气凝胶产业链及相关概念股



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新能源汽车离不开新能源动力电池,然而动力电池一旦发生热失控,从冒烟到爆炸仅需56秒。如何迅速阻断某一个电芯热失控时的热传递?

早在今年5月,南京工业大学材料科学与工程学院教授沈晓冬团队在国际上首创的1200℃新型气凝胶产品问世,并在江苏珈云新材料有限公司完成A轮融资,实现了高性能氧化硅气凝胶系列产品量产。如今,这款氧化硅气凝胶材料应用于锂离子动力电池芯组间的隔热,为芯组筑构了一道高性能“防火墙”。

自上世纪30年代材料诞生之日起,气凝胶便是明星材料;上世纪90年代起,其更享有“十大新材料之首”美誉。

气凝胶是由胶体粒子或聚合物分子相互聚结构成纳米多孔网络结构,并在孔隙中充满气态分散介质的低密度三维纳米多孔固态材料。

气凝胶材料是目前已知的密度最小的固体材料,也是世界上热导率最小的固体材料,具备极强的隔热性。

气凝胶因其独有的孔隙结构,可大幅削弱热对流、热传导、热辐射,是世界上导热系数最低的材料,常温导热系数仅为0.013-0.025W/m·K,因此具备极强的隔热性,深受市场欢迎,并被列入战略新兴产业。

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我国气凝胶产能持续扩大,供给规模持续扩张,产需量持续增长,数据显示,2022年我国气凝胶材料产量和需求量分别达21.57万立方和21.85万立方,气凝胶制品产量和需求量分别为24.13万吨和26.67万吨。

据中国化工新材料产业发展报告,2021年全球气凝胶市场规模约8.7亿美元,预计2030年可达到37.43亿美元,未来10年年均复合增长率约17.6%。

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气凝胶相较于其他传统隔热材料由于生产成本较高,产品售价高;而其生产成本主要集中在原材料(硅源)、制造费用(设备折旧及能耗方面)。

在硅源方面,一般分为单一硅源与复合硅源,其中单一硅源由于反应较为简单,是研究最成熟的硅源。

单一硅源中,包括水玻璃(主要成分为硅酸)、硅溶胶在内的无机硅源;正硅酸甲酯(TMOS)、正硅酸乙酯(TEOS)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)等在内的有机硅源,其中MTMS、MTES制备的气凝胶结构的完整度相较TMOS、TEOS依旧较差。

相较于有机硅源,无机硅源来源更广泛,且价格较为低廉,但其制备的SiO2气凝胶结构不完整,性能较差。

整体目前气凝胶主要原料以单一有机硅源中的正硅酸甲酯(TMOS)、正硅酸乙酯(TEOS)为主;中游来看,气凝胶制品包括气凝胶毡、气凝胶纸、气凝胶布、气凝胶板材、气凝胶粉末等;下游应用场景广泛,涉及石油化工、建筑建造、工业隔热、交通等领域。

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根据不完全统计,目前国内约有超20万方气凝胶产能。除布局较早的纳诺科技和埃力生等未上市企业外,随着下游需求的快速提升,多家行业龙头企业开始入局气凝胶行业,目前新进的企业的背景包括工程装备龙头企业中国化学、硅烷龙头企业晨光新材、含硫硅烷龙头企业宏柏新材、ePTFE膜龙头企业泛亚微透等。

目前生产1万方的气凝胶约需投资1-1.8亿元,新入局企业大多为气凝胶产业链上下游相关上市公司,均有一定的资金实力和原料优势等,有望在竞争持续加剧的气凝胶抢占一定份额。

细分企业气凝胶企业类型来看,目前国内气凝胶企业分为材料和加工两类型,除了纳诺科技和爱彼爱和既可以生产又可以加工气凝胶制品外,埃力生等企业则只提供气凝胶材料给加工厂,通过加工企业进一步加工成制品。加工企业通常外购气凝胶材料,再根据下游客户的定制化需求加工成特定形状。

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A股市场上,布局气凝胶业务的公司不到10家。

锦富技术(300128.SZ)旗下子公司厦门力富目前是宁德时代(300750.SZ)气凝胶隔热产品的主要供应商之一;新能源汽车市场上,蔚来、理想、小鹏等整车厂均为宁德时代的客户,公司相关产品已经应用于其车载电池。

鲁阳节能(002088.SZ)目前拥有气凝胶复合陶瓷纤维产品并为生产气凝胶复合产品的厂家提供陶纤基材。

宏柏新材(605366.SH)的气凝胶项目正有序推进,一期项目预计2023年第四季度满足投产条件。

金三江(301059.SZ)的气凝胶产品目前可小批量生产,是公司技术储备产品。

中国化学(601117.SH)旗下中化学华陆新材料有限公司气凝胶电池隔热片产品已经量产,气凝胶产量正处于逐步提升阶段,预计2023年产量超过300万平。

兴发集团(600141.SH)已完成常压二氧化硅气凝胶粉体中试装置建设,目前已完成15家客户试用,并获得了部分订单,囊括涂料、纺织、吸油等多个领域。

晨光新材(605399.SH)投资的“年产2.3万吨特种有机硅材料项目(一期)气凝胶装置试生产方案”已取得湖口县应急管理局的试生产批复准许,设计产能为2000吨/年。

文章来源:格隆汇

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