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(报告出品方/作者:国金证券,陈屹、杨翼荥、王明辉)
一、麒麟电池:效能大幅提升,结构改变带来材料机遇6 月 23 日下午,宁德时代携第三代 CTP 技术-麒麟电池亮相,宣布 2023 年这款麒麟电池就将量产问世。
体积利用率高达 72%。根据发布会公告,宁德时代的麒麟电池是当今全 球最高集成度的动力电池,其体积利用率高达 72%,相比宁德时代在 2019 年收首发的第一代 CTP 技术 55%的体积利用率显然提升不少,这 也将直接使得新能源汽的续航里程突破 1000 公里不再是问题。
亲质、坚硬、导热高效的聚氨酯电池外壳正在逐渐受到青睐。通过拉挤成 型工艺将聚氨酯材料和玻璃纤维或碳纤维可制成模块化、轻质且坚固的电 池外壳,为电池组减重同时可封装更多锂离子电池单元;在电池外壳中, 填入基于聚氨酯改性的粘合剂和缝隙填料,改善从电芯到冷却设备的热传 递,提高电池的导热性,带来更高性能表现。
动力电池 CTP、4680 等工艺创新提升能量密度,同时对安全性要求提升。 为了实现更长距离的续航,提升电池能量密度是动力电池厂家的核心追求 之一。除了电池材料上的创新,CTP(Cell to Pack)、CTC(Cell to Chassis)、4680 电池等工艺创新,也将提升电池包的能量密度。但提升电 池能量密度的同时,也提升了电池散热、隔热、缓冲、保温等性能的需求,催生了新材料在动力电池领域的应用。从宁德时代发布的专利看,动力电 池对聚氨酯等新材料的应用需求提升。
海外材料公司研发电池用新型材料,满足电池安全性需求。
以科思创为例,科思创是拜耳集团的子公司,其高科技聚合物材料广泛应 用于诸多关键行业,包括汽车、电气和电子、建筑、运动休闲等,2020 年 实现收入 859 亿元。为解决碰撞时电池安全问题,采用成熟的拉挤成型工 艺,采用耐用聚氨酯树脂和玻璃纤维或碳纤维制作复合框架零件,生产出 坚固轻质的电池外壳。
以罗杰斯为例,公司 PORON 聚氨酯和 BISCO 硅胶防振衬垫是得到汽车 行业认可的解决方案,可以用作减振和隔振材料,能够可靠地提供持续的 反弹力,让单体电池成组,同时起到防尘防水密封作用,避免因振动造成 损坏。
麒麟电池对于新材料使用存在巨大边际带动。聚氨酯材料的使用已经在传 统锂电池中得到验证,随着电池容量的进一步扩大,厂商对于轻量化、缓 冲性、导热性新材料的需求将更加旺盛。
公司研发并量产多款动力电池新材料产品。公司 2021 年中报披露,公司 成功研制出多种新能源车配套聚氨酯产品,部分产品已通过客户要求的产 品测试,开始小批量生产并试销。
六、气凝胶:隔热材料领域佼佼者,有望迎来大规模应用6.1 隔热性能优势显著,生产技术壁垒较高
气凝胶是一种用气体代替凝胶中的液体而本质上不改变凝胶本身的网络结 构或体积的特殊凝胶,国际纯化学与应用化学联合会将气凝胶定义为“以气体为分散相的微孔固体凝胶”。因其半透明的色彩和超轻重量,有时也被 称为“固态烟”或“冻住的烟”。
内部结构独树一臶,隔热性能尤为突出。气凝胶材料具有低密度、比表面 积大、孔隙率高等特点,具有耐高温、低热导率、低折射率和低声传播速 度等特殊的热、光、电、声性能。依赖于自身独特的结构,气凝胶通过无 对流效应、无穷遮挡效应以及无穷长疏松路径效应具备了远超硅酸铝、玻 璃棉等传统隔热材料的隔热性能。因而在具有极高的隔热要求,且需要轻 度较低,稳定性较好的应用领域,气凝胶是极佳的应用材料。
下游应用领域持续拓宽,新领域有望快速增长。从产业链角度来看,上游 原料包含有机化合物、高分子聚合物和无机物等,目前下游除了可以用于 与传统的电力工业外,还可以用于汽车、新能源和 5G 通信板块,在碳中 和背景下需求有望持续提升。
绝缘材料对保障电工产品长期安全可靠运行具备重要意义。为了防止绝缘 材料的绝缘性能损坏造成事故,必须使绝缘材料符合国家标准规定的性能 指标。而绝缘材料的性能指标很多,各种绝缘材料的特性也各有不同,常 用绝缘材料的主要性能指标有击穿强度、耐热性、绝缘电阻和机械强度等。
气体绝缘材料:能使有电位差的电极间保持绝缘的气体。气体绝缘遭破坏 后有自恢复能力,具备电容率稳定、介质损耗极小、不燃、不爆、化学稳 定性好、不老化、价格便宜等优点。常用的气体绝缘材料可分为天然气体 绝缘材料(空气、氮、氢、二氧化碳等)、合成气体绝缘材料(六氟化硫 等)。
液体绝缘材料:又称绝缘油,是用以隔绝不同电位导电体的液体。主要取 代气体,填充固体材料内部或极间的空隙,以提高其介电性能,并改进设 备的散热能力。液体绝缘材料可分为矿物绝缘油、合成绝缘油和植物油 3 大类。工程上使用最多的仍然是矿物油。
固体绝缘材料:除了需要隔绝不同电位导电体一般还要求兼具支撑作用。 固体绝缘材料种类较多,主要可以分成无机(耐高温、不易老化但加工性 能较差)和有机(柔韧、易加工但易老化且耐热性能较差)两大类。 无机 固体绝缘材料主要包括云母、电瓷、玻璃和其他制品等;有机固体绝缘材 料分为天然有机材料(天然橡胶、丝绸、棉布等)和合成有机材料(绝缘 漆、塑料和合成橡胶等)。
麒麟电池散热面积增大,对应电接触面积增大后对绝缘漆的需求或将同步 提升。绝缘漆由基料、阻燃剂、固化剂、颜填料、和溶剂等组成。按照使 用范围绝缘漆可以分为浸渍漆、漆包线漆、覆盖漆、硅钢片漆、防电晕漆 等五类,根据产品的特性可应用在各种不同的领域,其中漆包线漆的细分 品类较为丰富,应用也相对广泛。麒麟电池结构的变化导致散热面积扩大, 未来对绝缘漆的需求也有望提升。
东材科技为绝缘材料龙头,产品盈利能力稳步向上。绝缘材料是公司的传 统业务,产销量规模在 7 万吨左右,目前绝缘材料收入占公司业务 50%以 上。公司业务以新型绝缘材料为基础,重点发展光学膜材料、电子材料、 环保阻燃材料等系列产品,广泛应用于发电设备、特高压输变电、智能电 网、新能源汽车、轨道交通、消费电子、平板显示、电工电器、5G 通信等 领域。随着公司绝缘材料在新领域应用的拓宽和产品的优化升级,毛利率 也显著提升,从 2018 年的 15.5%提升至 2021 年的 24.8%。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
精选报告来源:【未来智库】。未来智库 - 官方网站