创新驱动新材料降本增效,新能源新材料成“新宠”

小马侃车 2022-12-05
3571 字丨阅读本文需 8 分钟

近日,铜仁市拟围绕现代商贸、大数据电子信息、新能源汽车及电池材料等开展产业招商。其中,贵州大龙开发区镍钴锰酸锂三元材料项目备受关注。该项目是铜仁市重点招商项目之一,项目建成达产后,拟年产镍钴锰酸锂三元材料1.5万吨,将进一步做强铜仁市新能源新材料产业发展。

当前,贵州新能源汽车产业正在快速崛起,三元材料作为新能源汽车产业发展关键基础材料之一,贵州省正大力推进。2021年8月贵州提出:抢抓铜仁市新型功能材料产业集群列入国家战略性新兴产业集群机遇,着力打造以大龙经开区、贵阳高新区等为重点的锂离子电池正极材料产业集群。

近年来,大龙经济开发区先后荣获国家级循环化改造示范试点园区、国家新型工业化产业示范基地(锰钡汞系特色类)、国家战略性新兴产业集群(新型功能材料产业)等“国字号”招牌。区位优势明显,矿产资源丰富,锰产业基础雄厚,三元前驱体行业领先。目前,大龙开发区已经形成了以正极材料、负极材料、综合回收研发利用于一体的锂离子动力电池新材料循环产业链,以高纯硫酸锰、镍钴锰三元前驱体、锰酸锂、锂离子动力电池负极用石墨等为核心的新型功能材料产业集群。大龙经济开发区新能源新材料产业基础雄厚,发展三元材料等锂电池材料条件优越。

新能源材料产业链庞大又丰富,稀土、氟化工、锂电等五大基本板块一度奶活了无数下游企业。光福建龙岩市新材料能源企业就高达90多家,大概是受到整个地区的新能源氛围渲染,2021年,这个城市新材料新能源产业实现产值416.4亿元,增长33.1%;2022年上半年,实现产值284.7亿元,增长32.9%。

具体到某个领域的话,这些年新材料界的日子可谓顺风顺水。以汽车减重目标中最重要的碳纤维为例,2021年,光威复材、中简科技、中复神鹰、吉林碳谷、恒神股份5家碳纤维上市公司首次实现了全面盈利,碳纤维行业的国产化率也由2015年15%逐渐提升至2021年47%。

毫无疑问,新能源时代无数行业东风呼啸,同样也不差这一个。

新能源为什么需要“新材料”?

上世纪至今,先后用于汽车领域应用的新材料不计其数,有贮氢合金、石墨烯、超导材料、超塑性合金、无声金属、记忆合金……从整车材料构成比例来看,金属材料一直占比较高,为7成左右,近年来,又不断有新材料进入汽车工艺环节。

而新能源市场对材料的需求跟标准也在一个严苛的标准线上愈走愈远,这种收紧的供应现象其实也不难猜,从传统汽车到新能源汽车,造车时进化的工序制作,跟后期整个汽车消费环境对汽车的要求都在渐渐具象化起来。

时至今日,新能源汽车的种种更迭已经不单单只局限在电池身上,造车逼近下一波科技鸿荒,属于车身上的每个部件都跟着向更轻量化的方向靠拢。坦白来讲,电动车的续航问题一日不解决,很多新型材料的市场热度就一日不会消减。

新材料的应用能给新能源汽车带来什么?首先就是减重,减重跟电车续航直接挂钩是毋庸置疑的,特别是在低温天气。数据显示,电动车在冬天的充电时长甚至要增加七成,而低温行驶过程的续航能力一度能跌掉30%至50%。

电池问题迟迟没有完成优化,只能曲线救国,减少车身重量。电动车的整体重量不比传统燃油车轻,特别是电池、电机、电控“三电”取代了传统燃油车的动力系统,很多情况下,整车重量反而增加。

有媒体统计过,国内的电动乘用车相比全球电动车的平均重量,普遍偏重10%-30%,电动商用车普遍偏重10%-15%。具体来看吉利旗下同类型的帝豪GS,电车就足足增重了220KG。这算是新能源市场继电池续航以后的另一心头大患。

曾经有机构测评过,纯电动汽车重量每降低10kg,续航里程可增加2.5km。电池跟车身减重共同构成了未来新能源汽车续航的重中之重,首选的铝合金、弹性最大的镁合金、最理想的碳纤维皆是汽车新材料中的宠儿。蔚来汽车曾经用一款碳纤维增强型塑料电池外壳,比传统铝或钢制电池外壳轻了40%,热导率比铝低200倍。

据悉,碳纤维的密度是铝合金的1/2,强度却是铝合金的8倍,碳纤维复合材料可降低汽车电池箱体64%以上的重量,应用到底盘,甚至可以减重40%。车重每减10%,便可降低6%到8%的油耗,降低5%到6%的排放,在同样用油情况下,一辆车每小时可以多开50公里。

国内的汽车轻量早就踏入规模市场,仅仅是底盘的轻量化,其增速就高达6年6倍,市场规模将由2019年的46亿元上升至2025年的320亿元;而铝电池盒、副车架市场规模将极速扩容至180亿元、75亿元,CAGR分别为31%和55%。

未来,各种新材料将一发不可收拾,而这不仅仅是整个造车圈主动去契合的一种趋势,更是新能源大环境为车企提前规划的一个伏笔。例如在《节能与新能源汽车技术路线图》里就曾提到过,碳纤维到2030年,占车重的比例要达到5%。

造车圈的命运早就与整个新材料领域紧密相连,任何一个角落风吹草动都有可能给前者带来波折。

创新驱动新材料降本增效

中伟股份是专业的锂电池正极材料前驱体与新能源循环材料综合服务商,主营业务属于国家战略性新兴产业中的新材料、新能源领域。2022年第三季度,公司预计归属于上市公司股东的净利润在4亿元至4.5亿元之间,同比上升44.20%至62.22%,预计2022年前三季度实现归属于上市公司股东的净利润为10.6亿元至11.1亿元。

中伟股份相关负责人告诉《证券日报》记者,报告期内,公司产能持续释放,产品市场占有率提高,叠加产品、客户结构持续优化,产业一体化比例逐步提高,共同推动公司盈利能力提升。受益于新能源行业终端需求高增,产业链供需有效增强,2022年1月至9月,公司三元前驱体和四氧化三钴合计销售量超过16万吨。

主营锂离子电池核心材料的上市公司德方纳米也公布了三季报预告,预计前三季度实现归属于上市公司股东的净利润17.5亿元至18.5亿元,同比增长616.86%至657.83%;预计扣除非经常性损益后归属于上市公司股东的净利润为17亿元至18亿元,同比增长670.35%至715.66%,体现出较强的盈利能力。

德方纳米董秘何艳艳对《证券日报》记者表示,“德方纳米通过持续发力创新,新产品进展顺利,公司年产11万吨新型磷酸盐系正极材料生产基地项目已于2022年9月进入试生产,投产规模及产品性能行业领先;补锂剂产业化项目进展顺利,预计将于2023年第一季度释放,有望凭借技术优势与先发优势获得超额收益。新产品的快速投产,将有助于公司进一步提升差异化竞争优势。”

与新能源汽车业务有关的新材料公司今年三季报业绩普遍预喜。如永磁材料公司中钢天源,预计今年前三季度归属于上市公司股东的净利润比上年同期增长80%至100%;主营碳纤维材料的光威复材,预计今年前三季度归属于上市公司股东的净利润比上年同期增长21.36%;生产磁性材料和新能源电池等产品的横店东磁,预计今年前三季度归属于上市公司股东的净利润比上年同期增长34.09%至39.73%。

中信证券研究部高级经理吴威辰认为,新能源汽车行业是以创新驱动为根本,因此市场关注的新能源汽车领域新材料主要是以降本增效为主,涵盖磷酸锰铁锂、中镍高电压三元正极、硅碳负极、LiFSI等新型锂盐以及新一代碳纳米管等。

“目前锂离子电池研发主要面临两方面挑战,一是继续提升电池能量密度,二是继续降低行业生产成本。通过这两方面的突破创新,将可以继续加速提升新能源汽车渗透率,加速产业发展进程。”吴威辰说。

新能源造车还有多少难题?

尽管目前的造车圈口碑跟资本都已远远不如从前疯狂炙热,但想要一门心思涌进来的活跃者依旧数不胜数。国内造车除了头部的蔚小理,以及在市场上崭露头角的哪吒威马等,至少还有50多个新品牌挣扎在这片喧嚣的土壤之上。

值得注意的是,历经上一轮的资本沸腾,下一轮的造车难易与否跟钱关系不大,而是集中到科技的灌输与表现力上,最明显的变化就是头部新势力渐渐被手握核心技术的传统车企压倒。以今年9月份为例,9月份,比亚迪月销量突破20万辆,吉利、广汽埃安月销量也达到了3万辆的级别,长安、奇瑞突破2万,而新势力月销量最高的哪吒汽车不过1.8万辆,小鹏汽车甚至只剩下了8468辆。

坦白来讲,新势力之所以被传统车企逼近的理由无非就技术重心的偏移,在前者持续押注智能驾驶,人车一体的酷炫的体验时,传统车企的精力始终停留在电机、电机、电控等关键领域,比亚迪能一骑绝尘,旗下的刀片电池跟超级混动DM-i系统等核心技术贡献了最大功劳。

智能化跟电车的本质发展,究竟哪一个更重要?从技术角度来讲,汽车智能网联的门槛不算高,这就牵扯出当前造车圈频繁被人诟病的同质化问题,曾经有媒体统计过,诸如L2+级别辅助驾驶、气囊及气帘保护、智能语音交互等特色早就泛滥成灾,哪吒、欧拉、威马、上汽飞凡、零跑等多个新能源车品牌在某些功能上堪比复制粘贴。

从消费市场的角度来看,国内新能源汽车消费归根到底还是心系本质问题。艾媒调研数据显示,41.7%的中国消费者,对新能源汽车不满意的因素是续航能力差,36.7%的中国消费者,对新能源汽车不满意的因素是配套设施不完善。

一句话,还是续航更重要。

诚然,造车遭遇技术瓶颈后,只能用智能化来弥补科技在汽车工业发展中的存在感无非就是续航技术迟迟没迎来新突破。新能源电池究竟还能不能在更上一层楼?如今的主流动力电池为三元锂电池和磷酸铁锂电池,但碳酸锂不仅价格成本居高不下,电池安全性高且密度和性能也陷入难以提升的漩涡。

而电池的突破或许跟新材料的应用有加大关系,蔚来新能源汽车发展的主攻方向就是采用新的超导体材料,一直被认为比碳酸锂在储电量、使用寿命长、充电速度方面优势更强的石墨烯也开始备受关注。

绕来绕去,造车势力折腾了一圈,值得庆幸,终于又重新回到初心之地。

文章来源: 中国日报网,证券日报, 道总有理

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