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本文援引于报告《2021中国气凝胶行业产业链研究报告》,首发于头豹科技创新网(www.leadleo.com)。头豹科技创新网内容覆盖全行业、深入垂直领域,行业报告每日更新;政策图录、数据工具助您轻松了解市场动态;智能关键词轻松搜索,直奔行业热点内容。
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尽管气凝胶性能优势显著,但由于其成本高,因此难以被广泛推广
气凝胶是目前为止世界上密度最小的固体,因为其密度极低,比空气密度略低,因此被称为“蓝烟”。除密度小的特性外,气凝胶还具有隔热能力强、重量轻、使用寿命长等多种优势。氧化物气凝胶材料、炭气凝胶材料和碳化物气凝胶材料是市场上常见的及研究较多的气凝胶。由于中国气凝胶行业起步较晚,因此目前中国气凝胶行业仍处于发展期,但随着气凝胶市场认知度的提升以及下游应用市场的不断扩大,气凝胶行业市场规模将进一步扩大。尽管气凝胶的性能优势显著,但由于其技术难度高且技术设备高昂,导致其成本居高不下,难以被广泛使用。中国气凝胶行业将何去何从呢?
产业链上游的原材料及机械成本是制约气凝胶价格下降的主要原因
硅源材料根据干燥方式以及制备方法种类的不同,可分为无机硅源以及有机硅源。无机硅源包括四氯化硅和水玻璃;有机硅源包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯等功能性硅烷。有机硅源以其高纯度的优势可同时满足超临界干燥工艺以及常压干燥工艺对纯度的要求,因此被采用超临界干燥工艺的企业广泛使用。
四氯化硅大部分为多晶硅副产物。据数据显示每生产1千克多晶硅将产生10-15千克四氯化硅。中国多晶硅产量连续七年位居全球首位,2019年中国多晶硅产量为34.4万吨,同比增长32.3%,约占全球产量的67.3%。由于在2020年之前,硅料长期处于供不应求的局面,因此各大硅料企业纷纷开始扩产计划。自2017年起,除通威股份外,保利协鑫等硅料企业均开启多晶硅产能扩张计划,因此在2021-2025年间,多晶硅料产量将处于高速增长期,随着硅料的扩产将增加四氯化硅的产量。四氯化硅作为生产气凝胶的原材料,其产量的增加,可为气凝胶提供充足的材料供给。
有机硅源以其高纯度的优势可同时满足超临界干燥工艺以及常压干燥工艺对纯度的要求,因此被采用超临界干燥工艺的企业广泛使用。中国是全球最大的功能性硅烷生产国、出口国以及主要硅烷消费国。在2019年,中国功能性硅烷产能占全球功能性硅烷产能的68.6%,位居第一;其次是美国,其功能性硅烷产能占比达8.7%;日本以7.6%的比例位居全球功能性硅烷产能的第三位。
功能性硅烷的品种多样,包含环氧基硅烷、交联剂、含硫硅烷等。中国出口的功能性硅烷主要以含硫硅烷为主,而制作气凝胶的有机硅源 TMOS、TEOS等属于脱醇型交联剂,这些交联剂主要依赖进口,因此导致有机硅源成本高昂。随着中国未来硅烷交联剂产能的大幅提升,自给率将会逐渐提升,从而降低气凝胶的生产成本。
气凝胶逐步被下游市场接受以及其下游应用市场持续扩大,将推动气凝胶行业进一步扩大
中国气凝胶市场起步较晚,目前仍处于早期发展探索阶段。在未来,气凝胶行业的发展趋势以降本提效为主。中国主流气凝胶企业包括广东埃力生高新科技有限公司、山西阳中新材有限责任公司、河北金纳科技有限公司等。广东埃力生高新科技有限公司是中国最大、全球第二大规模化生产气凝胶材料的企业,其主营业务是气凝胶、气凝胶毡、气凝胶板。
自2014年至2019年,气凝胶材料从0.9万立方米增长至7.8万立方米;气凝胶制品从1.1万吨增长至9.8万吨。气凝胶行业的快速增长得益于国家政策支持。在十三五规划期间,国家对于新兴材料的推广和应用实行积极的引导政策,该政策加快了气凝胶技术研发速度,同时推动气凝胶行业市场规模的扩大。在未来,随着气凝胶逐步被下游市场接受、气凝胶技术逐渐成熟以及其下游应用市场持续扩大,这些因素将推动气凝胶行业的市场规模进一步扩。
深度见解:气凝胶以其隔热保温、寿命长、更安全等优势可应用于多种交通细分领域,包含汽车、高铁、地铁及轮船等;新能源汽车作为交通领域的细分赛道将成为气凝胶行业新增长点
气凝胶以其隔热保温、寿命长、更安全等优势可应用于多种交通细分领域,包含汽车、高铁、地铁及轮船等。在汽车领域,气凝胶可应用于构造小客车防火隔离墙、替代大客车防火保温层等。在高铁和地铁领域,气凝胶主要作为保温材料来达到保温降噪的作用。在轮船领域,气凝胶主要应用于轮船锅炉及LNG船舶管道及罐体保温方面。
根据北京理工大学和CATARC统计显示,在2019年由于电池问题引起的新能源车起火的占比分别达61%和52%,电池问题包含电池的热失控和易燃电解质发生泄漏等。气凝胶以其高温耐受能力强、阻燃性能优异、环保性能好等优势可解决一定程度的电池问题。
自2014年至2019年,新能源汽车处于高速增长期,其从7.5万辆增长至120.6万辆;其中在2017到2019年,受补贴政策收紧影响,新能源汽车增幅放缓,复合增长率快速下降至24.5%。随着2020年新一轮政策的出台,新能源汽车产量增速有望回归至30%-35%。新能源汽车产量增速回归将带动生产商增加对动力电池的需求,从而增加对气凝胶复合材料的需求。
重点关注企业
通过深度研究中国气凝胶产业研究,头豹建议重点关注广东埃力生高新科技有限公司、山西阳中新材有限责任公司、河北金纳科技有限公司。
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