打破关键材料「卡脖子」,这些企业正助力产业链供应链实现自主可控

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星期四, 十一月 25, 2021 - 8:40am


香港, 2021年11月25日 - (亚太商讯) - 据联想控股微空间报道,新材料被称为「科技发展的骨肉」,其技术研发水平及产业化规模已成为衡量一个国家经济社会发展、科技进步与国防实力的重要标志。从国内情况来看,中国新材料产业位于全球第二梯队,正处于由中低端产品自给自足向中高端产品自主研发、进口替代的过渡阶段。其中,新材料领域关键材料的发展短板尤为突出。

要想破解上述「卡脖子」问题,助推相关企业走专精特新之路不失为有效解决之道。据科技创新情报SaaS服务商智慧芽发布的《2021专精特新「小巨人」企业专利能力和科创力报告》显示,在4762家国家级专精特新「小巨人」企业中,新材料领域企业有802家,排名所有行业中的第三位,创新能力突出。

在上述「小巨人」企业中,联想控股参与投资了其中的多家,业务涉及芯片与微电子、OLED上游成品材料以及锂电池负极材料等关键材料。通过长期专注自身所在领域,它们掌握了核心技术,并形成与产业链供应链相匹配的创新链条,为进一步助力中国产业链供应链实现自主可控贡献力量。

稀土永磁:突破关键技术 掌握更多核心竞争力
稀土是中国的热点产业,也是新材料制造的重要原料资源。其中,稀土永磁材料特别是高性能稀土永磁材料是中国重点新材料和高新技术产品,一直受到国家产业政策的大力支持。

稀土永磁材料是一种无需借助外界电场,可通过自身所产生的磁场实现电能与机械能之间能量交换的材料。在现有稀土永磁材料体系中,钕铁硼永磁材料是应用范围最广、发展速度最快、综合性能最优的磁性材料,在传统汽车、新能源汽车、工业应用、风力发电、消费电子、变频空调和节能电梯领域应用广泛。

然而从行业发展现状来看,无论是全球市场还是中国国内市场,稀土永磁材料都呈现出低端供应过剩、高端供应不足的情况。

以钕铁硼磁材毛坯为例:根据中国稀土行业协会数据显示,2018年全球钕铁硼材料毛坯产量为18.5万吨,其中高性能钕铁硼毛坯产量仅为4.8万吨,占比约26%;中国钕铁硼毛坯产量15.7万吨,其中高性能钕铁硼毛坯产量仅为2.3万吨,占比约15%。

受原材料的制约,中国稀土永磁材料行业产业集中度较低,企业两极分化严重。目前,中国大约有200余家钕铁硼永磁生产企业,大部分企业生产规模较小,研发能力较弱,产品以中低端产品为主,竞争力不强;但行业优势企业通过对国际先进技术的引进、消化、吸收和自主研发,逐步掌握了生产中高端钕铁硼的核心技术,产品质量达到国际先进水平,逐步在国内市场占据了主导地位,并不断参与国际市场竞争。

正奇控股所投企业包头市英思特稀磁新材料股份有限公司(以下简称「英思特稀磁」)便是其中的代表。

英思特稀磁是一家从事稀土永磁材料深加工及稀土新材料应用器件研发、设计、生产的企业,其主营产品广泛应用于风力发电、家用电器、新能源汽车以及笔记本计算机和其他消费类电子产品等领域。在工信部近日公布的第三批国家级专精特新「小巨人」企业名录中,英思特稀磁荣列其中。

为提升自身竞争优势、积极为产业链提供性能更高的产品,英思特稀磁还于近日正式投产A系3C产品磁组件自动化生产线。据介绍,该项目生产的3C系列产品磁组件由英思特磁学工程师及研发团队通过不断科技创新独立开发,目前已被国内外知名PC企业成功使用,可以节省50%的磁铁用量、提升55%的吸附力、降低40%的成本,让稀土产品更具竞争力。

截至目前,英思特稀磁的主要客户包括苹果、微软、富士康、三星等世界知名企业,产品出口德国、意大利、波兰、韩国、越南、比利时等国。

「十一五」以来,在国家政策扶持和国内相关企业、科研院所的共同努力和科技攻关下,中国稀土永磁材料在关键技术突破方面取得了多项核心自主知识产权。比如在高性能钕铁硼材料方面,中国先后突破了「双合金」、细粉制备、「速凝工艺+双(永磁)主相」、自动成型、连续烧结、低氧工艺、晶界扩散、表面防护等关键工艺技术,使产业化水平基本与日本、德国相当,处于国际先进水平。

而从产业链情况来看,稀土永磁材料是新能源汽车生产的重要原材料。具体来看,新能源汽车单车对钕铁硼材料的用量约为3-6千克,是传统汽车用量的3-5倍。据全球电子原材料及元器件领导企业TDK预计,如果2025年新能源汽车产量达到1200万辆,那么钕铁硼材料的需求将达到3.6至7.2万吨。

据中泰证券测算,新能源汽车需求已占到高性能钕铁硼材料总需求的15%以上,这与2015年新能源汽车对碳酸锂影响类似。由此可见,其产品竞争力的优劣,将直接决定着中国新能源汽车产业是否能够实现对西方国家的「弯道超车」。

考虑到稀土永磁材料的战略地位,中国「十四五」规划明确表示,提升中国制造业核心竞争力的首要条件是「实现包括高端稀土功能材料等高端新材料的关键技术突破」。

OLED上游终端材料:以产品、成本及服务优势 打破专利封锁
近年来,在智能手机、平板计算机和智能座舱等消费类电子终端的市场需求带动下,以及屏幕面积持续扩大的发展趋势下,全球显示面板行业不断发展。

在显示面板行业,OLED(有机发光二极管或有机发光半导体的简称)是占据主流的新一代显示技术,其显示结构简单、耗材环保,且具有柔性可卷曲的特点,更方便运输和安装,规模化量产后更有可能具备低成本普及的优势。

广阔的终端应用市场正推动OLED产业在全球范围内持续增长。根据全球性科技研究机构 Omdia数据显示,2020年全球OLED面板市场规模为343.24亿美元,预计2025年将达到547.05亿美元。而中国作为全球最大的消费电子商品市场,OLED产业更是成为高端制造产业中的代表。根据赛迪智库数据显示,2020年中国国内OLED市场规模为351亿元,预计到2023年将达到843亿元。

从OLED产业链情况来看,其上游包括制造设备、材料、组装零件,中游负责组装制成OLED面板,最后应用于手机、可穿戴设备、笔记本计算机及平板计算机、电视等终端领域。其中,OLED成品材料直接决定了面板的发光特性,包括发光效率、寿命等,是OLED上游制造的核心关键材料,也是产业链中技术壁垒最高的领域之一。

在OLED成品材料研发生产方面,国内一些企业已率先通过技术创新,不但助力中游企业降低原材料的进口依赖,还有力地推动OLED全球产业中心向中国转移。

君联资本所投企业陕西莱特光电材料股份有限公司(以下简称「莱特光电」)主要从事OLED有机材料的研发、生产和销售,是一家产学研一体化的公司,也是国家级专精特新「小巨人」企业。据介绍,莱特光电生产的OLED有机材料产品包括OLED终端成品材料和OLED中间体。OLED终端材料主要为发光层材料中的Red Prime材料和空穴传输层材料,而OLED中间体是生产OLED终端材料的前端产品。

据了解,相较国外寡头只生产终端材料而上游中间体都是外购的特点,莱特光电则是从最上游的OLED有机材料中间体开发、合成、到后端的升华前材料制备及终端材料生产的全产业链运营模式,并且配备有各项尖端的全面检测测试手段。因而在技术急速演进发展的OLED显示领域里,莱特光电具有快速响应的独特先天优势与成本控制能力,从而能紧跟行业技术更迭的步伐、充分满足面板客户的快速新品开发要求,并实现与客户协同开发的高粘性共存关系。

截至目前,莱特光电所生产的OLED终端材料产品均具有专利保护,其通过优异的产品性能以及自有专利,打破了国外厂商的专利封锁,进入了OLED面板核心厂商的供应链体系。

凭借产品优势、成本优势以及服务优势,莱特光电在多个OLED终端材料上正在改变由国外厂商垄断的局面,并带动了国外厂商OLED终端材料价格的下降,有利于国内OLED显示面板厂商产品成本的下降,促进中国OLED显示面板厂商持续提升国际竞争力,最终推动OLED全球产业中心向中国的转移。

锂电池负极材料:技术驱动产品迭代升级
锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应和环境友好等优势,已经广泛应用于新能源汽车、智能手机、笔记本计算机和智能手环等消费领域。而随着国家「碳达峰、碳中和」行动下传统能源结构的调整,锂离子电池的市场份额或将持续高速增长。

锂离子电池主要由正极、负极、电解液和隔膜等部分组成,其中负极材料的选择会直接关系到电池的能量密度。在锂离子电池负极材料中,人造石墨成为绝对主流。

相较于其它材料,人造石墨循环性能好、安全性占优且工艺成熟、原材料易获取,整体而言成本较低,是非常理想的选择。而随着需求端的持续增长,人造石墨负极材料也暴露出一些制约产业发展的核心问题。

目前而言,石墨负极材料能量密度的理论上限为372mAh/g,而行业头部公司的产品已可实现365mAh/g的能量密度,逼近理论极限。因此,要想进一步发展,只能尝试突破极限,或是寻找下一代替代产品。

近年来,硅基负极材料凭借高比容量和较长循环寿命等优势,成为各大负极材料厂商重点研究的对象,是未来最可能大规模应用的新型负极材料之一。据介绍,硅基具有极高的能量密度,理论容量比可达4200mAh/g,远超石墨类材料。但作为负极材料,硅也有严重缺陷,锂离子嵌入会导致严重的体积膨胀,破坏电池结构,造成电池容量快速下降。

整体而言,国内硅碳负极材料目前仍处于发展初期阶段,但随着硅基负极材料技术逐渐成熟,已有部分企业的硅基负极材料得到批量化应用。

对此,君联资本所投企业广东凯金新能源科技股份有限公司(以下简称「凯金新能源」)作为国内领先的负极材料厂商,除了在人造石墨负极材料领域发力之外,在硅基负极材料方面亦有相应部署。

据了解,凯金新能源目前已成立专门从事硅基负极材料的研发和产业化工作的新材料开发团队。基于对硅基负极材料的清晰认知,凯金新能源采用了低成本先进纳米化和分散技术、特定结构重组设计和先进包覆技术以及独创的表面改性和石墨复合技术等多种创新技术和改良工艺,可有效解决硅材料体积膨胀大、循环性能差等技术难题,并在产品成本和质量控制上取得明显成效。

作为国家级专精特新「小巨人」企业,凯金新能源始终专注于负极材料相关技术的研发和工艺提升,其生产的负极材料具有克容量高、压实密度高、循环性能优异、高低温性能好、充放电倍率高等优点,产品广泛适用于方形、圆柱、软包聚合物等类型锂离子电池。此外,凯金新能源还积累了丰富的专利优势。截至2021年6月30日,该公司拥有有效授权专利94项,其中发明专利24项,实用新型70项。

据东北证券研报显示,目前中国锂电池负极材料产量已占据全球主要份额,且未来将持续保持领先。以2018年为例,当年中国国内产量超过19万吨,全球供应占比超70%。其中,头部负极材料生产企业除牢牢占据国内市场外,还顺利进入松下、LG、三星等主流海外电芯厂供应链。随着国内企业在技术上的不断突破,未来将从成本到性能全面赶超海外企业。

在工信部公布的三批国家级专精特新「小巨人」企业名录中,联想控股共有5家新材料产业所投企业上榜,包括英思特稀磁、莱特光电、凯金新能源、微导纳米以及爱迪特。正是在这些掌握核心技术的「小巨人」企业的共同推动下,中国新材料产业于近年来不断突破,部分细分领域的本土产业链完整、国产化程度较高,已渐渐步入成熟期阶段。

成就的背后,离不开国家政策的有力支持。而在中国战略性新兴产业快速发展之际,材料产业也被赋予了更高的使命。

材料产业是国民经济的先导。中国「十四五」规划明确提出,新材料产业将重点发展高端新材料。预计在「十四五」时期,新材料产业有望继续向高端化、量产化、全球化进军。届时,更多专精特新企业在助力产业链供应链实现自主可控之际,自身也将迎来进一步飞跃。




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