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后摩尔时代的新集成与新材料报告(附17页PPT)
材料汇· 2025-06-08 14:03
摩尔定律与Chiplet技术 - 摩尔定律使单个芯片上晶体管数量从几千个增加到十几亿个,但逐渐遭遇瓶颈[4] - Chiplet技术通过模块化设计提供较大性能功耗优化空间,支持特定领域灵活定制[5] - 以AMD 32-core芯片为例,Chiplet方案面积852mm²,造价仅为传统SoC的0.59倍[5] - Chiplet有望从另一个维度延续摩尔定律的"经济效益",器件将以多种方式集成[5] - 头部厂商晶体管密度对比显示台积电16nm工艺达125百万/平方毫米,而5nm工艺达530百万/平方毫米[6] Chiplet产业链变革 - Chiplet模式将改变IP产品模式,使IP硬核芯片化[7] - 半导体IP授权商可升级为Chiplet供应商,扩大IP价值[8] - Chiplet模式下只需购买供应商生产好的小芯片进行封装[8] - 该模式帮助缺乏芯片设计经验的企业发展芯片产品[8] - Chiplet已在FPGA、CPU、GPU等领域表现出独特优势[9] Chiplet市场前景 - 全球Chiplet市场规模预计从2018年6.5亿美元增长至2025年58亿美元,CAGR达46%[10] - 主要应用领域包括FPGA、CPU、GPU和数据中心[10] - 英特尔和AMD等国际芯片厂商已投入相关研发[10] - Chiplet标准化刚刚起步,但未来发展空间巨大[10] Chiplet技术挑战 - 异构芯片集成涉及互连和性能优化两大难点[11] - 先进封装技术是解决性能优化的关键[11] - Intel等行业巨头成立Chiplet标准联盟制定通用互连标准UCle[12] - 芯片堆叠测试是重要挑战,需保证系统正常工作[12] 先进封装技术 - 主要先进封装工艺包括倒装封装、晶圆级封装、2.5D/3D封装及SiP系统级封装[13] - 2.5D/3D封装可实现芯片多层堆叠,显著提升性能带宽[14] - SiP技术将多功能芯片集成在一个封装内,实现完整功能[14] - 台积电CoWoS、Intel EMIB等先进封装技术快速发展[16] 第三代半导体SiC - SiC材料具备禁带宽度大、耐高温、高击穿电压等优势[21] - SiC器件工作结温可达200℃,工作频率超100kHz[23] - SiC功率器件可使系统效率提升1-3%,体积减小40-60%[23] - 全球SiC功率器件市场规模预计2026年达199.5亿元,CAGR 22.3%[29] SiC产业链格局 - SiC衬底占器件成本约50%,是产业链核心环节[30] - 全球SiC衬底市场被Wolfspeed(62%)、SiCrystal(14%)等国外巨头垄断[31] - 中国厂商规划投资超300亿元,但2021年实际产能不足30万片[32] - SiC器件主要应用于新能源汽车、光伏、轨道交通等领域[27]
新材料投资:25550字详解11类高性能纤维全球发展趋势及技术预判
材料汇· 2025-06-07 14:56
高性能纤维产业背景及战略意义 - 高性能纤维具有特殊耐受能力,分为有机和无机两类,是航空航天、国防工业及战略性新兴产业的关键材料,体现国家综合实力 [2] - 日本、美国和欧洲长期垄断全球高性能纤维研发和生产,中国自2006年在政策支持下大幅缩短与发达国家差距 [2] 碳纤维 - 碳纤维含碳量超90%,具有轻质高强特性,在军用飞机中用量占比30%~40%,大型客机达15%~50% [3] - 2020年全球碳纤维需求量10.6kt,中国产能3.6kt居世界第二,但国产大飞机碳纤维用量不足15%且依赖进口 [3] 对位芳纶 - 全球对位芳纶市场寡头垄断,杜邦、帝人和可隆占全球产能90%,中国需求增长率10%远超全球平均水平 [5] - 2020年全球产能83.7kt,预计2022年达94.6kt,中国企业在光纤增强和防护材料领域需求旺盛但国产占比低 [5] 间位芳纶 - 杜邦占据全球50%市场份额,2020年市场规模63亿元,预计2026年达103亿元,年复合增长率7.3% [7] - 中国60%间位芳纶用于低端高温过滤材料,绝缘纸等高端领域性能仍有差距 [7] 超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE) - 全球产能从2011年30kt增至2020年80kt,中国贡献显著,45%用于防弹制品 [10] - 国内企业如江苏九九久产能达16kt/a,占全球3/4,但高端产品仍依赖进口 [64] 聚酰亚胺纤维 - 中国科学院长春应化所和江苏奥神突破干法纺丝技术,建成全球首条1kt/a生产线,性能优于国际竞品P84纤维 [67] - 国内年需求防护服用纤维约500t,消防救援防护服超20万套/年,市场空间广阔 [12] 碳化硅纤维 - 日本和美国垄断连续SiC纤维生产,中国面临技术封锁,但SiCf/SiC复合材料在航空发动机减重方面潜力巨大 [22] - 三代SiC纤维逐步接近化学计量比,耐温性能显著提升,但中国尚未实现工业化突破 [48][49] 国内高性能纤维发展现状 - 中国碳纤维T300级性能达国际水平,但T1000级尚未突破,设备依赖进口 [56] - 对位芳纶国产企业如中化高性能纤维和泰和新材加速扩产,2025年需求预计达30kt [59] - UHMWPE纤维产能超60kt/a,占全球75%,但高端市场仍被DSM和霍尼韦尔主导 [64] 国际竞争格局 - 美国主导黏胶基碳纤维和芳纶,日本擅长聚丙烯腈基碳纤维,欧洲纺丝装备领先 [26] - 俄罗斯芳纶Ⅲ技术领先,Armos纤维已用于洲际导弹发动机壳体,性能超欧美同类产品 [36]
军工材料:碳纤维应用与市场分析报告(150页PPT)
材料汇· 2025-06-07 14:56
碳纤维行业核心观点 - 碳纤维已成为高端制造业换装首选材料,具备优异的力、热、电磁性能,可作为增强材料与树脂、金属、陶瓷等复合制造先进复合材料[4] - 碳纤维产业链长且工艺复杂,各工序精确调控及精密配合是制备高性能碳纤维的关键,掌握工艺及相关设备是企业构筑护城河的核心[5] - 性价比是碳纤维拓展下游市场的核心要素,需通过性能优化和成本控制实现对传统材料的替代,其中回收碳纤维保留了原始纤维优异性能且成本更低[6] - 碳纤维应用市场多元化,2021年全球需求达118000吨(同比增长10.4%),中国需求62379吨(同比增长27.7%),预计2030年全球需求量将达400000吨[8] - 中国已成为全球最大碳纤维产能国,2021年国产供给率提升至58.1%,行业技术仍有进步空间且下游需求快速释放[8] PAN基碳纤维技术 - PAN基碳纤维占全球碳纤维总量90%以上,需经历聚合、纺丝、预氧化、碳化等复杂工序,每个工艺参数均影响最终性能[27][48] - 聚合反应中丙烯腈单体与共聚单体(如衣康酸、丙烯酸甲酯)的配比控制在98:2可优化预氧化温度,引发剂AIBN用量需低于0.5%[58][59][62] - 原丝质量对碳纤维性能至关重要,采用二甲基亚砜溶剂可降低链转移常数和金属残留,溶液聚合能直接获得均质纺丝原液[64][66][67] - 预氧化阶段需控制环化反应速率,采用多温区连续式设备可提高效率,温度梯度设计影响纤维张力稳定性[56][60][65] 应用领域与成本控制 - 碳纤维复合材料在航空航天领域比铝合金减重20-30%,飞机机体减重1磅可产生数万美元经济效益[254][255][256] - 风电叶片采用碳纤维主梁可提升刚度并减重,全球风电领域碳纤维需求从2012年8000吨增长至2021年33000吨[267][268][273] - 成本控制需从工艺革新(如缩短预氧化时间)、规模效应(万吨级产能降低能耗)和回收利用(热裂解法回收率超90%)三方面突破[182][225][232] - 汽车领域采用HP-RTM工艺可实现快速成型,碳纤维部件比传统材料减重50%以上,但回收技术仍需优化[215][288][290] 市场竞争格局 - 日本东丽拥有最完备产品体系,T1100GC型号拉伸强度达7000MPa,覆盖航空航天至电子电力等30余个应用场景[52][53][54] - 国内企业如中复神鹰通过设备专利(如蒸汽拉伸装置)实现工艺突破,光威复材等公司受益于国防军工高景气度[9][192][313] - 全球碳纤维专利技术集中度较高,美日欧企业主导产业链,但中国在产能规模和部分工艺(如干喷湿纺)已实现追赶[304][305][315]
半导体材料:光掩模的国产替代及下游应用分析(附50页PPT)
材料汇· 2025-06-06 15:03
光掩模行业概述 - 光掩模是微电子制造过程中的图形转移母版,用于平板显示、半导体、触控电路板等行业生产制造过程中的关键材料,其精度和质量直接影响下游制品的优品率 [2] - 光掩模由基板和遮光膜组成,基板材料需具备良好光学透光特性、化学稳定性,石英玻璃因其优异性能成为主流原材料 [7] - 全球光掩模市场规模从2012到2020年逐年增长,2022年达到52亿美元 [2] 产业链现状 - 国内光掩模产业链较落后:上游设备原材料依赖进口,中游市场份额被日韩企业占据,下游需求增长驱动行业发展 [2] - 半导体光掩模市场被美日企业垄断,英特尔、三星、台积电等晶圆厂自行配套工厂占65%份额,其余被美国Photranics、日本DNP和Toppan垄断 [3] - 光掩模在半导体制造材料中占比12.6%,是第三大半导体材料 [95] 技术发展 - 掩模版生产工艺流程复杂,包括CAM图档处理、光阻涂布、激光光刻等12个主要环节 [17] - 光刻技术从接触式发展到EUV光刻,掩模版也经历了从铬版、干版到石英掩模版的技术迭代 [24][25] - 激光直写技术和电子束光刻是主要加工设备,国内在电子束光刻领域与海外仍有差距 [130][131] 市场趋势 - 中国光掩模市场规模从2019年74.12亿元增长至2023年124.36亿元,2024上半年达71.23亿元 [48][49] - 面板用掩模版呈现逆周期属性,在面板下行周期因厂商加大新品开发力度反而需求增长 [3] - FMM(精细金属掩模版)是OLED制造核心材料,2022年市场规模12亿美元,预计2025年全球供应量近60万条 [87][88] 国产化进展 - 国内企业在FMM领域已有突破,寰采星科技投建中国首条6代FMM量产线并导入AMOLED生产线 [91] - 清溢光电已实现250nm工艺节点半导体芯片用掩模版量产,正在推进180nm产品认证 [124] - 路维光电产品集中在300nm/250nm制程节点,逐步向180nm、150nm方向发展 [124]
投资笔记:半导体掩膜版的投资逻辑分析(含平板显示)(13634字)
材料汇· 2025-06-06 15:03
掩膜版定义与分类 - 掩膜版是微电子制造中的图形转移工具,功能类似传统照相机的"底片",用于将设计图形转移到硅片或玻璃基板上[2] - 主要分类包括石英掩膜版(高精度、长寿命)、苏打掩膜版(中低精度)、凸版(LCD定向移印)和菲林(PCB应用)[4][6] - 半导体掩膜版在最小线宽(≤0.5μm)、CD精度(≤0.02μm)等参数要求显著高于平板显示和PCB领域[2][10] 制造工艺与技术难点 - 核心工艺流程包含CAM图档处理、激光/电子束光刻(130nm为分界)、显影蚀刻等12个环节,光刻技术为核心[6][7] - 技术难点集中在光刻环节的制程管控(温度/气流扰动影响精度)、位置精度控制(多膜层套准)、曝光能量控制等[12] - 检测环节需测量CD均匀性(±0.1μm)、套刻精度(±0.25μm)等参数,并修复微粒缺陷[9][10][63] 产业链与成本结构 - 上游材料依赖进口:石英基板(国产化率5%)、光学膜(国产化率0%)主要来自日本HOYA、韩国SS等[18][20] - 中游制造分为晶圆厂自建(28nm以下先进制程)和独立第三方(成熟制程),下游应用于IC制造(台积电)、平板显示(京东方)等[14][37] - 成本构成中直接材料占67%(基板超90%),制造费用占29%[21] 技术演进方向 - OPC技术:通过光学邻近效应修正解决衍射导致的图形失真,提升130nm以下制程精度[27] - PSM技术:利用相移消除干涉现象,适用于130nm以下制程,对比度提升30%[29] - 电子束光刻替代激光直写:突破130nm物理极限,支持更小线宽[31] 半导体掩膜版市场 - 2023年全球市场规模54亿美元,成熟制程(130nm以上)占比87%,先进制程(28nm以下)仅13%[34][37] - 国内需求增长:中国12寸晶圆产能占比从2015年9.7%升至2021年16%,规划新增25座晶圆厂[46] - 毛利率差异:高阶制程(如130nm以下)毛利率达50%+,较成熟制程高20pct[42] 平板显示掩膜版市场 - 2022年中国市场规模35亿元(占全球57%),预计2025年达65亿元[55][57] - 技术趋势:大尺寸化(G11产线对应85英寸面板)、高精度化(650PPI以上)[60][62] - 国产替代进展:清溢光电实现AMOLED用1600ppi掩膜版量产,路维光电突破G11产线技术[79] 竞争格局 - 全球半导体掩膜版65%由晶圆厂自供,独立第三方市场中Photronics、Toppan、DNP垄断80%份额[69][71] - 国内厂商:路维光电(180nm)、清溢光电(180nm)、龙图光罩(130nm)加速研发28nm节点[74][75] - 平板显示领域:Photronics、SKE、HOYA占全球88%市场,国内仅清溢光电进入前五[77] 未来趋势 - 特色工艺路线崛起:功率半导体、MEMS等定制化需求推动掩膜版多样化发展[84][86] - 精度持续提升:OPC/PSM技术向28nm以下延伸,套刻精度要求达±0.25μm[87][89] - 国产替代加速:美国限制250nm以下掩膜版出口,刺激国内厂商扩产130-28nm产能[48][75] 重点企业 - 国际龙头:Photronics(5nm EUV)、DNP(3nm研发)、Toppan(全球8大基地)[91][95][97] - 国内上市公司:路维光电(G11产线)、清溢光电(HTM技术)、龙图光罩(功率半导体专精)[99][101][104] - 非上市公司:迪思微(0.13μm)、冠石科技(规划28nm)、中微掩模(130nm)[107][110]
一张PPT看懂氢能产业链与投资机会
材料汇· 2025-06-05 15:08
氢能产业发展现状 - 2025年绿氢项目招标量和氢燃料电池汽车出货量将迎来高速增长,行业逐步向商业化迈进 [3] - 当前可再生能源制氢落地产能约11万吨,距离2025年10-20万吨目标缺口约9万吨 [7] - 燃料电池汽车保有量缺口达2.2万辆,2025年需新增上万辆才能完成5万辆目标 [7] - 已备案和立项的绿氢项目产能达650万吨,但当前仅约11万吨产能落地 [8] 成本与价格趋势 - 电解槽成套装置中标价格加速下降,2025年威谱中标单瓦价格已低于0.9元,PEM槽低于4元,同比分别下降44%和29% [8] - 全国生产侧氢价指数持续下降,2024年12月达27.99元/公斤的历史最低点 [8] - 燃料电池系统售价快速下降至约3元/W,头部企业市占率过半 [59][61] 商业模式与下游应用 - 行业关键在寻找能接受绿色溢价的下游消纳场景 [9][10] - 绿色燃料(SAF、绿色甲醇、绿氨等)和氢燃料电池汽车将成为突破口 [11] - 绿色燃料倾向外销,海外高碳税可填补绿色溢价 [18] - 绿色甲醇和绿氨替代30%传统产品可分别带动599万吨和320万吨绿氢消纳 [16] 航运业绿色转型 - IMO净零框架将于2027年生效,要求大型船舶降低温室气体燃料强度 [20] - 绿醇等氢基能源将成为中长期最符合要求的船用燃料 [22] - 2030年全球甲醇船舶带动绿醇需求将超4000万吨 [26] - 约300艘绿色甲醇燃料船舶将陆续投运,可消纳当前绿氢开工项目58%-100%产能 [27] 政策支持与市场推广 - 9省3市发布氢能高速过路费减免政策,氢车推广提速 [52][53] - 燃料电池汽车示范城市群扩容,新增6个城市 [50] - 2025年节能减排补助资金预算达23.43亿元,同比增长44.2% [54][55] - 氢能政策重心转向"降本+扩需",十五五将"提质发展" [36] 设备与项目进展 - 预计2025年电解槽招标量达1.5GW,对应绿氢产能约15万吨 [7][41] - 2025年1-5月电解槽招标约719MW,同比增长近3倍 [43][46] - 央国企主导示范项目,内蒙古项目推进积极 [43] - 制氢设备企业中华电科工、华光环能等央国企下属或合作公司更具优势 [47]
半导体材料:10000字详解中国光刻胶产业发展现状
材料汇· 2025-06-05 15:08
光刻胶市场总体情况 - 2022年世界光刻胶市场规模同比下降约2%,预计2022~2027年整体增速约为5% [4] - 半导体光刻胶2022年消费额238亿元,同比增长8%,未来5年增速预计5% [5] - 显示面板光刻胶2022年消费额126亿元,同比降低19%,未来5年增速预计6% [6] - PCB光刻胶2022年消费额163亿元,同比增长2%,未来5年增速预计4% [8] - 中国光刻胶市场未来5年需求年均增长7%,半导体领域增速预计10% [9][10] 半导体光刻胶细分市场 - 中国半导体12英寸晶圆产能2022年137万片/月,同比增长32%,预计2026年达240万片/月 [10] - G线/I线光刻胶国产化率超过60%,KrF胶国产化率不足5%,ArF胶国产化率不足2% [15][22][23] - 中国能量产最先进半导体光刻胶为KrF胶,ArF胶处于研发测试阶段,EUV胶在实验室研究阶段 [15] - 全球半导体光刻胶市场95%份额被JSR、信越化学、东京应化等6家企业占据 [19][20] 显示光刻胶发展现状 - 中国显示光刻胶国产化率约20%,TFT正胶80%依赖进口 [14][26] - 国内TFT正胶主要供应商为北旭电子、飞凯材料等,彩色胶由欣奕华、鼎材科技量产 [26][27] - 黑色光刻胶江苏博砚已实现京东方等面板厂商量产供应 [28] - 全球显示光刻胶市场被默克、JSR、东京应化等企业主导 [26] PCB光刻胶产业格局 - 中国湿膜光刻胶和阻焊油墨国产化率约55%,干膜光刻胶国产化率仅10% [14][29][30] - 国内主要PCB光刻胶企业包括容大感光、广信材料、飞凯材料等 [14][29] - 全球干膜光刻胶80%份额被台湾长兴化学、旭化成、日立化成占据 [29] - 五江高科干膜光刻胶年产能4.5亿m²,福斯特2022年销量达1.10亿m² [30] 原材料与辅助材料 - 光刻胶关键原材料如树脂、单体、感光组分等基本依赖进口 [16][31] - 威迈芯材成为中国KrF/ArF用光致产酸剂唯一量产企业 [16] - 抗反射涂层、增粘剂等辅助材料国产化率极低 [32] - 溶剂主要生产企业包括怡达股份、天音化工等 [31] 产能建设与项目进展 - 中国在建拟建光刻胶项目20多个,包括彤程电子1.1万吨半导体/显示光刻胶项目 [33][34] - 容大感光珠海项目规划年产3万吨光刻胶及配套化学品 [34] - 徐州博康、鼎龙潜江等企业布局KrF/ArF光刻胶产业化 [34] - 鼎材科技合肥项目规划TFT正胶1500吨/年产能 [34]
PEEK:技术与竞争格局分析、及机器人中的应用(附31页PPT)
材料汇· 2025-06-04 15:12
PEEK材料特性 - PEEK是第三代高性能热塑性工程塑料,具有耐高温(长期使用温度>260℃)、自润滑(摩擦系数0.15–0.35)、高强度(抗拉强度>150MPa)以及化学稳定性(耐pH 1–14介质腐蚀)等优异特性 [2][8] - 与通用工程塑料相比,PEEK在机械特性、耐热特性、阻燃性、耐磨性、耐腐蚀性等方面表现更优异,成为替代金属、陶瓷等传统材料的理想选择 [13][14] - PEEK的生物相容性优异,可作为医疗器械植入人体,其弹性模量与骨骼接近,能有效缓解应力遮蔽效应 [13] PEEK合成工艺 - 目前PEEK合成路径主要以亲核取代为主,能够精确控制反应过程,实现分子结构的精细设计和合成,材料纯度高但成本较高 [3][17] - 亲核取代路径下,氟酮(DFBP)是合成PEEK最关键的原材料,成本占比约50% [22][24] - 亲电取代法成本较低,但难以获得高纯度的PEEK材料,目前仅实验室或小规模生产,无商业化成功案例 [29][32] PEEK应用领域 - 汽车领域:预计2027年国内汽车领域PEEK应用规模达1,360.59吨,2022-2027年CAGR为20.89% [44][45] - 电子信息领域:预计2027年国内应用规模达1,376.25吨,2022-2027年CAGR为13.82% [51][52] - 医疗健康领域:预计2027年国内应用规模达338.70吨,2022-2027年CAGR为16.52% [66][69] - 航空航天领域:预计2027年国内应用规模达173.08吨,2022-2027年CAGR为52.46% [71][72] - 机器人领域:假设单台机器人PEEK用量为10kg,PEEK市场均价为40万元/吨,若机器人产量达百万台,预计带动PEEK需求量1万吨,对应市场规模40亿元 [4][88] PEEK市场供需 - 中国PEEK消费量从2012年80吨增长至2021年1,980吨,年均复合增长率42.84% [96] - 预计2027年中国PEEK需求量达5,078.98吨(不含机器人领域),对应市场规模28.38亿元 [97] - 2022年全球PEEK市场规模9.79亿美元,预计2030年达14.67亿美元,2023-2030年CAGR为5.2% [98][99] PEEK行业竞争格局 - 全球PEEK市场呈现"一超多强"格局,英国威格斯(Victrex)、比利时索尔维(Solvay S.A)、德国赢创工业集团(Evonik Industries AG)占据主要市场份额 [101][102] - 国内企业加速崛起,PEEK产能主要集中在中研股份、沃特股份、金发科技等企业 [5][101] - 英国威格斯是全球PEEK市场领导者,2024年底名义产能达8,000吨/年,是唯一掌握DFBP从单体聚合全链条合成工艺的企业 [103][104]
新材料投资:化工新材料发展现状分析及27种细分领域分析(附60页PPT)
材料汇· 2025-06-04 15:12
化工新材料行业概述 - 化工新材料受益于半导体、电子电器、新能源等领域转型升级,需求进入快速增长期,高性能纤维、膜材料、电子化学品等领域国产替代需求明显 [2] - 2019年全球/国内化工新材料市场规模约3700亿美元/9000亿元,预计2025年将达到4800亿美元/1.5万亿元,CAGR约4.4%/8.6% [3] - 国内企业在特种工程塑料、气凝胶、半导体材料等领域仍处于发展早期,国产化替代空间较大 [3] 政策支持与研发投入 - 工信部2021年发布《重点新材料首批次应用示范指导目录》,包含高性能纤维及复合材料、先进半导体材料等多个化工新材料品种 [4] - 2019年全球研发投入Top 2500企业中,化工领域中国企业研发投入约17亿欧元,2014-2019年CAGR达36%,占全球比重由1.7%提升至7.4% [4] - 国内新材料企业在政策驱动和下游产业龙头引领下,研发及认证进度有望提速 [4] 细分领域发展现状 高端聚烯烃 - 茂金属聚乙烯(mPE)2020年全球需求量超1800万吨,国内自给率仅20%,预计未来5年国内产量有望达30万吨 [36][42][43] - 聚烯烃弹性体(POE)2020年全球产量超100万吨,主要由陶氏化学等外企垄断,国内尚未实现工业化生产 [51][54] - 光伏组件需求增长带动POE封装胶膜渗透率提升,预计2030年将从2020年的26%提升至36% [54][56] 工程塑料 - 尼龙66(PA66)2020年国内产能约60万吨,进口依存度50%,原材料己二腈长期被外企垄断 [64][66] - 聚苯醚(PPE)2019年全球产能16.9万吨,SABIC和旭化成占82%份额,2020年国内MPPE需求约15万吨 [72][73] - 聚苯硫醚(PPS)全球需求每年增长8-10%,预计2026年市场规模达86亿美元,国内电子电器领域消费占比43% [77][79] 重点企业布局 - 万华化学布局聚氨酯产业集群、工程塑料、锂电材料、POE等领域,2020年营收734亿元 [33] - 光威复材专注高性能碳纤维及复合材料,2020年营收21亿元 [33] - 国瓷材料涉及建筑陶瓷、电子陶瓷和环保催化剂等,2020年营收25亿元 [33]
固态电池:锂电发展新阶段,产业化加速中
材料汇· 2025-06-03 15:04
固态电池性能与优势 - 固态电池采用固体电解质替代有机液体电解液,安全性极高,可解决传统锂离子电池自燃爆炸问题[11][12] - 全固态锂电池具有宽电化学窗口,可拓展电池材料选择范围,能量密度高[12] - 固态电池可简化外壳与电池组装工艺,通过层叠电极可制造12V及24V大放电电压电池单元[12] - 固态电池在能量密度、安全性、循环寿命等方面优于传统液态电池,能量密度可达900Wh/kg以上[8][37] 固态电池技术路线 - 固态电池技术路线分为聚合物、氧化物、硫化物、卤化物四种,硫化物布局企业占比约40%,氧化物占比35%[29] - 硫化物电解质离子电导率最高,但制备环境苛刻,日本企业布局较早,丰田拥有68%硫化物专利[29][33] - 卤化物电解质综合性能优秀,近1年进展较快,能克服氧化物界面接触差和硫化物电化学窗口缺陷[29] - 氧化物电解质稳定性最好,发展进度较快,较多新企业和国内企业选取此路线[35] - 聚合物电解质易于合成加工,但常温电导率低,需加热至60℃工作,性能上限较低[35] 固态电池市场前景 - 全固态电池有望2028年进入GWh级应用阶段,2030年全球出货量预计达614.1GWh,市场规模超2500亿元[20][21] - 2024年半固态电池已实现10GWh级别出货量,固态电池已有产能超15GWh,规划产能超400GWh[20] - 新能源汽车领域预期全固态电池2026年装车,2027年小批量生产[14] - 低空经济为固态电池打开新市场,2025年中国低空经济市场规模预计达1.5万亿元[14] 固态电池产业链 - 固态电池产业链包括正极材料、负极材料、固态电解质、集流体等环节[25] - 正极材料向超高镍、富锂锰基、高压尖晶石等新型体系迭代,能量密度可达1100Wh/kg[36][37] - 负极材料从石墨负极向硅基负极发展,硅基负极理论比容量达4200mAh/g,金属锂负极理论比容量3860mAh/g[39] - 导电剂主要使用碳纳米管(CNT)和碳纤维(VGCF),天奈科技碳纳米管导电浆料市场份额46.7%[42] 固态电池生产工艺 - 固态电池生产工艺需新增干法电极设备、等静压设备、高压化成分容设备[46] - 干法电极工艺能有效降低成本,离子导电率高,产业有从湿法向干法转变趋势[46] - 固态电池更适合叠片工艺,需使用等静压技术消除电芯内部空隙[46] - 先导智能具备全固态电池整线解决方案能力,纳科诺尔在干法电极设备具有先发优势[47]