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行業趨勢 汽車産業發展驅動新材料行業發展機遇掃描――來自全球戰略管理咨詢公司羅蘭

發布時間:2019-10-16 09:07:49 已有: 人閱讀

  化工産業細分門類衆多、價值鍊長,化工産品應用極其廣泛。 在汽車領域中,化工産品的應用随處可 見: 從基礎材料到尖端産品,從汽車輪胎到車身内外飾、甚至發動機系統等。 與此同時,汽車産業是 極具增長與變革潛力的前沿行業,它的發展亦為化工産業帶來諸多機遇。 鑒于當前汽車行業正面臨多種多樣的發展趨勢和行業變革,本文将主要聚焦電動化、智能化、輕量化、 綠色化四大發展趨勢,研究伴随這四大趨勢而來的新材料産品需求,以及對新材料行業企業帶來的影響。全球來看,汽車産業處于關鍵變革期,傳統的汽車産品及其生态正逐步被替代。 社會經濟發展要求、 汽車産業自身訴求以及關鍵技術突破等要素的影響互相疊加,推動了汽車産業變革性的轉型升級。 與 此同時,傳統的内燃機汽車及其生産、銷售與使用模式也正被新興趨勢所替代。

  當前,多種新興趨勢正深刻重塑汽車産業。 其中,電動化、智能化、輕量化、綠色化等趨勢将對相應 的新材料市場帶來深遠影響。

  2.1 電動化歐美多個國家和地區已制定了燃油車禁售政策,我國政府更把“新能源汽車”提高到國家層面的戰略 高度。 汽車工業正闊步走向百年一遇的曆史變革期,電動化作為行業最不可忽視的趨勢之一,正在以 前所未有的速度推進。2.1.1 我國電動車市場發展情況我國電動車市場呈現高速發展态勢。 基于現實情況進行合理的假設,預測到 2030 年,電動乘用車的 市場滲透率将會達到 44%左右。2.1.2 電動車市場發展驅動因素我國電動車市場的發展同時受到多種因素的影響,從而獲得了快速的增長。 其中,包括政府油耗目标 值和積分管理辦法、内燃機效率提升等推力因素,也包括降低的電池價格和總體擁有成本、利好的政 策、完善的基礎設施等拉力因素。 2018 年中國汽車行業平均油耗值約為 6.0 L/100km,預測到 2020 年和 2025 年,這一數字将持續下 降,分别下降至 5.0 L/100km 以及 4.6 L/100km(WLTP 工況)。 企業平均油耗積分和新能源積分将 共同保證行業燃油消耗水平達到目标值,同時作為一種重要的推力因素,促進電動車市場的發展。 展望 2025 年,我們認為雙積分的管理模式将繼續聯動,政府也将在 2025 年前推出更加激進和嚴格 的管理規定。 例如,2019 年 1 月,政府出台的新版《乘用車燃料消耗量評價方法及指标 (征求意見 稿)》中,對于油耗設定了更加嚴格的目标值,預示着政府對于汽車油耗的管理将進一步嚴格; 2019 年 7 月和 9 月,政府連續兩次對“雙積分”政策進行修正。 與此同時,下降的電池價格、利好政策和完善的基礎設施作為三大拉力因素,将共同拉動電動車市場 發展。

  下降的電池價格:在現實場景下,電池組價格預計在 2025 年下降至~0.8 元/Wh,純電動車總體 擁有成本将和燃油車持平。

  利好政策:目前的利好政策主要包括免購置稅、新能源專用車牌,以及路權優待等。未來, 我們認為新能源車直接補貼将逐漸縮減,直至 2020 年完全退出,但是間接補貼仍将持續。政策導向也将從“刺激購買”逐步轉變為“鼓勵使用”。

  完善的基礎設施:與電動化汽車相配套的基礎設施目前正處在不斷增加、完善的過程中。預計到 2030 年,充電樁數量将達到 4,970 萬個,充電樁數/新能源車保有量的比值将高達 137%。換言 之,基礎設施将不再是制約新能源市場發展的瓶頸。

  2.1.3 電動化趨勢對新材料的需求從電化學技術路線來看,正負極、電解液與隔膜材料技術不斷推陳出新,當前主流的三元锂電将被逐 步替代,催生大量新型材料需求。

  同時,氫燃料電池車在性能優勢及降本驅動下,預計市場将在 2030 年前後初步商業化。對氫燃料電 池車的商業化前景分析後,我們發現氫燃料電池車具有兩大明顯優勢。首先,氫燃料電池具有顯著的性能優勢。

  氫燃料電池能量密度高,續航裡程長,在驅動大功率、長裡程交通工具方面優勢顯著。 在續航裡程上, 本田 Clarity、豐田 Mirai 以及宇通客車等燃料電池車分别能達到 589 公裡、502 公裡和 500 公裡。 而 現代 ix35、比亞迪 E6以及寶馬 i3等電動車僅能達到 415 公裡、196公裡以及 183 公裡的續航裡程。 氫燃料電池還同時具有加氫速度快的特點,所需加氫站基礎設施密度遠低于充電樁。 電動車慢充的單 次加注/充電時間長達 420-480 分鐘,電動車快充也至少需要 30 分鐘。 而燃料電池車的單次加注/充 電僅需 3-10分鐘即可完成。 其次,氫燃料電池的成本持續下降,未來将具備較強的市場競争力。 圖 3 燃料電池系統成本趨勢預測 [美元/kW]

  我們認為,氫燃料電池車雖與電化學電池車存在競争,未來也将長期共存。但性能優勢使氫燃料電池 車具備差異化定位能力,同時質子交換膜技術提升推動降本,預計 2030 年前後與電化學電池相比初 步具備成本競争力。

  值得一提的是,氫燃料電池車的市場化也将同時帶動整個氫能産業鍊及價值鍊的發展,激活多種新興 材料的需求。

  2.2 智能化随着人工智能技術取得長足進步,人工視覺、生物識别、深度學習等關鍵技術應用到汽車工業中,智 能化已然成為了汽車技術升級的重要方向。2.2.1 車聯網發展現狀及趨勢車聯網技術經過一段時間的發展,已經從以數據收集處理、雲計算、服務提供為主題的“人車互動”模 式,逐步向着以智慧交通、自動駕駛、自動家居等為代表的“萬物互聯”的方向發展,為實現智能出行 構建了出色的外部條件。 同時,車輛與智能交通設施聯動,可實現更大範圍内的信息共享協同與數據的雙向流動。 具體來說, 具備雲同步功能的車輛、車聯智能交通設施可以作為數據采集點,将數據上傳至雲端進行存儲整合, 而雲端則可以反向将存儲和處理後的數據信息提供給車輛及智能交通設施。

  2.2.2 自動駕駛發展現狀及趨勢在車聯網不斷發展疊代的同時,自動駕駛技術也正分階段與車聯網協同發展,共同重塑出行生态。

  2.2.3 智能化趨勢對新材料的需求以車聯網、自動駕駛為基礎的智能出行生态,逐漸孕育出用于車輛制造以及基建建設等用途的新材料機遇。用于車輛制造為主的新材料包括:

  車輛制造和相關配件:高性能纖維、複合材料、稀土永磁材料、液晶顯示材料和有機發光二極管 (OLED)顯示材料等 智能化設備和系統:半導體材料、磁芯材料、敏感材料 (傳感器)、氮化镓與覆銅闆 (5G 通信)、 石英 (光纖光纜)、超導材料 (計算機)等

  通信工程:射頻電路材料、天線用材料(移動終端和多媒體終端) 等

  2.3 輕量化當前,輕量化已成為國家的重要戰略,而汽車行業也将輕量化視作最重要的行業議題之一。2.3.1 汽車輕量化的重要意義汽車輕量化對于汽車産品、企業、産業以及環境等多方面都具有極其重要的意義。

  輕量化能為汽車帶來更好的性能、安全和舒适性。 每減重 0.1 噸,百公裡加速性能提升~9%。 整 備質量每減重 100 千克,制動距離縮短 2-7 米。 簧下質量的減少,可提升不平坦道路的駕駛舒适 性。

  輕量化趨勢促進價值鍊革新。 汽車行業特性使傳統強者有“赢家通吃”的機會,新材料的高速增長, 帶來價值鍊各環節的革新機遇。

  一方面,汽車輕量化趨勢将帶動材料産業發展,推動複合材料的基礎研發和商業應用。 另一方面, 輕量化趨勢也将助力新能源汽車産業,提高續航,降低成本。 車身每減重 10%,行駛裡程就可 增加 5.5%,而且在相同續航裡程下,電池成本減少明顯大于材料成本增加。

  汽車的輕量化直接減少了能量消耗,滿足政府排放要求。 質量每下降 10%,能源消耗約下降 68%,單車每減輕 0.1 噸,百公裡油耗減少 0.6 升。2.3.2 輕量化趨勢對新材料的需求在普通汽車的重量分布中,鋼/鑄鐵占總重量的 71%,鋁占 12%,塑料占 8%,其他非鐵金屬占 3%, 工作液、複合材料、和其他材料分别占 2.3%、2%和 1.7%。 由此可見,鋼/鑄鐵在汽車整體重量中占 絕對第一的 71%,替換鋼/鑄鐵将是最主要的輕量化方向。 目前,車用塑料替代金屬趨勢明顯,相關的材料需求不斷攀升。 分析世界發達國家與我國的車用塑料 需求市場,我們解讀出兩大主要的趨勢:

  新車型對材料提出更高要求:汽車行業已經成為改性塑料需求增速最快的領域,而新能源汽車對 輕量化技術要求更加嚴苛,材料供應商将加大研發投入把握商機。

  我國發展車用塑料潛力大:相比全球 42%的改性塑料用于汽車行業,國内汽車在改性塑料應用 範圍中的占比僅為 15%左右,增長空間巨大。

  受汽車領域廣泛應用的推動,PC 需求持續增長,帶動國内産能高速提升,逐步擺脫進口依賴的局面。 同時,PC 需求增長拉動上遊雙酚 A/苯酚的需求及國内産能提升。

  2.4 綠色化近年來,汽車産業的各類參與者都愈加關注産品生命周期中的安全健康、環境能耗及物料回用等綠色 議題,随之而來的是大量新材料需求的激活。2.4.1 綠色化挑戰與對新材料的需求當前汽車行業所面臨的綠色化挑戰涉及多個主題,相應地,由各個綠色議題所引申出的挑戰又對新材 料産品和行業企業提出了新的需求,帶來新的機遇。

  綠色輪胎具備優異的降耗性能,與普通輪胎相比,綠色輪胎滾動阻力改善 20%,油耗可節省 5%左右。 在綠色輪胎産量快速增長的同時,當前市場中綠色輪胎化率也出現躍升。

  同時,高分散性白炭黑作為綠色輪胎重要的補強填充劑,可提高胎面的抗切割、抗撕裂性能,減少蹦 花掉塊,也同步進入了需求增長期。

  熱塑性硫化橡膠以塑料作為分子骨架 (連續相)、在硫化劑作用下橡膠以小于 2 微米的微粒形式 (分散相) 與塑料交聯。 由于熔融與硫化同時進行,因此稱為動态硫化。 TPV 環保無毒、支持回收 再利用,目前已對大量傳統橡膠材料形成替代。熱塑性硫化橡膠主要具備以下兩種特殊性能:第一,環保屬性。 熱塑性硫化橡膠環保無毒,反複使用六次以上性能無明顯下降,有效替代聚氯 乙烯(PVC)/氯乙烯系熱塑性樹脂(TPVC)等産品。 TPV 的使用可滿足整車回收的強制性要 求,對傳統橡膠形成替代。 第二,理化性能。 熱塑性硫化橡膠具有高韌性和回彈性,壓縮永久變形量為熱塑性彈性體材料中 最低,耐候、耐油、耐熱,電絕緣性好。 TPV 比重輕 (0.90-0.97),外觀質量均勻,且容易着色、 顔色多樣,也可做成透明型,而且加工性能靈活,可與多種高分子共同注塑或擠出。 由于熱塑性硫化橡膠具備以上出色的環保和理化的性能,它在汽車領域已經得到廣泛的利用,應 用于汽車内外飾、密封系統、底盤系統、安全系統等。 全球及中國對于 TPV 的需求量不斷快速 攀升,預計到 2023 年全球對 TPV 的需求量将高達 141 萬噸,其中 2/3 的 TPV 将用于汽車領域。

  3. 新材料行業企業發展機遇綜上,汽車産業當前發展的四大趨勢對新材料産品提出了新的需求。 同時,也将為新材料行業企業帶 來産品布局、研發生産及業務模式等多方面機遇。3.1 産品布局機遇電池材料、車用塑料、新型橡膠等各類新材料的需求不斷興起,形成單品、産業鍊及細分市場等不同 層次的布局機會。

  3.2 研發生産機遇鑒于新材料的重要性與稀缺性,車企、零部件供應商通過與材料企業聯合研發、合作生産實現能力互 補、上下遊協同,也為後者帶來資金、技術、銷售等資源。

  3.3 業務模式機遇業務模式方面,鑒于下遊客戶需求的多樣化與複雜化,材料企業已從單一材料産品的供應向一體化的 解決方案發展。

  4. 啟示羅蘭貝格認為,相關企業應積極把握和擁抱汽車産業發展所帶來的新材料市場機遇,充分識别汽車産 業發展格局下新興的化工材料與産品,全面對接下遊應用市場的發展需求。 對于具體企業而言,仍有若幹議題值得深入思考。 例如: 新材料業務的發展目标與戰略是什麼? 結合 外部趨勢與自身禀賦,哪些品類最值得布局? 通過哪些手段切入新材料市場? 如果選擇投資并購的方 式,有哪些優質标的值得關注? 在布局節奏上,企業可基于自身發展戰略及資源優勢,從業務戰略、項目/産能布局等層次靈活選擇 切入深度及廣度。 在發展模式上,除自建發展、并購等手段外,可充分考慮上下遊合資合作的方式, 與主機廠等下遊客戶形成資源互補、供需協同的合作聯合體。 在品類選擇上,應結合産品吸引力與自 身資源的匹配程度,選擇最合适的新材料細分門類進行布局。

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