资料是人类赖以生计和发展的物质基础,资料化工产业是指将天然物质开采加工成为资料的产业。资料化工产业拥有政策门槛高、投资门槛高、技术门槛高和监管严格等特点,其发展容易受到表部环境变动的影响。陪伴着全球经济一体化过程加快、产业链日趋美满的同时,也容易受到“逆全球化”和关键技术“卡脖子”等负面成分的冲击,同时“碳中和”等沉大政策也会对产业发展带来巨大的影响。
基于对资料化工行业发展的观察和钻研,抖圈征询推出《资料化工行业发展蓝皮书(2020)》。本汇报由产业概述篇、产业热点篇和产业瞻望篇组成。汇报融合了抖圈征询资料化工行业钻研课题组专家的钻研成就,对2020年资料化工的产业内涵、产业特点、新资料发展示状等进行了回首。同时,专门就光伏资料、锂电池资料、新基建领域的5G资料、充电桩资料和3D打印资料等热点产业进行了深刻钻研和分析。最后,从“十四五”期间发展瞻望启程,基于表部驱动成分、发展示状来分析资料化工产业的发展趋向,并就若何应对趋向变动的发展战术进行了方向性的思路探求。抖圈征询进展通过系统全面的钻研,使本汇报成为行业同仁相识行业近况、洞察行业趋向、把握发展法规的有益参考。
一、产业概述
01、产业内涵概述
资料化工产业界说
资料、能源、信息,是组成当现代界的三大身分。其中,资料泛指对人类社会有利用价值的物质,是人类赖以生计和发展的物质基础。而资料化工产业指将天然物质开采加工成为资料的产业。
资料化工产业的发展与人类社会的进取相伴相生,并相互推进,其发展大体经历了资料粗加工阶段、用火造作加工资料阶段、合成资料阶段到复合化资料阶段。目前,在向智能化资料阶段索求和发展。
资料化工产业链解读
随着全球经济一体化过程加快,资料化工产业链日趋美满,高低游联系也越来越缜密。资料化工产业链涉及到的产品多多,产业高低游的关系极为复杂。这里将资料化工产业链单一划分为上游原资料、中央化工产品、下游制品三个环节。通常而言,上游以物理变动为主,钟注下游既涉及物理变动,又涉及化学变动。

资料化工产业典型特点
特点1:产业链各环节市场化水平差距大
特点2:产业链长,专业化分工水平高,高低游关系经营是沉点
特点3:市场热点变动快,细吩旆类界限吞吐,下游企业应亲昵关注产品组合的有效性
特点4:安全出产和环保监管在工业产品中最为严格?
特点5:上游原资料价值颠簸大,并显著影响中下游企业
02、热点新资料概述
新资料是在传统资料基础上,发展具备优异机能或某种特殊职能的新型资料。通常而言,新资料拥有质量轻、机能优异、职能性强、技术含量高、附加值高档特点,是资料化工产业的发展热点。
新资料分类
1.新资料领域(按资料个性分)
化工新资料重要蕴含五大类:高机能树脂、特种合成橡胶、高机能纤维、职能性膜资料、电子化学品�;乖毯渌把匦伦柿�,重要有石墨烯、3D打印资料、纳米资料等。

2.新资料领域(按利用领域分)
从利用领域分辨,化工新资料涉及新能源、新基建、生物医用、交通设备、电子信息等多个新领域。

热点新资料钻研对象
本汇报拔取当下热点利用领域中的关键新资料进行专门钻研,汇报将从该新资料产业的发展示状、产业发展趋向、产业发展调整及标杆企业等方面进行全方位的梳理和分析,以提供有益的方向性参考。

二、产业热点
本章就化工资料行业的5个热点资料领域做出专门钻研。

01、光伏资料
新能源资料概述
新能源资料指支持新能源发展,拥有能量贮存和转换职能的职能资料或结构职能一体化资料。实现新能源的利用必要新技术支持,新能源资料通常能够分为:

光伏产业发展示状
从光伏产业链的整体来看,光伏发电行业上游为多晶硅类的原资料,通常由单晶硅棒、多晶硅锭、单多晶硅片组成;中游由单多晶电池、晶硅组件和薄膜光伏组件组成;下游逆变器是由逆变器、电站EPC系统和运营组成。国内企业在上中游产业中占据了全球龙头地位,出格是在多晶硅、电池片以及光伏组件领域,更是做到了霸连全球TOP1的地位。

从产业角度分析,在2020年四个季度中受新冠疫情影响,第一季度国内光伏供给/需要均有显著降落,产业链价值未有较大变动;第二季度,供给率先复原,需要受海内表疫情影响仍处较低程度,产业链价值骤跌,且随着季末国内抢装/海表疫情消退,需要逐步复原;第三季度因“景气宇回升预期+硅料变乱”影响供给,全产业链价值反弹,受价值盈利挤压,现实装机不及预期;第四时度出现岁暮抢装,预测硅料供给逐步复原,产业链价值高位趋稳。


光伏产业发展趋向
1.能源革命加快,全球光伏装机需要急剧提升
全球装机预测:2020年下半年随着复工复产有序进行,预计2020年全球装机125GW,其中国内35GW,海表90GW。结合全球碳中和指标及产业链各环节厂商产能,预计2021年全球光伏装机量可达170GW,同比增长36%。其中中国预计装机66GW,欧洲、美国别离预计装机 25GW、18GW。

2.“十四五”规划提振国内光伏装机需要
在“十四五”规划下,中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,力争2060年前实现碳中和;光伏作为新能源中的沉要大局,切合“十四五”规划的发展方向,光伏发展有望再上新台阶,五年装机量有望达到 300-400GW;并且随着特高压建设的推广、储能成本降落,预计到“十四五”末期,光伏的装机容量有望靠近 100GW。

产业发展调整
在产业发展节拍加快与气象变暖倒逼碳减排催生光伏产业升级的发展博弈中,从全球的视角看,全球178个国度已签定巴黎协定,146个国度设定了可再生能源的指标。中东、南美、东南亚国度因光伏经济性及微网属性,将逐步加大对光伏发电需要,未来全球光伏新增装机仍将维持高速增长的发展态势。我国在面对急剧发展大潮势头可能面对哪些风险,值得提前布局和思虑,预防在肯定水平上造约我国光伏产业的持续健康发展。
产业发展面对的风险:

标杆企业-隆基股份
隆基股份成立于2000年2月份,自2006年以来,专一于单晶硅片的造作与研发,2014年起头逐步转型为一体化公司,公司成立之初重要从事半导体资料(单晶硅棒、单晶硅片)、太阳能电池、电子元器件等产品的研发、造作和销售。公司发展20年至今,依然维持主业不变,成为了全球最大的单晶硅片龙头企业,并且布局了从硅棒到组件的一体化出产造作。


隆基股份已形成了从单晶硅棒/硅片、单晶电池/组件到下游单晶光伏电站利用的齐全产业链。其中,单晶硅棒/硅片和单晶电池/组件业务是隆基股份的主题造作业务,目前隆基股份已发展成为全球最大的单晶硅片造作商,组件业务已陆续两年跻身全球前五大组件企业行列,单晶PERC电池和组件转换效能陆续屡次刷新世界纪录。
硅片及组件业务为公司重要收入起源。隆基股份产品及业务已涉及光伏全产业链,收入按产品分为单晶硅片、太阳能组件、电站建设、电力、硅棒、电池片等,其中硅片及组件业务是隆基股份目前重要收入起源,2019年隆基股份总营收为329亿元,其中硅片及组件收入别离为129亿元及146亿元,占公司总收入比例别离为39.3%及44.3%。
02、锂电池资料
锂电池行业发展示状
1.锂电池的界说与分类
锂电池是一种充电电池,又被成为二次电池或蓄电池,工作道理为通过锂离子(Li+)在正负极之间定向移动来实现充放电职能。
锂电池有多种类型,依照正极资料的分歧,可分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂等;依照电解质的分歧,可分为液锂电池和聚合物电池。两者工作道理根基一样,分歧的是前者的电解液以液态存在,而后者以固态或胶态聚合物来充任电解液。

2.我国锂电池市场规模
据沙利文数据统计,我国锂电池市场规模从2014年645.3亿元增长至2018年的1494.7亿元人民币,年复合增长率达23.4%。伴随电子产品的不休升级更新、新能源汽车强势发展以及当局对于节能环保要求的提高,锂电池的市场空间有望进一步扩大,预计2023年市场规模有望达到3294.8亿元。
3.锂电池的资料组成
锂电池资料重要蕴含正极资料、负极资料、电解液和隔阂四大主材,其他资料蕴含铝塑膜和导电剂等部门。
正极资料的材质是影响锂电池的能量密度和安全性的重要成分,正极资料的采办成本决定着锂电池的总成本。据沙利文数据显示,锂电池成本中,正极资料约占总成本的30%以上,其次为隔阂、电解液和负极资料。

4.正极资料行业发展示状
目前主流的电池以磷酸铁锂及三元资料为主,2019年市场占比别离为21.83%与47.62%。两者各有特色,磷酸铁锂原料丰硕、价值相对便宜、对环境敦睦,加上较好的循环机能和高安全性,在商用车、专用车及储能领域占据优势;三元资料能量密度高,未来在乘用车领域发展潜力大。
国内正极资料市场竞争强烈,各重要厂商的市场占比排名变换频仍,且企业间差距不大。
锂电池资料行业发展趋向
1.正极资料趋向洞察
磷酸铁锂(LFP)在性价比和安全方面具备优势,三元(NCM)在高能量密度方面占优。从出产技术进取的发展趋向和行业竞争格局的角度,三元电池仍旧是未来动力电池的重要技术路线。
一方面续航里程焦虑是困扰新能源汽车发展最重要的问题,解决方式是提高电池的能量密度。三元电池这一技术指标的提升空间目前优于铁锂电池,技术研发人员通过增长电池正极资料镍的占比和固态锂电的技术发展已经让我们看到相识决这一问题的但愿。
另一方面参考出产技术发展的汗青经验,新技术在取代旧技术的过程中,固然在初期会晤对成本较高、产品机能不够不变、使用者的消费惯性和信赖成本等诸多问题,但技术更迭这一过程根基是不成逆的,上述问题会随着产能开释后的规模效应,技术工艺逐步成熟和新产品渗入率的提升得以解决。

三元资料凭据其中镍钴锰三种元素的占比分歧能够分为111、523、622和811,此表还有镍钴铝三元NCA(常见配比为8:1.5:0.5)。镍含量越高,资料的克容量越高,对应的电池模组能量密度也越高,但相应的工艺难度也越大,安全性挑战也越高。
从成本角度看,三元资猜中原资料成本占比靠近90%,在原资猜中钴价值颠簸大,成本占比高。NCM811相迸宗NCM523钴含量由12.2%降至6.1%,每kWh的需要量由212g降落到91g,资料上的成本优势显著。随着高镍三元技术持续精进,规模扩大,其成本优势和能量密杜着势将愈发凸起。凭据高工锂电数据,2020年H1我国三元资料出货量为8.6万吨,其中NCA8系占17.3%,占比同比增长4.5个百分点。
发展建议:产业链高低游企业共同推动技术创新
动力电池新技术开发的主力除了动力电池巨头以及上游的电池资料厂商表,还有新能源车企。特斯拉是全球电动化的引领者,一向以来和松下合作研发起力电池,其规划是在2020年实现电芯密度385Wh/kg,2025年实现500Wh/kg。巴中时期对能量密度的钻营一向是“稳准快”。从巴中时期2017年的技术瞻望中能够看出,公司2020年之前的指标已经根基实现,2019年NCM811已经实现量产,单体电芯能量密度达到304Wh/kg。2020 年以来,CATL对电芯能量密度的规划与国度措施较为一致。
对于电芯而言,能量密度提升的性质在于提高正负极资料的比容量以及正负极资料的电势差。短期能够通过调节资料元素成分或改善造备工艺提高现有系统的能量密度,如无钴高镍技术、干电极技术;持久看,现有锂电成熟系统的能量密度天花板已现,未来十年里,固态电池、锂空/锂硫电池等新系统的开发正成为龙头企业技术创新的沉点。
国表特斯拉致力于引领无钴化过程。在正极资料的选材方面,特斯拉一向都是高能量密度的先行者。特斯拉一向以来与日本的松下公司合作钻研高镍电池,目前三元锂电池迪胲含量已经降到5%(马斯克2018年推特原文数据2.8%应是钴元素占整个电芯的质量比例,经换算,钴元素在正极资料的质量占比为5%左右)。
国内蜂巢能源率先推出无钴电池概想。从蜂巢能源的关于无钴电池的公开专利来看,无钴电池所用正极资料为 Li1+xNiyMnzO2(0.8≤y≤0.9),共同电解液成膜增长剂,解决了正极资料较差的容量衰减问题。在三种执行案例中,无钴NMx电芯的能量密度可与NCM811相当。该无钴电池或将于2021年实现量产。

03、新基建资料
2020年4月中央提出新型基础设施建设(简称:新基建),重要蕴含5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨路交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人为智能、工业互联网七大领域,涉及诸多产业链,是以新发展理想为引领,以技术创新为驱动,以信息网络为基础,面向高质量发展必要,提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施系统。

本篇重要针对新基建中的5G基建、新能源充电桩两个领域进行钻研与分析,梳理和总结了这两个领域建设涉及的关键资料的发展示状和趋向钻研。
新基建资料-5G基建领域资料发展示状
5G产业链涉及的资料种类异常丰硕,5G新基建产业链能够大体分为基站建设和终端设备两个部门,其主题零部件资料从金属资料、陶瓷资料、工程塑料、玻璃资料、复合伙料到职能资料(导热、散热、电磁屏蔽、防水等),这些领域所必要的关键化工新资料将在未来几年加快发展。重要资料有:一是用于基站芯片的第三代半导体资料,重要蕴含GaAs,GaN、SiC及大尺寸硅片;二是天线罩用资料重要蕴含UPVC资料和玻璃钢资料;三是高机能电子封装资料,重要是聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、Al2O3、AlN等高导热、高靠得住的有机、陶瓷和复合封装基板资料。

本文重要钻研LCP与MPI。随着通讯技术的发展,手机通讯使用的无线电波频率迅速提高。由于电磁波拥有频率越高、波长越短、越容易在传布介质中衰减的特点,频率越高,就要求天线资料对电磁波的损耗越幼。因而,以上资料的发展就成为通讯技术发展的关键支持。
新基建资料-新能源充电桩行业概述
充电桩是新能源汽车的“加油站”,新能源海潮下的蓝海。充电桩需要量大,市场空间千亿元级别。据中国充电联盟数据,2019年新增公共充电桩12.89万台,累计保有量增至51.64万台,较上年增长 33.26%,全国充电桩数量总计达121.9万台,增幅50.8%。截止2020年1月底全国已建成公共充电桩53.1万台,个人充电桩71.2万台,车桩比约为3.5:1,较往年大幅提升,预计未来将达到并维持在3.4:1的水平,公共充电桩保有量达到51.64万台,公共充电桩累计实现充电量超50亿kwh,充电桩及充电量出现急剧上涨趋向。

据国度四部委结合印发的《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)》,到2020年,新增集中式充换电站超过1.2万座,分散式充电桩超过480万个,以满足全国500万辆电动汽车充电需要。显然,整个领域还有很大的增长空间。2020年全国规划车桩比根基为1:1,缺口巨大,2020年充电桩将规划建设500万个充电桩总市场规模达到1165亿元,到2025年市场规模达到2378亿元,成长机缘大。
现有车桩比3.5:1远低于《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020)》规划的1:1。凭据《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求定见稿)规划,到2025年新能源汽车销量占汽车销量的25%左右,守旧预计新能源汽车销量700万辆左右。新时期证券以新能源汽车保有量2000万辆、车桩比1:1估算,必要的充电桩数量约1880万台。由于互换桩和直流桩价差大,如果充电桩均价1.5万元/台推算,对应的充电设备市场空间约2800亿元。充电桩的加快投资将拉动充电设备需要显著增长,带头有关产业链公司收入和利润增长。
03、3D打印资料
3D打印资料产业概述
1. 3D打印资料分类
3D打印资料是3D打印技术发展的沉要物质基础。目前,3D打印资料重要蕴含工程塑料、光敏树脂、橡胶类资料、金属资料和陶瓷资料等,除此之表,彩色石膏资料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品资料也在3D打印领域得到了利用。3D打印资料的机能在很大水平上决定了成形零件的综合机能,主流的3D打印资料有关内容如下:

3D打印所用的原资料是专门针对3D打印设备和工艺而研发的,与通常的塑料、石膏、树脂蹬仔所区别,其状态通常有粉末状、丝状、层片状、液体状等。凭据打印设备的类型及操作前提的分歧,所使用的粉末状3D打印资料的粒径为1-100μm不等,而为了使粉末维持优良的流动性,通常要求粉末要拥有高球形度。
2. 市场规模梳理
3D打印资料作为决定3D打印技术发展过程的一项关键成分,随着3D打印技术的一步步遍及,对于资料的需要也在飞速上涨。目前,3D打印资料在3D打印行业中的市场规模占比约为24.1%,结合3D打印行业的整体市场规模,能够测算出全球3D打印资料市场规模。2017-2019年,全球3D打印资料市场规模逐年上升,2019年全球3D打印资料市场销售规模为28.8亿美元。

近年来,我国3D打印市场利用水平不休深入,在航空航天汽车、船舶、核工业、模具等领域均得到了越来越宽泛的利用。2017-2020年,我国3D打印产业规模逐年增长,增长快度要略快于全球整体增速,以至于我国3D产业占全球的比沉在不休增长。凭据2020年3月《2019年全球及中国3D打印行业数据》,2019年,中国3D打印产业规模为157.5亿元,较上年增长31.1%。

3D打印资料产业趋向分析
1.需要端分析:利用领域日渐宽泛
目前,从国内3D打印资料行业的需要端来看,重要在消费品/电子、医疗、工业设备、汽车领域、航天航空等行业利用的比力宽泛。由于3D打印行业的不休发展,在各个行业中的利用领域越来越宽,其下游市场由于感触到这种技术带来的成本和精杜着势,其需要量也在逐步增长。

2.供给端分析:产业规模不休扩大
2016-2019年,我国3D打印资料产业规模不休上升。2019年,中国3D打印资料产业规模达40.94亿元,比2018年增长26.2%,在3D打印产业中占比26%。预计到2020年,我国3D打印资料产业规模将达到49亿元。

三、产业瞻望篇
01、驱动成分分析
化工资料产业拥有政策门槛高,投资门槛高、技术门槛高和监管严格等特点,其发展容易受表部环境变动的影响,本篇重要从政策、技术和环保三方面分析化工新资料产业未来发展的驱动成分。

02、产业发展分析

03、产业发展瞻望
