气凝胶是目前已知导热系数最低、密度最低的固体材料,具有超长的使用寿命、超强的隔热性能、超高的耐火性能等。
气凝胶早期主要应用在航天、军工和国防领域,随后逐步扩展至石化、工业、建筑、交通、日用等领域。目前,气凝胶下游集中在工业管道保温,如油气项目、工业隔热,以及建筑建造隔热等领域,同时,为新能源汽车电池隔热等领域带来技术变革。
此外,气凝胶是国家基础战略性前沿新材料,对降低碳排放、实现“双碳”目标具有重要战略意义。
气凝胶行业的市场格局是怎样的?核心竞争要素是什么?目前气凝胶市场面临哪些问题?其最大的市场是哪里?产业链上的投资机会如何?
为解答上述问题,妙投邀请到某气凝胶企业高管高先生为投资者答疑解惑。
核心看点:
气凝胶生产企业市场格局比较分散,核心竞争要素是性价比,生产企业交付的往往是定制化的产品而非标品。
气凝胶生产工艺分为两种,分别是超临界高温高压法和常温常压法,超临界法的良率更高,但是目前国内企业为了避开侵权等问题,一般推行的是良率较低的常温常压法。
气凝胶目前最大的市场是工业保温,未来最大的增量市场在建筑领域,高附加值市场在医药和化妆品,但具体应用还要看市场需求以及下游的认可度,在双碳领域的应用潜力则需要有技术以及标准的支撑。
气凝胶上游原材料的价值量占比高,且能够依托产业链一体化优势,切入气凝胶赛道,投资确定性相对较强。目前国内生产气凝胶使用的原材料大部分为正硅酸甲酯。
气凝胶行业的现状、市场格局是怎样的?核心竞争要素是什么?
气凝胶这个新材料产业目前还没有完全成熟,国内做气凝胶的企业技术体系大同小异,一些细节会有所不同。虽然气凝胶下游众多,但是没有形成细分领域的供应商。客户注重性价比,所以气凝胶厂商会根据客户的品质要求进行定制化生产。
目前气凝胶生产企业市场格局比较分散,一些小作坊产品由于价格便宜也会有一定的市场。另外还有一些企业会通过收购入股等方式切入气凝胶赛道。有的企业产品品种非常多,从保温毡到内衣内裤袜子都有,但是只是展示样品,还不能产业化量产。
华昌化工参股的爱彼爱和拿下了很多特定领域的资质,比如像汽车领域的16949认证以及武器领域的资质,这些资质是其比较大的壁垒。专家认为,气凝胶企业本身发展还是要专研技术。目前行业内做气凝胶比较有前景的企业是中国化学旗下的华陆新材,自研气凝胶,且当时中国化学投这个产业也是因为其可以消纳大部分的产能。
气凝胶也可以和很多东西进行融合,但是气凝胶跟这些东西融合的时候,不好分散进去,容易形成分层或者团聚,就是会造成这部分有那部分没有的状况。气凝胶在相应物质中均匀分散才能起作用,所以气凝胶在融合使用的时候分散技术很重要。以气凝胶在涂料行业的应用为例,涂料行业有很多标准,气凝胶厂家对这些研究不深,需要两方共同研发。
目前气凝胶市场面临哪些问题?
生产方面,气凝胶生产工艺分为两种,一种是超临界高温高压法,一种是常温常压法。超临界法的良率会更高,但是目前国内企业为了避开侵权等问题,一般推行的是常温常压法。但是常温常压法需要每一个环节都精准把控,良率较低。按照国家标准气凝胶分为3个等级:S、A、B,常温常压法生产B级产品都很难,A级产品几乎生产不出来。超临界这种方法也还在用,只不过会改变它的一些工艺路线。
价格方面,气凝胶价格非常贵,以前在国际市场上应用的都不是特别多。2017年的时候,气凝胶基本上能卖到3万-4万一个立方米,现在的话基本上1万甚至更便宜的几千块钱的都有,只是品质不一。
品质方面,现在一些小作坊生产的气凝胶无法达到透明状态。气凝胶之所以能够透明就是因为超临界法制备的气凝胶所用原材料为硅醇,但是现在常温常压法用的一种替代品是正硅酸甲酯,那里面的杂质非常多。不过保温用的话,不需要透明,工艺会减少,也是一个降本的路径。但是这些杂质不剔除干净的话,有可能会影响其保温性能。
小作坊的存在是否说明气凝胶的技术壁垒没有那么高?
技术壁垒也不是说没有这么高。一些小作坊会直接用气凝胶的替代品白炭黑,这两种材料肉眼来看很难分辨出来。白炭黑的每个参数都会低于气凝胶,不过它也会起到保温隔热防火的作用,只是达不到气凝胶的标准。但是有些下游应用商分辨不出来或者没有那么高的要求,所以市场上出货量大的都是这种白炭黑。
像新能源车动力电池这种应用严格的领域,市场是不是会相对规范一些?
新能源车中的动力电池一旦发生热失控,严重的话会爆炸。动力电池厂商会使用气凝胶这种材料进行隔热。这样在电池失控的时候能给人有逃生的时间。但是气凝胶太轻了,需要一个载体,载体必须也耐高温,并且电池老旧会有膨胀的情况,所以这个载体还必须有一定的压缩性。
这个热管理措施肯定会增加成本,但是现在一般的新能源车的动力电池中都会有。而且应用在动力电池方面的气凝胶肯定比一般领域的要贵,因为涉及到这种深加工,所以附加值也会高,但是具体的要求主要还是看相关厂商对材料导热系数的要求。
气凝胶的应用场景广阔,未来最大的增量市场会是哪一应用场景?
气凝胶目前最大的一个市场就是保温市场,尤其是工业保温。气凝胶在工业管道、电力、钢铁、石油石化等领域的应用其实都是由于气凝胶的保温隔热性能。
专家认为,未来气凝胶大的增量市场会在建筑领域,如外墙或者屋顶。建筑使用的建材必须要被纳入到当地的建材库里面,才能够在最后顺利验收。而且建筑领域的用量远比工业领域大,一个项目可能就需要几百万平米。这都决定了气凝胶在建筑领域大订单的稳定性,能进一步实现产能放量。
气凝胶高附加值行业应用应该是医药和化妆品行业,像是医药领域的缓释片以及化妆品领域的隔离粉底可能会用到气凝胶。但是无论往哪个方向发展,也要看市场有没有那么大的需求以及下游的认可度。比如气凝胶在水处理方面也可以作为载体使用,如果石油泄漏在海里面,可以用它去把油吸上来,然后进行高温脱附,但是这些用量都不是特别大,市场也就没有那么大。
气凝胶符合低碳环保发展趋势,在海外市场是否空间广阔?
气凝胶相较于传统保温材料来讲非常环保,因为传统保温材料到了一定的年限失去作用之后,拆除处理非常麻烦,就好比现在的电池一样。因此气凝胶在双碳领域具有潜力,但是需要将其纳入城市规划,这样气凝胶在建筑领域才能推广起来。并且还需要有技术以及标准的支撑,很多行业现在还没有标准支撑,材料的市场化应用需要一个过程。
欧美气凝胶的应用主要是在船舶和工业方面,但是他们基本是用本国生产的。那边的检测标准会更加严格,如果品质出问题,不但无法盈利还要进行赔偿。海外市场方面,中东会好一些,因为那边要求相对没有那么严格,而且有石油这个很大的应用市场。
气凝胶产业链的投资机会如何?
气凝胶下游应用领域众多,但是中游生产企业市场格局还比较混乱,上游原材料的价值量占比高,且能够依托产业链一体化优势,切入气凝胶赛道,投资确定性相对较强。
Aspen Aerogels数据显示,材料成本约占气凝胶总成本的48%,制造成本约占44%。目前国内生产气凝胶使用的原材料基本都是有机硅源,正硅酸乙酯会更贵,生产的气凝胶也会更好,但现在很大部分用的是正硅酸甲酯。