场规模

全球锂电池细分市场：动力与储能锂电池的市场份额有望提升

锂电池的细分市场主要为动力锂电池、储能锂电池和消费锂电池，其中，动力电池的下游应用领域主要为新能源汽车，储能电池的下游应用领域主要为电力系统，消费电池的下游应用领域主要为手机等消费电子。

从全球锂电池产量来看，动力锂电池占据了主要的产量份额，达到了，其次是消费锂电池，锂电池产量市场份额为，储能电池的市场份额最小，为7%。随着全球各国“碳达峰”战略的提出，全球各企业纷纷部署动力电池与储能电池产线，新能源汽车与储能市场的蓬勃发展有望推动动力锂电池和储能锂电池的市场份额进一步提升。

全球锂电池区域分布：中国占比达77%，欧洲扩张加速

根据S&P Global Market Intelligence 公布的数据显示，从产能来看，2020 年，中国在主导了全球锂离子制造市场，中国锂离子电池产能占世界产能的约 77%，其次是美国，占比约为9%。

虽然，S&P Global Market Intelligence预计，中国将在 2025 年继续成为锂离子电池制造的领先国家，但随着欧洲对制造设施的计划投资，其产能将大幅扩大，2025年，欧洲有望在成为世界第二大锂离子电池生产国，约占全球产能的25%。

全球锂电池企业竞争格局：LG化学、松下、宁德时代占据70%的市场份额

从企业产量来看，2020年1月至8月， LG化学成为全球领先的锂离子电池制造商，市场份额为;其次是宁德时代，以左右的市场份额位居第二，松下以左右的市场份额紧随其后。

在排名前五的全球锂离子电池制造商中，中国企业达到两家，分别是宁德时代和比亚迪，市场排名为第二和第四，合计市场份额达到32%。

全球锂电池供给情况：电池工厂数量快速增长

2020年，全球处于不同规划建设阶段的锂离子工厂共有181家。在新冠疫情大流行的背景下，2020年全球锂离子工厂的扩建与上一年相比依然增加了50%以上。其中，2020年在建和规划的181家工厂中，有136家位于中国，其中大部分是世界上最大的锂离子工厂。

全球锂电池需求情况：2025年市场规模将翻番

根据Research and Markets调研数据显示，2020年全球锂离子电池市场价值约为405亿美元，预计2026年市场将以的GACR增长，达到近920亿美元的规模，超过2020年市场规模的一倍。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国锂电池行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》

大功率锂电池研究现状论文

电池是制约着新能源汽车发展的重要一个环节，在电池材料未进行突破之前基本上新能源汽车始终是混动更值得购买。

铅酸电池的充放电循环次数是350左右，三元锂电池的充放电循环次数是800左右，磷酸铁锂电池的充放电循环次数是2000左右。磷酸铁锂电池储存温度-10~35℃，磷酸铁锂电池放电工作温度数亮-20~65℃，锂电池市场参考价1250元/kwh。

后来感觉质量还不错

各国对锂电池的高度重视掀起了一场能源革命和产业革命，这也将改变未来世界汽车竞争格局首先锂电池在新能源汽车产业中利润最高。市场容量最大。安全行极高，具有投资价值，锂电池产业链下的电池、电极材料将具有制造业特点,盈利能力将呈现下降趋势;上矿产品、冶炼等将具有采掘业特点,盈利能力随原材料价格波动。当这些优点与汽车结合，新能源汽车时代由此开启了其次有券商研究员认为，整个锂电池产业链是新能源汽车投资的重点，而锂电池正极材料将成为这条产业链中最耀眼的明珠。而且中国发展锂电汽车既有可与发达国家竞争的技术优势，又有发达国家所没有的资源优势和市场优势，是中国在激烈的国际竞争中难得的一次历史机遇。资本市场中，锂电池所驱动的新能源汽车产业链更成为一场财富盛宴。整车制造厂商福田汽车（600166,股吧）（600166），拥有上锂资源的西藏矿业（000762,股吧）（000762），锂电池组件及电解液供应商杉杉股份（600884,股吧）（600884）、中国宝安（000009）、江苏国泰（002091,股吧）（002091），包括另一条技术路径——镍氢电池生产厂商科力远（600478）等各相关上市公司股价均涨幅巨大再者以丰田的镍氢混合动力汽车Prius为代表的日本，在新能源汽车领域起步较早，其厂商的战略核心就是发展混合动力车。2006年，混合动力车的市场份额占日本全部新能源汽车销量的％。从美国2001—2007年混合动力汽车销售数据来看，其复合增长率达到％，处于高速增长期。奥巴马就任后宣布，到2015年，美国混合动力汽车的保有量将超过100万辆。科技部部长万钢在“2008中国绿色能源汽车发展高峰论坛”也给出了中国新能源汽车的发展目标——到2012年，国内有10％新生产的汽车将是节能与新能源汽车。照此推算，2008年中国汽车产量约为930万辆，即使2012年产量增至1000万辆，新能源汽车也将达到年产100万辆的规模。按每辆混合动力轿车电池成本5万元，正极磷酸铁锂材料50公斤，负极材料40公斤，电解液40公斤计算。100万辆混合动力汽车将带动5万吨正极材料，4万吨负极材料，4万吨电解液的需求。对于国内电池厂商而言，这将是一个总产值500亿元的大蛋糕。而如果按客车计算，这一数值还将提高3倍——每辆混合动力客车的电池需求是轿车的 4倍。目前，中国汽车保有量已达到万辆，如果未来每年有10％的车辆更换动力电池，又将创造出一个更具想象空间的市场。《证券市场周刊》调查发现，国内新能源汽车产业链各环节相互制约，甚至存在断链。在混合动力汽车产业链上，电池、电机、动力系统生产企业才是最大的受益者。对于整车厂商而言，既然无法追求高利润，市场占有率就成为首要争夺目标。从某种意义上说，谁能率先实现新能源电池在汽车上的产业化应用，谁就能占据先机。磷酸铁锂电池方面缺乏资金批量生产业内人士认为，锂电池行业的市场竞争力很大程度依赖于长期发展的技术积累，而非单纯的资金投资，同样，锂电池材料具有较高的技术壁垒，各细分行业领先企业大多为较早进入行业者。掌握了规模化生产磷酸铁锂和磷酸铁锂电池技术的企业，将在未来的电动汽车产业竞争中处于领先地位。比亚迪梦想照耀现实业内人士介绍，锂电池产业链中，市场容量最大、附加值最高的是正极材料，占锂电池成本的30％以上，根据材料不同，毛利率低则15％，高则70％以上。我国小功率锂电池早已产业化，形成上下结合的完整产业链，电池产品超过世界市场的1/3，与日韩形成三足鼎立之势。而我国有相对富饶的锂矿资源，还有制造成本优势，在新能源汽车制造领域完全有可能迅速赶超日韩。（太多了你自己在看一道）