气凝胶是处于成长周期初期的新材料大单品,具备优异的防火隔热性能
气凝胶是一种性能优良、应用广泛的纳米级多孔固态材料,在新能源、石油化工、工业隔热、建筑建造等领域具有广泛应用场景,具有低热导率、低折射率、低声阻抗等多种优异性能。气凝胶的生产过程包括凝胶制备和干燥,干燥方法分为常压干燥法和超临界干燥法。超临界CO2干燥法工艺较为成熟,工艺包完善,为市面上较多采用的气凝胶生产工艺,如爱彼爱和、晨光新材、宏柏新材等。常压干燥是常见的干燥方法中操作简单经济的方法,可降低气凝胶的生产成本,但是工艺难度较大,目前纳诺科技等采用此方法。气凝胶毡是气凝胶终端的产品形态,是指使用纤维增强法以改善气凝胶脆性、增强力学性能制备的气凝胶复合材料,在实际应用时气凝胶制品以胶毡形态使用。 新老应用领域同步发力,气凝胶剑指千亿星辰大海 (1)新能源车:动力电池及整车的新型防火隔热材料,有望加速渗透。电池厂、主机厂一般在电芯之间、模组和PACK的上盖使用防火隔热材料,从而延缓或者阻止电池组热扩散以及火焰的蔓延。中性假设,2025年,在国内新能源领域气凝胶渗透率为30%,对应市场规模可达26亿元。(2)建筑保温:传统的建筑保温材料是千亿级市场,气凝胶制品凭借优异的性能、轻薄的结构有望加速替代。气凝胶复合产品的导热系数与燃烧等级均占优势,气凝胶可用更薄的厚度达到更优异的保温效果,还有效提高房屋使用面积。中性假设,2025年,在国内建筑领域气凝胶渗透率为1%,对应市场规模可达57亿元。(3)石化管道保温:气凝胶毡作为一种新型绝热材料可广泛应用于石化油气传输、蒸汽管道和工艺管道,市场潜力大。中性假设,2025年,石化管道领域气凝胶渗透率为5%,则对应的总市场规模可达41亿元。综上,以上合计对应的总市场规模可达124亿元。 当前气凝胶渗透率较低的主要原因是售价较高,未来成本有较大下探空间 目前气凝胶售价相对传统材料较高,但原材料成本占比仅48%,综合成本仍有较大下探空间。以管道保温领域为例,若我们按照气凝胶当前均价10000元/立方米计算,则我们可测算得出:管道保温领域采用传统方案的成本约为126元/平米,而采用气凝胶方案的成本约为212元/平米。若我们假设气凝胶成本、售价下探30%,采用气凝胶方案的成本下降至152元/平米,竞争力明显增强。此外,采用气凝胶方案可有效减少管道使用中的热量损失、节省管道空间使用,在能耗节约和空间占用上优势明显,有望加速替代。未来随着气凝胶企业的规模化量产及工艺路线的优化,综合成本的下探弹性较大,从而打开广阔的市场空间。 受益标的 晨光新材(规划产能约33.5万立方米)、宏柏新材(规划产能1万立方米)、中国化学(投产5万立方米,在建25万立方米)、江瀚新材(规划产能2000吨,折合约1万立方米)。 风险提示:产品渗透率不及预期、产能释放不及预期、下游需求萎靡等。 研究报告全文:基础化工行业研基础化工气凝胶或迎来放量元年驶向千亿星辰大海究2023年02月09日行业深度报告投资评级看好维持金益腾分析师龚道琳分析师杨占魁联系人jinyitengkyseccngongdaolinkyseccnyangzhankuikyseccn证书编号S0790520020002证书编号S0790522010001证书编号S0790122120028行业走势图气凝胶是处于成长周期初期的新材料大单品具备优异的防火隔热性能基础化工沪深300气凝胶是一种性能优良应用广泛的纳米级多孔固态材料在新能源石油化工10行工业隔热建筑建造等领域具有广泛应用场景具有低热导率低折射率低声业0深阻抗等多种优异性能气凝胶的生产过程包括凝胶制备和干燥干燥方法分为常度-10压干燥法和超临界干燥法超临界CO2干燥法工艺较为成熟工艺包完善为报-19市面上较多采用的气凝胶生产工艺如爱彼爱和晨光新材宏柏新材等常压告-292022-022022-062022-102023-02干燥是常见的干燥方法中操作简单经济的方法可降低气凝胶的生产成本但是工艺难度较大目前纳诺科技等采用此方法气凝胶毡是气凝胶终端的产品形态数据来源聚源是指使用纤维增强法以改善气凝胶脆性增强力学性能制备的气凝胶复合材料在实际应用时气凝胶制品以胶毡形态使用相关研究报告新老应用领域同步发力气凝胶剑指千亿星辰大海昊华科技重组停牌全氟己酮灭火1新能源车动力电池及整车的新型防火隔热材料有望加速渗透电池厂剂需求或将增加化工新材料行业周主机厂一般在电芯之间模组和PACK的上盖使用防火隔热材料从而延缓或者报-202325阻止电池组热扩散以及火焰的蔓延中性假设年在国内新能源领域气节后化工品迎来补库需求继续看2025凝胶渗透率为30对应市场规模可达26亿元2建筑保温传统的建筑保开好化工行业龙头化工行业周报温材料是千亿级市场气凝胶制品凭借优异的性能轻薄的结构有望加速替代源-202325证2023年国内风电装机或集中落地气凝胶复合产品的导热系数与燃烧等级均占优势气凝胶可用更薄的厚度达到更券关注化工相关领域投资机会新材料优异的保温效果还有效提高房屋使用面积中性假设2025年在国内建筑证行业周报-2023129领域气凝胶渗透率为1对应市场规模可达57亿元3石化管道保温气券研凝胶毡作为一种新型绝热材料可广泛应用于石化油气传输蒸汽管道和工艺管究报道市场潜力大中性假设2025年石化管道领域气凝胶渗透率为5则对告应的总市场规模可达41亿元综上以上合计对应的总市场规模可达124亿元当前气凝胶渗透率较低的主要原因是售价较高未来成本有较大下探空间目前气凝胶售价相对传统材料较高但原材料成本占比仅48综合成本仍有较大下探空间以管道保温领域为例若我们按照气凝胶当前均价10000元立方米计算则我们可测算得出管道保温领域采用传统方案的成本约为126元平米而采用气凝胶方案的成本约为212元平米若我们假设气凝胶成本售价下探30采用气凝胶方案的成本下降至152元平米竞争力明显增强此外采用气凝胶方案可有效减少管道使用中的热量损失节省管道空间使用在能耗节约和空间占用上优势明显有望加速替代未来随着气凝胶企业的规模化量产及工艺路线的优化综合成本的下探弹性较大从而打开广阔的市场空间受益标的晨光新材规划产能约335万立方米宏柏新材规划产能1万立方米中国化学投产5万立方米在建25万立方米江瀚新材规划产能2000吨折合约1万立方米风险提示产品渗透率不及预期产能释放不及预期下游需求萎靡等请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明118行业深度报告目录1气凝胶是一种性能优良应用广泛的纳米级多孔固态材料311气凝胶种类多样目前主要以SiO2为主下游应用场景广阔312气凝胶干燥方法分为常压干燥法和超临界干燥法413气凝胶毡是气凝胶终端的产品形态62新老领域同步发力千亿级大市场蓄势待发621新能源车动力电池及整车的新型防火隔热材料有望加速渗透622建筑节能传统的建筑保温材料是千亿级市场替代空间广阔823石化管道气凝胶可有效减少管道输送中的热量损失市场潜力大1024气凝胶所处千亿赛道随渗透率提升市场规模将超百亿元123成本端当前气凝胶原材料成本占比较低综合成本仍有下探空间124供给端国内起步晚竞争格局分散晨光新材加速布局145盈利预测与估值156风险提示16图表目录图1SiO2气凝胶是目前市场的主流产品3图2石油化工为气凝胶最大的应用领域消费占比达到564图3溶胶-凝胶过程是制备气凝胶最核心的过程5图4使用纤维增强制备气凝胶毡可以加强气凝胶的力学性能6图5气凝胶复合产品可用于动力电池的防火隔热7图6气凝胶制品可用于新能源车整车的防火隔热系统7图7气凝胶制品可用于建筑的节能保温9图82021年我国外墙保温材料市场规模约1719亿元9图9使用气凝胶做保温层的厚度更加轻薄11图10气凝胶可有效阻断热传递途径11图11目前原材料成本占气凝胶生产总成本的4814表1不同种类的气凝胶具有不同的优缺点制备方法以及相关应用场景3表2常压干燥有一定成本优势但是超临界CO2法更加成熟和普遍5表3气凝胶毡可制成多类复合产品应用于新能源汽车电芯模组PACK及整车的防火隔热系统7表4以2025年为例气凝胶制品在国内新能源车领域渗透率的提升将带动其市场规模快速增长8表5相比于传统的建筑保温材料气凝胶制品具备多项优势9表6以2025年为例国内建筑保温材料是千亿级市场气凝胶制品替代空间广阔10表7以2025年为例随渗透率提升气凝胶在油气输送管道的市场空间亦将快速增长11表82025年气凝胶市场规模扩大至百亿元指日可待气凝胶剑指未来千亿星辰大海12表9当前在管道保温领域采用气凝胶方案的成本较传统方案更高13表10若气凝胶售价下探30则气凝胶方案在管道保温领域将具有明显替代优势13表11晨光新材利用已有硅烷产业链加速布局气凝胶产品14表12盈利预测与估值表16请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明218行业深度报告1气凝胶是一种性能优良应用广泛的纳米级多孔固态材料11气凝胶种类多样目前主要以SiO2为主下游应用场景广阔气凝胶是一种在新能源石油化工工业隔热建筑建造等领域具有广泛应用价值的纳米级多孔固态材料独特的纳米多孔结构使其具有低热导率低折射率低声阻抗等多种优良的物理性能气凝胶种类多样发展至今已由单一组分的SiO2气凝胶形成了包括氧化物气凝胶有机气凝胶碳气凝胶复合气凝胶在内的多种类型其中SiO2气凝胶是最早制得同时也是目前研究时间最长溶胶-凝胶机理最为成熟制备工艺最为完善的气凝胶据PRnob数据2021年全球气凝胶市场规模为835亿美元其中SiO2气凝胶占比近7成图1SiO2气凝胶是目前市场的主流产品Si气凝胶气凝胶氧化物气凝胶Zr气凝胶有机气凝胶及碳气凝胶气凝胶气凝胶的分类其它过渡金属氧复合气凝胶化物基气凝胶其它种类气凝胶资料来源气凝胶材料及其应用开源证券研究所表1不同种类的气凝胶具有不同的优缺点制备方法以及相关应用场景气凝胶分类优点缺点应用制备方法通常是以正硅酸四甲酯TMOS或正硅密度低比表面积高高度脆性及易碎性生主要用于诸多领域的隔SiO2气凝胶酸四乙酯TEOS为硅源采用超临界干孔隙率可达99以上产成本目前偏高热吸附燥制得用作高压绝缘材料高速熔点高于2000具备金属铝醇盐对水具有高或低速集成电路衬底材通常由金属铝醇盐经水解缩聚反应后Al2O3气凝胶高温热稳定性的同时具的反应活性因而很难料真空电极隔离介质以通过超临界干燥制得备良好的保温隔热效果控制其缩聚反应进程及超级电容器高温绝热材料高温催化以正丁氧基锆为原料通过溶胶-凝胶法ZrO2气凝胶高熔点耐超高温性能生产成本高剂及吸附剂制得苯胺-丙酮原位生成水法用于锂离子电池阴极材低电导率离子扩散性通过钒的有机醇盐经水解缩聚反应熔V2O5气凝胶比电容高比表面积大料以及超级电容器电极能差融水淬法双氧水法离子交换法材料的研究碳气凝胶更高的孔隙率及比表面应用较少工艺少见主要应用于高温隔热保由有机气凝胶通常为RF类有机气凝请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明318行业深度报告气凝胶分类优点缺点应用制备方法积密度变化范围更广温材料方面胶在惰性气体的保护下经高温碳化处且拥有很高的电导率理后制得资料来源气凝胶材料的研究进展气凝胶材料及其应用开源证券研究所从硅基气凝胶产业链来看硅源材料主要分为无机硅源和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TMOS正硅酸乙酯TEOS烷氧基硅烷等功能性硅烷而下游的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其中石油化工为最大应用领域消费占比达到56其次应用于工业隔热占比为18在新能源领域气凝胶则主要应用于动力电池电芯之间的隔热阻燃模组与壳体之间的隔热防震层电池箱的外部防寒层和高温隔热层等未来随着气凝胶技术的进步我们认为其应用场景十分广阔是具备成长空间的大赛道和大单品图2石油化工为气凝胶最大的应用领域消费占比达到56石油化工56无机硅源工业隔热18气凝胶建筑建造9交通领域8有机硅源其他9资料来源IDTechEx开源证券研究所12气凝胶干燥方法分为常压干燥法和超临界干燥法气凝胶的生产制备主要分为两步第一步通过溶胶-凝胶过程制得凝胶第二步通过一定的干燥方法将凝胶内的液态物质替换为气态从而制得气凝胶溶胶-凝胶过程是制备气凝胶最核心的过程它通常是指前驱体在催化剂酸或碱的作用下进行水解缩聚反应后形成溶胶进而通过老化形成凝胶的过程通过改变前驱体种类催化剂浓度体系温度及pH等参数可实现对凝胶骨架微观结构的调控而材料的结构往往决定其所具有的功能因而通过调节溶胶凝胶参数可制得具有特定功能的气凝胶请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明418行业深度报告图3溶胶-凝胶过程是制备气凝胶最核心的过程资料来源气凝胶材料及其应用以市场占比最高的硅基气凝胶为例其生产成本主要集中在原材料硅源设备折旧以及能耗方面据21世纪经济报道新闻AspenAerogels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因此有效降低成本一方面依赖于制备工艺的突破另一方面通过低成本原材料大规模产业化或者进一步降低原料单耗实现其中干燥工艺是制约制备流程成本的主要因素通常制备气凝胶的干燥方法主要分为4类超临界干燥亚临界干燥冷冻干燥及常压干燥超临界干燥法是最早提出应用最为广泛的干燥方法它是指将干燥溶剂的温度压强均提升至其超临界点以上从而消除凝胶孔洞内的气液界面是对样品进行干燥的方法为了避免溶剂的蒸发在超临界干燥前会预先向高压釜内充入一定量的N2从而达到预增压的效果通常被用于超临界干燥的试剂包含以乙醇为代表的有机溶剂与液态CO2两类与有机溶剂相比选用液态CO2作干燥介质操作更为安全同时较低的超临界温度及压力会使凝胶骨架在干燥过程中基本保持不变凝胶表面的化学基团也会相对稳定存在但CO2超临界干燥存在漫长的溶剂替换过程同时要求被替换的溶剂能够与液态CO2互溶因此时间成本较高但是超临界CO2干燥法工艺较为成熟工艺包完善为市面上较多采用的气凝胶生产工艺如爱彼爱和晨光新材宏柏新材等公司均采用此方法常压干燥不需要超临界干燥所使用的高压釜但需要漫长的溶剂替换过程从而避免在干燥过程中凝胶吸水以及气液界面张力对凝胶骨架造成破坏通常在进行常压干燥前需要将凝胶内的溶剂替换为表面张力较小的试剂之后对凝胶表面进行修饰处理即将凝胶表面亲水的羟基替换为疏水的甲基最后再进行干燥相对于超临界干燥而言常压干燥在保持气凝胶微观结构的同时也有效地降低了干燥过程的危险性是4种常见的干燥方法中操作最简单使用最经济的方法常压干燥工艺可降低气凝胶的生产成本但是工艺难度较大表2常压干燥有一定成本优势但是超临界CO2法更加成熟和普遍比较项目超临界干燥常压干燥设备投入设备系统较为复杂运行和维护成本较高设备系统较为简单设备投入低生产成本设备投资高折旧高能耗高设备投资低折旧低能耗低产品性能二氧化硅气凝胶无显著差异二氧化硅气凝胶无显著差异请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明518行业深度报告比较项目超临界干燥常压干燥技术门槛技术门槛较低工艺包成熟容易进入技术门槛较高有一定进入难度和工艺壁垒原料选择以有机硅源为主有机硅源和无机硅源理论皆可资料来源气凝胶材料及其应用开源证券研究所13气凝胶毡是气凝胶终端的产品形态气凝胶毡是指使用纤维增强法以改善气凝胶脆性增强力学性能制备而成的气凝胶复合材料其原理是将纤维作为支撑骨架支撑具有纳米孔结构的气凝胶使制得的复合材料更适用于多领域的应用制备气凝胶毡最简单的方法是将短纤维后来发展到预制纤维毡在凝胶之前加入到溶胶中使得两者能够充分结合以生成复合材料制备使用的纤维分两大类一类是有机纤维聚丙烯纤维碳纤维芳纶纤维等另一类是无机纤维硅酸铝纤维陶瓷微纤维和玻璃纤维等各种研究表明使用纤维增强制备气凝胶复合材料可以加强气凝胶的力学性能使二氧化硅气凝胶的实用性进一步增强目前市场上尤其以二氧化硅气凝胶毡应用最为广泛纳诺科技爱彼爱和等公司正在致力于气凝胶毡的研发与市场推广图4使用纤维增强制备气凝胶毡可以加强气凝胶的力学性能资料来源二氧化硅气凝胶及其保温材料制备和性能研究2新老领域同步发力千亿级大市场蓄势待发21新能源车动力电池及整车的新型防火隔热材料有望加速渗透气凝胶毡可制成各类复合产品用于新能源车动力电池及整车的防火隔热系统随着新能源汽车产业的快速发展动力电池的热安全问题引起相关部门的关注高温过充内短路以及机械破坏均可能引发动力电池组的热失控造成火灾甚至爆炸威胁驾乘人员的安全2020年5月工信部发布的电动汽车用动力蓄电池安全要求提出电池单体发生热失控后电池系统需在5分钟内不起火不爆炸为请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明618行业深度报告乘员安全逃生提供时间电池厂主机厂一般在电芯之间模组和PACK的上盖使用防火隔热材料从而延缓或者阻止电池组热扩散以及火焰的蔓延目前常用的防火隔热材料包括玻璃纤维棉硅酸铝棉复合隔热板等然而传统防火隔热材料存在导热系数高厚度大防火防水性能一般保温性能衰减快等缺陷根据中国科学技术大学论文二氧化硅气凝胶及其在保温隔热领域应用进展相较于传统保温材料二氧化硅气凝胶只需15-13的厚度即可达到同等的隔热效果为动力电池及整车节省更多空间目前河南爱彼爱和新材料有限公司的气凝胶隔热垫气凝胶防火毯防火涂料防火绝缘复合带等气凝胶系列产品已构建起电芯模组PACK及整车级别的立体式防火隔热系统以使电动汽车满足GB38031-2020电动汽车用动力蓄电池安全要求中的热扩散防护标准图5气凝胶复合产品可用于动力电池的防火隔热图6气凝胶制品可用于新能源车整车的防火隔热系统资料来源爱彼爱和官网资料来源爱彼爱和官网表3气凝胶毡可制成多类复合产品应用于新能源汽车电芯模组PACK及整车的防火隔热系统气凝胶制品应用部位功能以气凝胶毡作为防火隔热芯材用薄膜或涂层封装兼具缓冲功能的复合产品可装气凝胶隔热垫电芯间模组间配于电芯间及模组间有效阻隔热扩散双组份无溶剂型环氧防火涂料涂刷于异型基材表面遇火时涂层发泡膨胀并碳化形膨胀型防火涂料铝制PACK等成隔热耐火层可应用于铝制PACK等部位提高其耐火性能以气凝胶毡作为防火隔热层使用玻纤布等贴面复合可大面积使用的防火隔热产品气凝胶防火毯模组PACK车身底板部位产品可用于模组PACK及车身底板部位延缓电池火焰蔓延保护人员安全以陶瓷化硅橡胶与玻纤布复合而成的耐高温防火绝缘材料可应用于模组外侧解决防火绝缘复合带模组外侧电池组高温下绝缘失效问题以气凝胶与有机材料复合而成的弹性泡棉材料产品隔热性能突出轻薄有弹性可气凝胶泡棉车载电子电池组等应用于消费电子车载电子电池组等部位进行隔热或保温资料来源爱彼爱和官网开源证券研究所价格据全球气凝胶龙头企业AspenAerogel发布的2021年度报告2021年AspenAerogel气凝胶制品的销售均价约为346美元平方英尺按1平方米107639平方英尺换算2021年AspenAerogel气凝胶制品的销售均价约为240元平方米请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明718行业深度报告用量据国家新材料产业发展战略咨询委员会发布的2022气凝胶行业研究报告平均每辆新能源汽车需要2-5平方米的气凝胶复合材料若我们取中间值3平米辆则气凝胶制品在新能源汽车中的单车价值量约为720元需求量据Wind统计2022年国内新能源车产量约为72190万辆若我们假设2022年气凝胶制品在国内新能源车领域的渗透率为10则2022年国内新能源汽车行业对气凝胶制品的需求量约为325万平米市场规模约为780亿元据全球新能源网预测2025年我国新能源车销量有望达到1200万辆若我们假设2025年气凝胶制品在国内新能源车领域的渗透率提升至50则2025年国内新能源汽车行业对气凝胶制品的需求量将增长至1800万平米市场规模将达到4320亿元表4以2025年为例气凝胶制品在国内新能源车领域渗透率的提升将带动其市场规模快速增长国内新能源汽车领域气凝胶渗透率1020304050气凝胶制品均价元平米240240240240240单车气凝胶用量平米辆33333单车气凝胶价值量元辆7207207207207202025年国内新能源汽车销量万辆12001200120012001200国内新能源车领域气凝胶需求量万平米360720108014401800国内新能源车领域气凝胶市场规模亿元8641728259234564320数据来源WindAspenAerogel年报国家新材料产业发展战略咨询委员会全球新能源网开源证券研究所22建筑节能传统的建筑保温材料是千亿级市场替代空间广阔传统的建筑保温材料是千亿级市场气凝胶制品凭借优异的性能轻薄的结构有望加速替代在办公室洁净室冷库工厂家庭取暖制冷等场合日常需要耗费大量电能来维持建筑内特定的温度使之达到相应的使用条件因此在建筑的内外墙使用保温隔热材料可减少建筑内部空间与外界温差而造成的能量损失有利于节能降耗据西安市建筑节能协会数据2021年我国外墙保温材料的市场规模已达到171870亿元2015-2021年的年均复合增速高达20相较于传统的墙体保温材料气凝胶制品具备性能好厚度薄节省建筑空间等优势据论文SiO2气凝胶纤维复合材料制备及其在建筑节能领域应用的进展相较于传统的墙体保温材料聚氨酯发泡板岩棉板石膏保温砂浆玻化微珠保温砂浆等气凝胶复合产品的导热系数与燃烧等级均占优势为达到同样的建筑节能设计标准传统的建筑保温材料需使用40-50mm而气凝胶毡板保温层仅需15-25mm因此使用气凝胶制品可使保温材料在建筑空间中的占比减少约50有效提高房屋使用面积请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明818行业深度报告图7气凝胶制品可用于建筑的节能保温图82021年我国外墙保温材料市场规模约1719亿元2000251800171871600201423314001176212001596411000810280068661057226004005200002015201620172018201920202021市场规模亿元YoY右轴资料来源爱彼爱和官网数据来源西安市建筑节能协会公众号开源证券研究所表5相比于传统的建筑保温材料气凝胶制品具备多项优势指标气凝胶制品优势能源效率气凝胶导热系数非常低有助于建筑室内温度稳定舒适从而降低整体能源消耗气凝胶类建筑保温材料结构更加轻薄对于新建建筑可以有效减少保温层厚度增大室内空间此外室内空间还可以用在古建筑修复上降低对古建筑的损伤降低霉菌气凝胶是一种长效疏水材料可以有效防止建筑发生霉变危害住户身体健康资料来源爱彼爱和官网开源证券研究所价格据论文SiO2气凝胶纤维复合材料制备及其在建筑节能领域应用的进展建筑节能设计中气凝胶毡板的保温层厚度约15-25mm我们取中值20mm若我们假设气凝胶毡的售价为11000元立方米则单平米气凝胶毡的售价约为220元建筑竣工面积据wind数据2020-2022年我国房屋建筑竣工面积分别为384840834055亿平方米我们假设2023-2025年我国建筑竣工面积保持在40亿平米外墙竣工面积据房天下官网数据一般住宅工程的外墙面积与建筑面积的比值为062-067若我们取中值065则我们推算出2023-2025年我国建筑外墙竣工面积保持在26亿平米需求量若我们假设2022年气凝胶制品在我国建筑节能领域的渗透率为020则2022年我国建筑节能领域对气凝胶制品的需求量为52712万平方米市场规模达1160亿元若我们假设2025年气凝胶制品在我国建筑节能领域的渗透率提升至100则2025年我国建筑节能对气凝胶制品的需求量有望增长至2600万平方米市场规模达将高达5720亿元气凝胶制品在千亿级的建筑保温赛道替代空间广阔请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明918行业深度报告表6以2025年为例国内建筑保温材料是千亿级市场气凝胶制品替代空间广阔国内建筑领域气凝胶制品渗透率0200501005001000气凝胶制品均价元平米2202202202202202025年国内建筑竣工面积亿平方米40404040402025年国内建筑外墙竣工面积亿平方米2626262626国内建筑领域气凝胶需求量万平米520130026001300026000国内建筑领域气凝胶制品市场规模亿元1144286057202860057200数据来源Wind房天下官网SiO2气凝胶纤维复合材料制备及其在建筑节能领域应用的进展开源证券研究所23石化管道气凝胶可有效减少管道输送中的热量损失市场潜力大近年来气凝胶毡作为一种新型绝热材料广泛应用于石化行业油气传输蒸汽管道和工艺管道上可有效保护管道介质在输送过程中热量的损失目前用于管道保温的材料主要有硅酸钙复合硅酸盐岩棉等这些保温材料的导热系数会随着环境温度和湿度的上升而产生较大幅度的增大为满足不超过规定的最大允许热损失量的要求就需要增加保温材料的厚度使用较厚的保温层对材料的运输施工使用空间等都会造成较大影响因此采用技术先进高效保温的材料对热力管道进行节能技术改造减薄保温层厚度降低管线热损失是热力管道节能保温的重要攻克领域气凝胶的孔径尺寸低于常压下空气分子平均自由程可使气凝胶孔隙中空气分子近似静止避免了空气的对流传热气凝胶很低的体积密度及纳米网络结构的弯曲路径也阻止了气态和固态热传导趋于无穷多的空隙壁可以使热辐射降至最低通过三方面共同作用几乎阻断了热传递的途径使气凝胶达到十分出众的绝热效果甚至远低于常温下静态空气0025WmK的导热系数达到0013WmK以下对比传统保温材料二氧化硅气凝胶绝热毡导热系数仅为传统保温材料的1315保温隔热能力是传统材料的28倍具有优异的防火性及防水性具备较好的抗拉抗压能力及化学稳定性根据论文二氧化硅气凝胶绝热毡的应用及性能分析中国石化塔河炼化的常压焦化装置使用传统的III型高温玻璃棉毡保温材料后续管道保温结构改造采用二氧化硅气凝胶保温毛毡单面铝箔玻纤布保温材料组合保温的方式论文通过对高温管道改造前后对比分析计算表明1采用二氧化硅气凝胶绝热毡新型保温材料后热损失降低了3466节能效果明显2二氧化硅气凝胶绝热毡作为新型保温材料其保温性能明显优于传统保温材料突出表现为热力管道起终点温差明显低于传统保温材料保温层厚度较传统保温材料降低50以上因此二氧化硅气凝胶绝热毡作为新型保温材料具有防火隔热防水超低导热系数等性能且使用寿命长是炼油企业高温管道的理想选择请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1018行业深度报告图9使用气凝胶做保温层的厚度更加轻薄图10气凝胶可有效阻断热传递途径气凝胶气凝胶资料来源爱彼爱和官网开源证券研究所资料来源SiO2气凝胶隔热保温涂料的研究及保温结构优化设计开源证券研究所我们以油气输送管道为例以油气管道为例据中国工业经济联合会会长工信部原部长李毅中介绍2021年我国油气长输管线包括国内管线和国外管线总里程达到165万公里一般而言油气管道直径介于15毫米-1500毫米之间我们取600毫米即06米计算据论文SiO2气凝胶纤维复合材料制备及其建筑节能领域应用的进展对油气管道进行保温需约20毫米气凝胶毡由此可计算得出用于油气管道保温的气凝胶毡材料横截面积约为004平方米总体积约为642万立方米我们以当前气凝胶市场价10000元立方米进行估算总市场空间可达642亿元2021年我们以渗透率1进行计算气凝胶在油气输送管道的市场空间约为64亿元对应64万方气凝胶需求根据国家发展改革委国家能源局印发十四五现代能源体系规划提出2025年全国油气管网规模预计达到21万公里左右由此可以预计2025年油气输送管道领域的气凝胶总市场空间可达817亿元假设渗透率提升至3气凝胶在油气输送管道的市场规模可达245亿元左右对应245万立方米气凝胶需求若渗透率提升至15油气输送管道的市场规模可上升至123亿元对应123万立方米需求以上测算仅考虑油气传输管道未考虑炼厂的蒸汽管道和工艺管道等若考虑在内市场空间或更大表7以2025年为例随渗透率提升气凝胶在油气输送管道的市场空间亦将快速增长国内油气输送管道领域气凝胶制品渗透率1351015气凝胶均价元立方米10000100001000010000100002025年国内油气输送管道总里程米210000000210000000210000000210000000210000000国内油气输送管道领域气凝胶需求量万立方米81824534088817712265国内油气输送管道领域气凝胶市场规模亿元81824534088817712265数据来源十四五现代能源体系规划人民资讯SiO2气凝胶纤维复合材料制备及其建筑节能领域应用的进展开源证券研究所请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1118行业深度报告24气凝胶所处千亿赛道随渗透率提升市场规模将超百亿元综上保守假设2025年在国内新能源领域气凝胶渗透率为20国内建筑领域气凝胶渗透率为05石化管道领域气凝胶渗透率为3则对应的总市场规模可达70亿元中性假设2025年在国内新能源领域气凝胶渗透率为30国内建筑领域气凝胶渗透率为1石化管道领域气凝胶渗透率为5则对应的总市场规模可达124亿元乐观假设2025年在国内新能源领域气凝胶渗透率为50国内建筑领域气凝胶渗透率为5石化管道领域气凝胶渗透率为10则对应的总市场规模可达411亿元我们认为气凝胶是一个大单品所处千亿大赛道未来随工艺革新成本下降和渗透率提升市场规模扩大至百亿元指日可待气凝胶剑指未来千亿星辰大海表82025年气凝胶市场规模扩大至百亿元指日可待气凝胶剑指未来千亿星辰大海不同领域市场空间测算保守中性乐观国内新能源汽车领域气凝胶渗透率203050气凝胶制品均价元平米240240240单车气凝胶用量平米辆333单车气凝胶价值量元辆7207207202025年国内新能源汽车销量万辆120012001200国内新能源车领域气凝胶需求量万平米72010801800国内新能源车领域气凝胶市场规模亿元172643国内建筑领域气凝胶制品渗透率051050气凝胶制品均价元平米2202202202025年国内建筑竣工面积亿平方米4040402025年国内建筑外墙竣工面积亿平方米262626国内建筑领域气凝胶需求量万平米1300260013000国内建筑领域气凝胶制品市场规模亿元2957286国内石化管道领域气凝胶制品渗透率3510气凝胶均价元立方米1000010000100002025年国内石化管道总里程米210000000210000000210000000国内石化管道领域气凝胶需求量万立方米245409818国内石化管道领域气凝胶市场规模254182总市场规模亿元70124411数据来源WindAspenAerogel年报国家新材料产业发展战略咨询委员会全球新能源网房天下官网SiO2气凝胶纤维复合材料制备及其在建筑节能领域应用的进展开源证券研究所3成本端当前气凝胶原材料成本占比较低综合成本仍有下探空间目前气凝胶渗透率较低的主要原因是售价相对传统材料较高以管道保温领域为例据论文SiO2气凝胶纤维复合材料制备及其在建筑节能领域应用的进展使用传统方案对管道进行保温需要180mm厚容重为100kgm3的硅酸铝管05mm厚请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1218行业深度报告3的镀锌铁皮而气凝胶方案仅需20mm厚的SiO2气凝胶毡30mm厚容重为80kgm的岩棉毡和06mm厚的镀锌铁皮使保温材料厚度大幅降低硅酸铝棉平均价格约700元m3岩棉价格约400元m3若我们按照气凝胶当前均价10000元立方米计算则我们可测算得出管道保温领域采用传统方案的成本约为126元平米而采用气凝胶方案的成本约为212元平米表9当前在管道保温领域采用气凝胶方案的成本较传统方案更高传统方案气凝胶方案气凝胶均价元立方米1000010000硅酸铝管均价元立方米700700岩棉毡均价元立方米400400气凝胶厚度mm020硅酸铝管厚度mm1800岩棉毡厚度mm030单平米气凝胶价值量元平米0200单平米硅酸铝管价值量元平米1260单平米岩棉毡价值量元平米012单平米总成本元平米126212数据来源SiO2气凝胶纤维复合材料制备及其在建筑节能领域应用的进展开源证券研究所若我们假设气凝胶成本售价下探30则我们可测算出管道保温领域采用传统方案的成本约为126元平米而采用气凝胶方案的成本下降至152元平米此外采用气凝胶方案可有效减少管道使用中的热量损失节省管道空间使用彼时气凝胶方案将具有明显竞争优势有望加速替代表10若气凝胶售价下探30则气凝胶方案在管道保温领域将具有明显替代优势传统方案气凝胶方案气凝胶均价元立方米100007000硅酸铝管均价元立方米700700岩棉毡均价元立方米400400气凝胶厚度mm020硅酸铝管厚度mm1800岩棉毡厚度mm030单平米气凝胶价值量元平米0140单平米硅酸铝管价值量元平米1260单平米岩棉毡价值量元平米012单平米总成本元平米126152数据来源SiO2气凝胶纤维复合材料制备及其在建筑节能领域应用的进展开源证券研究所目前气凝胶材料成本占比仅48综合成本仍有较大下探空间气凝胶的生产成本主要集中在原料硅源干燥设备折旧和能耗三方面据21世纪经济网报道AspenAerogels数据显示原材料成本约占气凝胶总成本的48制造成本约占44其他请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1318行业深度报告成本约占8目前气凝胶的原材料成本占总成本的比例较低未来随着气凝胶企业的规模化量产及工艺路线的优化气凝胶综合成本的下探弹性充足图11目前原材料成本占气凝胶生产总成本的48其他成本8原材料成本48制造成本44原材料成本制造成本其他成本数据来源21世纪经济网开源证券研究所4供给端国内起步晚竞争格局分散晨光新材加速布局国内气凝胶行业格局分散晨光新材规划约335万立方米年气凝胶及复合材料目前我国生产气凝胶的企业约有40家整体起步较晚规模较小缺乏品牌知名度高市场影响力大的企业竞争格局较为分散晨光新材抓住市场机遇利用已有硅烷产业链切入气凝胶赛道公司投资建设的年产23万吨特种有机硅材料项目年产30万吨功能性硅烷项目及年产30万吨硅基及气凝胶新材料项目中均包含气凝胶项目规划产能合计约335万立方米年按照现有规划完全投产后是产能最大的气凝胶龙头公司据公司公告晨光新材年产23万吨特种有机硅材料项目中的气凝胶相关生产项目气凝胶产能约1万立方米年已经完成了相关的设计并正在着力推进项目建设投产在即表11晨光新材利用已有硅烷产业链加速布局气凝胶产品企业现有产能在建产能晨光新材335万立方米年硅基气凝胶新材料宏柏新材1万立方米年功能性气凝胶中国化学5万立方米年气凝胶复合材料25万立方米年气凝胶复合材料江瀚新材2000吨年气凝胶复合材料泛亚微透25万平米年气凝胶复合材料兴发集团5000L水玻璃气凝胶中试装置设计爱彼爱和1万立方米气凝胶材料及复合材料纳诺科技300万平米年气凝胶及复合材料36万立方米年气凝胶及复合材料埃力生3万立方米年气凝胶及复合材料700万平米年真空绝热板气凝胶及气凝胶复合绝热材料阳中新材30万立方米年气凝胶绝热毡2万吨年气凝胶粉体金纳科技2万立方米年气凝胶请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1418行业深度报告企业现有产能在建产能泛锐熠辉2万立方米年气凝胶复合材料25万立方米年气凝胶毡1100吨年气凝胶粉体中凝科技25万吨年气凝胶涂料10万立方米年气凝胶复合不燃保温板凌玮科技2万吨年超细二氧化硅气凝胶航天乌江12万立方米年气凝胶安珈新材料2万立方米年气凝胶绝热材料航天海鹰60万平米年气凝胶材料中懋新能源5千万片年气凝胶隔热材料泰艾锐捷1万吨年碳气凝胶项目1200吨年气凝胶粉粒1000万平米年气凝胶绝热保温毡1000中科润资吨年气凝胶相变材料300吨年气凝胶改性聚脲北京建工32万立方米年气凝胶绝热毡东莞硅翔7500万片年动力电池热管理产品6000万片年动力电池热管理产品资料来源各公司公告各公司官网中国石油石化研究会技装委公众号广东省能源局政府信息公开平台官网阳泉市人民政府官网娄底市生态环境局官网婺源县人民政府官网开源证券研究所5盈利预测与估值晨光新材公司利用已有硅烷产业链切入气凝胶赛道公司投资建设的年产23万吨特种有机硅材料项目年产30万吨功能性硅烷项目及年产30万吨硅基及气凝胶新材料项目中均包含气凝胶项目规划产能合计约335万立方米年据公司公告晨光新材年产23万吨特种有机硅材料项目中的气凝胶相关生产项目气凝胶产能约1万立方米年已经完成了相关的设计并正在着力推进项目建设投产在即宏柏新材公司利用已有硅烷产业链切入气凝胶赛道2020年8月公司公告拟投入募投资金约122亿元新建气凝胶产能1万立方米年据公司2021年报该项目预计于2023年逐步分批次达产公司使用硅烷产业链中的副产物四氯化硅乙醇等做为生产气凝胶的原材料有效降低了公司的采购成本此外气凝胶生产线的主要能源需求为电力和热蒸汽均由公司的子公司江维高科接入配套完善中国化学硅基纳米气凝胶复合材料一体化项目是中国化学旗下华陆工程科技有限责任公司首个以技术驱动的实业项目据公司公告目前公司已投产的年产5万立方米硅基纳米气凝胶复合材料项目为国内规模较大工艺先进自动化程度较高的气凝胶生产装置项目于2022年2月27日一次性开车成功并产出第一批合格硅基纳米气凝胶复合绝热毡产品此外公司计划在2023年启动项目二期和三期计划2025年建成达到30万立方米江瀚新材据公司招股书公司拟以募投资金172亿元投资建设年产2000吨气凝胶复合材料产业化建设项目请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1518行业深度报告表12盈利预测与估值表2023年2月9日归母净利润增速PE评级证券代码证券简称收盘价2021A2022E2023E2024E2021A2022E2023E2024E605399SH晨光新材4220320935823935013713911283未评级605366SH宏柏新材17343671582303311456175134103买入601117SH中国化学871266217280173194947463未评级603281SH江瀚新材64341204未评级数据来源Wind开源证券研究所注未评级公司盈利预测与估值来自Wind一致预期江瀚新材无Wind一致预期6风险提示产品渗透率不及预期产能释放不及预期下游需求萎靡等请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1618行业深度报告特别声明证券期货投资者适当性管理办法证券经营机构投资者适当性管理实施指引试行已于2017年7月1日起正式实施根据上述规定开源证券评定此研报的风险等级为R3中风险因此通过公共平台推送的研报其适用的投资者类别仅限定为专业投资者及风险承受能力为C3C4C5的普通投资者若您并非专业投资者及风险承受能力为C3C4C5的普通投资者请取消阅读请勿收藏接收或使用本研报中的任何信息因此受限于访问权限的设置若给您造成不便烦请见谅感谢您给予的理解与配合分析师承诺负责准备本报告以及撰写本报告的所有研究分析师或工作人员在此保证本研究报告中关于任何发行商或证券所发表的观点均如实反映分析人员的个人观点负责准备本报告的分析师获取报酬的评判因素包括研究的质量和准确性客户的反馈竞争性因素以及开源证券股份有限公司的整体收益所有研究分析师或工作人员保证他们报酬的任何一部分不曾与不与也将不会与本报告中具体的推荐意见或观点有直接或间接的联系股票投资评级说明评级说明买入Buy预计相对强于市场表现20以上增持预计相对强于市场表现证券评级outperform520中性Neutral预计相对市场表现在55之间波动减持underperform预计相对弱于市场表现5以下看好overweight预计行业超越整体市场表现行业评级中性Neutral预计行业与整体市场表现基本持平看淡underperform预计行业弱于整体市场表现备注评级标准为以报告日后的612个月内证券相对于市场基准指数的涨跌幅表现其中A股基准指数为沪深300指数港股基准指数为恒生指数新三板基准指数为三板成指针对协议转让标的或三板做市指数针对做市转让标的美股基准指数为标普500或纳斯达克综合指数我们在此提醒您不同证券研究机构采用不同的评级术语及评级标准我们采用的是相对评级体系表示投资的相对比重建议投资者买入或者卖出证券的决定取决于个人的实际情况比如当前的持仓结构以及其他需要考虑的因素投资者应阅读整篇报告以获取比较完整的观点与信息不应仅仅依靠投资评级来推断结论分析估值方法的局限性说明本报告所包含的分析基于各种假设不同假设可能导致分析结果出现重大不同本报告采用的各种估值方法及模型均有其局限性估值结果不保证所涉及证券能够在该价格交易请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1718行业深度报告法律声明开源证券股份有限公司是经中国证监会批准设立的证券经营机构已具备证券投资咨询业务资格本报告仅供开源证券股份有限公司以下简称本公司的机构或个人客户以下简称客户使用本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户本报告是发送给开源证券客户的属于商业秘密材料只有开源证券客户才能参考或使用如接收人并非开源证券客户请及时退回并删除本报告是基于本公司认为可靠的已公开信息但本公司不保证该等信息的准确性或完整性本报告所载的资料工具意见及推测只提供给客户作参考之用并非作为或被视为出售或购买证券或其他金融工具的邀请或向人做出邀请本报告所载的资料意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断本报告所指的证券或投资标的的价格价值及投资收入可能会波动在不同时期本公司可发出与本报告所载资料意见及推测不一致的报告客户应当考虑到本公司可能存在可能影响本报告客观性的利益冲突不应视本报告为做出投资决策的唯一因素本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户不构成客户私人咨询建议本公司未确保本报告充分考虑到个别客户特殊的投资目标财务状况或需要本公司建议客户应考虑本报告的任何意见或建议是否符合其特定状况以及若有必要咨询独立投资顾问在任何情况下本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议在任何情况下本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任若本报告的接收人非本公司的客户应在基于本报告做出任何投资决定或就本报告要求任何解释前咨询独立投资顾问本报告可能附带其它网站的地址或超级链接对于可能涉及的开源证券网站以外的地址或超级链接开源证券不对其内容负责本报告提供这些地址或超级链接的目的纯粹是为了客户使用方便链接网站的内容不构成本报告的任何部分客户需自行承担浏览这些网站的费用或风险开源证券在法律允许的情况下可参与投资或持有本报告涉及的证券或进行证券交易或向本报告涉及的公司提供或争取提供包括投资银行业务在内的服务或业务支持开源证券可能与本报告涉及的公司之间存在业务关系并无需事先或在获得业务关系后通知客户本报告的版权归本公司所有本公司对本报告保留一切权利除非另有书面显示否则本报告中的所有材料的版权均属本公司未经本公司事先书面授权本报告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷贝复印件或复制品或再次分发给任何其他人或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用所有本报告中使用的商标服务标记及标记均为本公司的商标服务标记及标记开源证券研究所上海深圳地址上海市浦东新区世纪大道1788号陆家嘴金控广场1号地址深圳市福田区金田路2030号卓越世纪中心1号楼10层楼45层邮编200120邮编518000邮箱researchkyseccn邮箱researchkyseccn北京西安地址北京市西城区西直门外大街18号金贸大厦C2座9层地址西安市高新区锦业路1号都市之门B座5层邮编100044邮编710065邮箱researchkyseccn邮箱researchkyseccn请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1818
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