專訪氣凝膠領域專家深度分析行業高速增長的底層邏輯

2022-12-22 22:12:23

作為材料領域的“隔熱王者”，氣凝膠是目前已知導熱系數最低、密度最低的固體材料、由於防火等級高、防水效果好、使用溫度範圍廣、使用壽命長等優良性能，過去一直應用於航天軍工、石化等領域。近幾年新能源汽車動力電池也开始加入了氣凝膠材料的應用場景，隨着技術迭代、產業躍遷及大規模量產後帶來的降本效應，相信氣凝膠的商業應用場景也會迅速增加，惠及一系列需要滿足防寒、隔熱、防火、防水、降噪等相關領域的產業基礎材料中，其中包括了綠色節能建築、新基建、服裝等

在民用領域，根據IDTechEX數據，2021年油氣領域對氣凝膠的需求佔總需求量的比例高達56%，另有18%用於工業隔熱，9%用於建築建造，8%用於交通運輸。根據產業相關數據顯示氣凝膠材料未來在新能源汽車及儲能行業的應用場景廣泛，細分產業未來3-5年的年復合增長率高達150%-200%。

作為一種性能優異的隔熱材料，氣凝膠為什么會受到市場關注?未來這一領域又有怎樣的增長價值?要探究氣凝膠的價值所在及行業未來的成長空間，每個行業最真實的洞察往往來自於行業一线，於是我們採訪了氣凝膠領域技術專家王貝爾、華安證券研究所輕工紡服首席馬遠方以及錦富技術(300128)董事長助理鄭松，試圖揭开行業增長的內在邏輯。

產品隔熱性能優異 ， 新能源汽車行業帶動 氣凝膠 市場規模急速增長

一個賽道能夠快速增長 ， 一定意味着它的核心價值被市場重估了 。

氣凝膠賽道的增長，核心原因還在於動力電池以及整個新能源汽車市場的帶動。防火隔熱是氣凝膠產品的核心價值，到了汽車行業中，這種隔熱價值，進一步延伸為“安全”價值，從而开啓了賽道的快速增長之路。

Q：氣凝膠產品的特性是什么?在市場上為什么能夠這么火?

A：(王貝爾)：氣凝膠主要材料特性為高空隙率、高比表面積、高比熱容等，其實氣凝膠並不是一個特別新的東西，之前已經廣泛應用到了石油管道隔熱以及軍工航天航空等領域，在國外的建築領域，氣凝膠也有廣泛的應用，因為它本身的隔熱性能非常好，這也是它應用最廣的一個點。氣凝膠也是十大新材料中唯一一個大規模落地於實際商業場景的材料。

氣凝膠受到關注主要是因為新的商業場景的出現，目前動力電池對氣凝膠的需求很大，核心還是防火隔熱需求的推動。電池由於本身特殊的化學性質，在一定的溫度下會發生熱失控，這是新能源汽車必須要解決的問題，因此熱管理變得很重要。

氣凝膠產品能在個電芯之間起到較好的隔熱作用，一旦電池內部溫度過高，氣凝膠制成的隔熱材料則能夠有效的幫助降低或者延緩它熱蔓延的一個趨勢。一旦車輛發生事故，電池熱管理失控，隔熱材料性能優異的氣凝膠產品將能夠為乘客逃生爭取更長的時間。

Q：為什么氣凝膠產品的防火隔熱性這么好?目前有多少車廠商在使用氣凝膠材料，這個材料會對汽車行業產生怎樣的影響?

A：(王貝爾)：氣凝膠的防火隔熱主要來源於它的特殊的結構，或者說氣凝膠這個詞本身它就是一種物質結構形態。

氣凝膠是一個納米級的三維網狀結構，您可以理解成多孔海綿的一個納米版。它的孔徑基本上是20-50納米的微孔徑。空氣分子大小約為70納米，大於氣凝膠材料孔隙的直徑，因此空氣在氣凝膠上流動效率極低，所以這一類產品它的熱對流可以降到最低。由於材料本身的比熱容很高，熱輻射的傳遞也能降到最低，因此隔熱性能很好。

氣凝膠的主流介質有三種：預氧絲、陶瓷纖維、玻璃纖維，這三種介質決定了產品的防火程度分別可達400-1000度的區間。此外，氣凝膠不僅能隔熱，它還有很好的憎水性，憎水性達到97%，所以可以運用於防水的商業場景。氣凝膠是罕見的一種材料可以同時滿足防火、防水、隔熱等多種需求的材料。

在應用上，目前的主流動力電池廠商都在用氣凝膠材料作為動力電池的隔熱材料 ， 包括寧德時代、比亞迪等大廠 。 在未來幾年氣凝膠在汽車行業上的應用會越來越多，氣凝膠在汽車行業的年復合增長率達到 1 50%-200% 。

Q：氣凝膠產品的產業鏈條是怎樣的?

A：(王貝爾)：這個行業產業鏈的最下遊是動力電池廠商，中遊的是一些模切塗膠封裝廠商，然後是上遊的原材料廠。目前產業的商業鏈條是由寧德時代這類電池廠商向模切廠下單，由模切廠向上遊原材料商採購原材料加工成最終用在電池上的氣凝膠產品。

由於物理結構的特性，氣凝膠原材料需要經過模切加工，因為最上遊的原材料其實主要是二氧化硅，在加工的過程中不可避免的會出現掉粉的問題，因此塗膠封裝的加工工藝十分關鍵。氣凝膠掉粉這一現象會影響電子元器件和螺栓螺絲，包括對傳動機構也有一些負面影響，所以掉粉這一現象是對電池箱體乃至整輛汽車的一個技術障礙。

所以，模切廠的角色就很關鍵 ， 由於氣凝膠是粉末狀的，通過各種介質的加工形成了氣凝膠原材料 ， 而原材料掉粉問題就需要模切廠去以加工和封裝的形式去把這個材料去做成產品 ， 而具體的工藝與品控就顯得十分重要了 。

要知道，每輛電動車電池上需要覆蓋的氣凝膠平均超過100片。所以，當氣凝膠成品用在動力電池上時，車內用於放置整個電池組的空間相對有限，如果單片氣凝膠產品的尺寸不符合裝配標准，上百片的氣凝膠產品疊加在一起後是裝不進車裏的，所以品控的細節是很重要的。 這也是廈門力富這類企業的核心價值之一，正是因為 塗膠封裝加工工藝的精細化程度可能直接影響到終端的應用 。

开啓數字化 、 自動化升維之路 ， “雙碳”成長邏輯下降本是關鍵

“雙碳”背景之下，新能源汽車產業的增長勢必會拉動氣凝膠市場需求的整體增長。

除了動力電池之外，氣凝膠還可以應用於汽車的整車結構，如車頂、門框、發動機罩等，可以起到車廂內保溫、節能減排的效果，且相對於普通材料，氣凝膠的車內佔用空間可大幅縮小。

在氣凝膠市場增長的過程中，行業有望迎來進一步的技術與自動化生產的改革從而帶來的降本效應。新技術應用於產業，需要跨過重要的節點是成本的控制，制約市場規模擴容的核心因素也是成本。

首先是尋找新的商業落地場景，比如汽車後市場等，挖掘市場新需求。其次是產業更成熟之後，人工生產线被自動化的生產线取代，產業成本大大降低，進一步拓展應用空間。

有數據顯示，在氣凝膠行業中的成本結構中，制造成本佔了45%左右。對於仍然處在行業萌芽期的氣凝膠來說，工藝的改良和成本的下降，將成為釋放賽道成長價值的關鍵 。

Q：動力電池之外，是否有更廣闊的應用場景，行業目前是怎樣的一個情況，未來有怎樣的發展趨勢?

A：(馬遠方)：隨着新能源汽車行業的增長，氣凝膠市場的增速很快，在應用端，由於氣凝膠優異的隔熱性能、防水性能、建築及服裝行業也是氣凝膠市場未來的一個應用場景。

隨着未來氣凝膠產品的應用，成本有望進一步降低，不僅汽車、航天、軍工這類對成本不太敏感的行業，同時對於像建築、服裝等成本敏感性較高產業也會有廣泛應用。

從企業端來看，未來整個產業要走的路其實也是要圍繞着產品的特性去挖掘市場應用場景所帶來的增量，比如，在汽車領域之外，可以進一步延伸它的應用場景，比如建築防火隔熱防寒防水材料等。

但目前最主要的增量，還是在新能源汽車動力電池市場需求的增長 。 汽車行業未來增量足夠大 ， 也需要更多的產能去滿足行業的需求 。

實際上，在汽車後市場，一些需求已經顯現出來，一些做汽車後市場的企業，在維修電池動力包時，也會後加氣凝膠材料作為防火隔熱材料。這意味着未來電動車普及之後，汽車後市場，可能會成為氣凝膠的另一個重要增量市場。

Q：擴大商業應用場景的一個前提是降低成本，那么怎么去降低成本?

A(鄭松)：降低成本也是行業正在努力的一個方向。目前主要路徑之一是自動化產线的落地 。

目前動力電池行業的氣凝膠材料模切加工行業的大部分廠商在自動化程度上都有待提高，同時自動化生產是一個大趨勢，也是一個重要的降本方式，同時也是我們正在前進的方向。

一方面，自動化帶來的生產效率提升，可以更好的滿足車企、動力電池廠商的需要，另一方面，營收規模上去了企業才內驅力去投入自動化產线從而帶動成本下降。成本的降低也會打开更多的應用場景，例如過往對材料價格敏感度較高的其他行業 ， 這是一個產業的正循環 。

未來中國要從過去的制造業大國全面轉型為制造業強國，那么對於產業來說，這是一個很明確的發展方向。

Q：自動化的確能夠提升生產效率，那么未來的行業的挑战在哪?需要怎么去應對?

A(鄭松)：主要還是一個投資前置與規模化的問題 ，我們 （錦富技術） 從 2015 年开始做氣凝膠業務，深知這並不是一件容易的事情 。

首先，你要有足夠的規模，因為只有到了一定的業務規模才能夠承擔自動化產线前期投入的成本。大部分企業都是有動力去做自動化生產這個事情的，但在落地上需要去考慮投入產出比的問題。當訂單不足夠大且不足夠穩定的情況下，對於企業來說人工生產线是成本較低的選項，只有規模穩定並且業務體量達到一定規模，自動化生產的降本效應才能得以凸顯。

其實一家企業對產業的理解程度深淺，也是決定企業是否有內驅力推動自動化的核心原因之一。一家企業只有對產業理解足夠深刻並且擁有長遠布局的眼光，同時相信未來的市場是增長的，並且相信自身有實力在未來持續拿到訂單，那么自動化才是一種投資，否則前期的自動化生產线的投資對於絕大部分的企業來說，這都是一筆豪賭。

寫在最後 ：

在商業邏輯之主线外，氣凝膠賽道受到資本市場關注，其實還有另一條邏輯。

證監會主席易會滿在出席2022年金融街論壇年會時表示，要探索建立具有中國特色的估值體系，促進市場資源配置功能更好發揮。

什么是“中國特色估值體系” ？ 市面上有很多解讀 ， 其中一個內涵就是在商業估值之外 ， 增加了“社會價值估值”的邏輯 。

從這個角度來看，氣凝膠賽道受到關注，未來可能也受到這一估值體系的影響。

事實上，氣凝膠產品，不單是一個供應鏈產品，它其實是一個服務於各個行業的通用材料。這樣的材料不僅有商業價值，也有很強的社會價值，如航天、軍工、汽車、服裝材料、建築等，都是是關乎國計、民生的重要領域。

由此觀之，氣凝膠概念股獲得資本市場的關注，僅僅只是一個开始，未來的成長價值不可估量，值得持續關注。