气凝胶被称为改变世界的神奇材料,列入20世纪90年代以来10大热门科学技术之一,是具有巨大应用价值的军民两用技术。气凝胶产业是一个典型的高科技、高附加值的产业,但也意味着高风险、高投入,产业化需要大量的关键技术积累,产业化过程中需要大量时间和资金的投入。近年来随着国内气凝胶企业逐步增多,规模不断扩大,再得益于国内节能减排政策推行和经济体量的的迅速扩大,气凝胶行业进入快速发展阶段。
1、行业概述
①概述
气凝胶,是一种具有纳米多孔结构的新型材料,1931年由美国Kistler.S.发明,因轻若薄雾蓝色泛蓝,又被称为“蓝烟”、“冻结的烟”,创下15项吉尼斯纪录,在热学、光学、电学、力学、声学等领域显示许多奇特的性能,被称为改变世界的神奇材料,列入20世纪90年代以来10大热门科学技术之一,是具有巨大应用价值的军民两用技术。
图表:气凝胶特点及应用
方向 | 特性 | 应用 |
热学 | 在所有固体材料中热导率最低,轻质,透明 | 建筑节能,保温隔热材料,浇铸用模具等(被称为保温隔热领域的终极材料) |
密度 | 超低密度材料(最低可达1kg/m3) | ICF以及X光激光靶 |
孔隙率 | 高孔隙率,高比表面积 | 催化剂,吸附剂,缓释剂,离子交换剂,传感器等 |
光学 | 低折射率,透明 | Cherenkov探测器,光波导,低折射率光学材料及其它器件 |
声学 | 低声速 | 声耦合器件 |
电学 | 低介电常数,高介电强度,高比表面积 | 微电子行业中的介电材料,电极,超级电容器 |
机械 | 弹性,轻质 | 高能吸收剂,高速粒子捕获剂 |
气凝胶因成分不同,主要有二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、氧化锆气凝胶和碳气凝胶等。当前,二氧化硅气凝胶的绝热性能最为引人注目,技术也最为成熟,国内外气凝胶的产业化发展大多围绕二氧化硅气凝胶绝热应用展开。
②产业周期
实际上,如果从产业生命周期角度,气凝胶产业发展至今,仍然处在较早发展阶段,整体上处于成长期早期阶段。该阶段,气凝胶行业技术研发速度加快,产品价格显著降低,进入企业不断增多,整个行业进入了快速发展的窗口期。
图表:气凝胶产业生命周期分析
图表:气凝胶进入壁垒分析
指标 | 相关分析 |
技术壁垒 | 气凝胶行业属于典型的技术密集型行业,行业潜在进入者将面临较高的行业技术壁垒。新技术只有少数厂商和科研机构掌握,并且这些厂商和科研机构利用专利等形式来阻挡新技术的扩散。因而,新进入者只有通过购买(需要资金)或者自己研发(需要时间),才能生产该行业的相关产品。技术的扩散速度、模仿的难易以及复杂系数是决定技术障碍的主要因素。 |
资金壁垒 | 资金是新企业进入市场所必须投入的生产经营资本。气凝胶成果转化和产业化过程需要大量资金投入,世界上通用的制备方式通常由溶胶凝胶过程和超临界干燥处理构成,但这种干燥设备价格非常昂贵,没有资金保障,气凝胶量产无法有效开展。 |
市场壁垒 | 于气凝胶技术并不成熟,本身处于技术及产品开发阶段,市场上初步有一些产业化的示范应用,下游的应用需求有待发掘。因此,潜在新进入者需要明确新产品的市场定位、潜在客户需求,从而开发出差异化产品,使用户能够把它与其他竞争产品有限区别开来,从而在市场中获得竞争优势。 |
退出壁垒 | 气凝胶行业退出壁垒较高,主要的影响因素可能是沉淀成本。材料研发企业一般具有许多专用性资产,特别是生产线(设备投入),一旦当企业退出时,很难将这些资产转为他用,生产其它产品,也难以将这些资产以公平的价格卖给其它生产同类产品的企业。沉淀成本越大,企业就越想维持原来的生产,努力收回未得到补偿的投资,这意味着企业退出该行业的障碍就越大。 |
2、发展现状
2015年全球气凝胶市场规模约4.02亿美元,估计到2020年可达19亿美元,在预测期内的年复合增长率为36.4%。随着气凝胶材料在新的应用领域探索的持续进步,市场预计,随着时间的推移市场增长的动力会进一步增强。
图表:全球气凝胶市场规模情况分析
国内市场起步较晚,前期主要是国外气凝胶产品在销售,近年来随着国内气凝胶企业逐步增多,规模不断扩大,再得益于国内节能减排政策推行和经济体量的的迅速扩大,气凝胶行业进入快速发展阶段。
2014年国内气凝胶产量大约在8500立方米,进口产品大约1500立方米,市场规模1.82亿元;2015年是国内气凝胶规模的突变之年,新增产能达16000~20000立方米(已经实现量产的主要气凝胶企业都在大力扩产),实际产量19600立方米,进口产品约1000立方米,市场规模约3.30亿元。
图表:国内气凝胶产量情况
整体来说,目前国内气凝胶行业的企业家数少,行业的市场化程度较低,尚未形成稳定的竞争格局。
1、波特五力模型分析
图表:气凝胶行业波特五力模型分析
2、重点企业
目前国外气凝胶企业ASPEN和CAOBT已经达到一定规模,大量小公司处于试验阶段;我国气凝胶行业企业数量大约有40家,行业内的企业规模整体偏小,多数企业处于概念期。
图表:气凝胶材料行业重点企业分析
1、重点企业市场投资汇总
气凝胶产业是一个典型的高科技高附加值的产业,但也意味着高风险、高投入,产业化需要大量的关键技术积累,产业化过程中需要大量时间和资金的投入。但目前气凝胶产业化项目的孵化、风险投资机制尚未建立,融资困难,面向产业化服务的中介服务体系尚不完善,这些都严重制约了气凝胶产业的快速发展。
图表:气凝胶行业重点企业市场投资汇总
企业 | 投资情况 |
弘大科技 | 2016年7月弘大科技公司与常州高新区合作在常州滨江经济开发区建设国内最大的气凝胶原材料生产基地,计划总投资人民币5亿元,最终实现3万立方米的年生产规模。 |
中凝科技 | 2016年6月中凝科技一期气凝胶示范线投产,该气凝胶生产基地位于湖北省仙桃市新材料产业园,年预计总产值1亿元人民币。2016年年底预计总产量达到2千立方米,实现经济产值4千万元,预计2017年总产量可达到1万立方米,经济总产值达到2亿元。 |
深圳加新科技 | 2016年6月底深圳加新科技成功突破了纤维素气凝胶材料中试,加新科技计划首期投资6000万,在深圳建立起5条生产线,年产能达到150万平方米,2016年年底实现批量化生产。该企业将成为全球首家掌握将纤维素气凝胶量产化核心技术的高科技企业,标志着新材料技术领域的又一重大科技成果即将进入商业化阶段。 |
国佳新材 | 2016年6月18日国佳新材湖北环保凝胶产业园在湖北仙桃正式建成投产,预计2017年可实现气凝胶量产规模2000立方米,总产值达4000万元;可实现环保树脂量产规模2万吨,预计总产值达1.3—2亿元。 |
爱彼爱和新材料有限公司 | 爱彼爱和新材料有限公司30000m3氧化硅气凝胶生产建设项目总投资28555.00万元,分二期建设,项目建成后,可达到年产30000m3氧化硅气凝胶的生产能力。项目一期建设计划于2016年3月开工。 |
澍澎公司 | 雅化集团自筹资金1150万元战略入股上海澍澎公司。 |
香港华民国际投资控股集团 | 2015年5月由香港华民国际投资控股集团总投资23亿元的气凝胶隔热材料生产基地项目落户陕西铜川,该项目建成后预计总产值约82亿人民币。 |
泰安双赢新材料股份有限公司 | 年产1000m3气凝胶隔热复合材料项目总投资10000万元,2015年上半年开工,施工周期12个月。 |
纳诺科技 | 2014年底年产20000立方米气凝胶超级绝热材料生产项目一期预计投资约3000万元,项目总投资10780万元,一期资金自筹。 |
Source:赛瑞研究
2、市场发展动态
①普禾资本发起设立国内首支气凝胶新材料产业基金
2016年7月9日,常州国家高新区&普禾资本在常州签署《战略合作协议》,正式宣布国内第一个气凝胶新材料产业集群项目(生产基地+产业集群+产业基金)落户常州国家高新区。常州滨江气凝胶新材料产业发展基金总规模为人民币20亿元(首期为5亿元),基金由深圳市普禾资产管理有限公司负责管理。
该基金为行业内首支独具特色的以气凝胶新材料为核心技术进行产业链延伸的创新型基金。采用市场主导、政府支持、银行配套、研究院技术支撑相结合的方式,重点扶持全国范围内优质的气凝胶应用产品公司,同时匹配优质的科技创新型企业。
②气凝胶技术国际研发中心成立
2016年8月8日,中国航天科工三院306所和华星美科新材料科技(江苏)有限公司组建成立气凝胶技术国际研发中心,计划在5年内建成包括整套试验、测试和评价平台的研发中心,组建30人以上的创新研究团队,在10到15年内取得一大批具有国际先进水平的技术应用成果。并以研发中心和产业园为核心,通过引入相关企业配套形成产业集群,至少实现10项高附加值技术成果产业化落地,实现气凝胶各系列材料销售额100亿元以上,带动1000亿元的相关衍生产业发展。