根據我國工信部、發改委、科技部三部委聯合印發的《汽車產業中長期發展規劃》中的指導,新能源、智慧化、輕量化已成為未來汽車產業的發展方向,而先進車用材料則成為其中的重要內容,成為人們關注的熱點。
據相關資料預測,在汽車產業轉型升級的助推下,汽車新材料行業的市場規模有望達到數萬億元。
究竟是哪些關鍵材料驅動著市場的不斷髮展?帶你一張圖看懂汽車產業鏈及其10大關鍵材料!(以下關鍵材料選擇僅代表作者觀點,如有疏漏,請批評指正。)
汽車新材料市場規模有望達數萬億
據有關資料預測,2025年全球汽車銷量將達到11207.1萬輛,在汽車產業轉型升級的助推下,汽車新材料行業的市場規模有望達到數萬億元。
汽車關鍵材料
1、先進高強度鋼
1.1 先進高強度鋼(AHSS)一安全與輕量化優選
現代汽車製造對安全和環保訴求越來越高,要求車身“提高強度、減輕重量”。先進高強度鋼在這種背景下蓬勃發展,大量應用於汽車白車身的結構件、安全件上。
國際上將屈服強度在210MPa至550MPa的鋼板稱為高強度鋼,屈服強度大於550 MPa的鋼為超高強鋼。目前的汽車高強度鋼板可分為第一代、第二代、第三代。
在保持同樣強度的需求下,高強度鋼板的使用量遠遠低於普通鋼材,因此它對於汽車的輕量化和提升車身堅固性創造了有利的條件。
1.2 政策指導,前景看好
對於先進高強度鋼,《節能與新能源汽車技術路線圖》中給出規劃:至2030年,第三代汽車鋼應用比例達到自車身重量的30%。
2020年高強度鋼的單車用量約為550kg,按照6000元/噸的單價,先進高強度鋼的市場空間約為332.3億元。
1.3 先進高強度鋼相關企業
2、鋁合金
2.1 鋁合金材料一輕量化與動力電池外殼材料主流
鋁合金的密度只有鋼鐵的1/3,具有輕質、可回收和易成形的特點。鋁材碰撞時可吸收大量能量,可在輕量化的同時提高汽車的安全性。
理論上鋁製汽車可以比鋼製汽車減輕重量達30%-40%,大量使用鋁合金的汽車,平均每輛汽車可降低質量300kg。
輕量化與高安全性使得鋁合金電池外殼成為動力電池外殼主流。採用鋁合金的電池殼體相比鋼殼更薄,相對質量更輕。此外,一旦電池出現爆炸,鋰電池鋁殼也比鋼殼的迸發力較弱,鋁殼動力電池造成的危害相對更低。
2.2 鋁合金時代,三千億藍海
根據《節能與新能源汽車技術路線圖》的路線預測,到2025年,國內鋁合金零部件市場空間有望達到3365.7億元左右。
2.3 鋁合金材料相關企業
3、碳纖維複合材料
3.1 碳纖維複合材料一最具發展潛力的輕量化材料
碳纖維增強樹脂基複合材料具有輕質高強、高斷裂韌性、耐腐蝕、可設計性強、易成形、減振阻尼效能好等一系列優點。
相較鋼質產品可減重50%-75%,既能夠滿足部件剛強度、輕量化的設計要求,在車輛安全性上也具有明顯優勢。
3.2 降本提量,前景可期
根據《節能與新能源汽車技術路線圖》,到2025年碳纖維在新能源汽車的使用量將達到車身重量的2%,2030年達到5%。
目前純電動轎車的車身重量普遍在1200Kg左右,按照減重10%推算,2025年中國新能源汽車碳纖維需求量將達到4200噸左右。
3.3 碳纖維複合材料相關企業
4、車用改性塑膠
4.1 車用改性塑膠一用量成為衡量汽車設計和製造水平的標誌
汽車用塑膠量的多少,已經成為衡量汽車設計和製造水平的一個重要標誌,改性塑膠在汽車工業的作用和地位也越來越明顯。汽車常用改性塑膠有PP、ABS、PA、PC、POM、PBT、PRT和PVC等。
目前改性塑膠使用量最高的是德系車單車,其改性塑膠的使用率達到了25%,單車使用量為340-410kg;歐美國家的平均水平也達到了19%,單車使用量為250-310kg;
我國乘用車單車的改性塑膠使用率只有13%,單車使用量為160kg。
4.2 新能源汽車驅動改性塑膠需求大幅增長
新能源汽車對輕量化技術的依賴更大,中國作為全球最大的新能源汽車市場,2020年產量達到136.6萬輛,帶動國內改性塑膠需求的大幅增長。
IDC預測,2025年中國新能源汽車將達到542萬輛,根據測算,若屆時單車用量達到現在全球平均值170kg,市場空間將超過1382億元;如果單車用量追上全球平均200kg,市場空間將超過1626億元。
4.3車用改性塑膠相關企業
5、長玻纖複合材料
5.1 長玻纖複合材料一兼具輕量化和阻燃特性
長玻纖複合材料是指複合材料中玻璃纖維的長度在6-25mm。常用的樹脂基體有PP、PA、PBT、PET、POM等。
相對於短玻纖增強材料(0.2-0.6mm),長玻纖增強材料具有優異的強度、彎曲性、抗衝擊性、耐熱性和尺寸穩定性。
長玻纖增強塑膠廣泛應用於前端模組、底盤、隔音罩、儀表盤等零部件的生產製造。
長玻纖增強PP材料具有阻燃效能好,強度高,易成型等優點,是新能源汽車電池包殼體材料的絕佳選擇。
5.2 國內玻纖複合材料市場空間巨大
目前發達國家平均每輛車的塑膠用量達到300kg以上,其中玻纖增強材料約佔10%;而我國目前平均每輛車的塑膠用量僅為160kg左右,與發達國家相比仍有十分明顯的增長空間。
2020年全球汽車用玻璃纖維複合材料市場約為19.44億美元,預計到2027年將達到24.35/億美元。2021年~2027年的複合年均增長率為3.2%。
5.3 玻纖維複合材料市相關企業
6、夾層玻璃
6.1 夾層玻璃——安全必選材料
夾層玻璃是由兩層或兩層以上的玻璃用一層或數層透明的粘結材料(一般為PVB膜)粘合而成的玻璃製品。
國家強制規定汽車前擋風玻璃必須是夾層玻璃。
夾層玻璃的功能
√ 隔音和隔絕紫外線
PVB膜是由聚乙烯醇縮丁醛樹脂,經增塑劑3GO(三甘醇二異辛酸酯)塑化
擠壓而。透過在玻璃中間加入PVB膜,使玻璃具有耐光耐熱以及隔音的效果。
√ 碰撞安全性
當夾層玻璃破碎後,玻璃碎片仍然粘在PVB上不剝落,不傷人,具有安全性。
6.2 夾層玻璃佔據汽車玻璃市場的大部分份額
據相關資料顯示,到2024年汽車玻璃市場規模將超過290億美元,其中汽車夾層玻璃市場的估值將超過90億美元。其中,亞洲地區的銷售額有望達到13億美元。
6.3 夾層玻璃相關企業
7、車用特種橡膠
7.1 車用特種橡膠——決定整車質量的關鍵零部件
車用特種橡膠是指具有耐高溫、耐油、耐臭氧、耐老化和高氣密性等特點的橡膠,主要用於滿足某種特殊要求的特殊場合。
我國汽車工業正處在一個換擋提速的時期,車輛對橡膠製品的效能和質量提出了更高要求,橡膠零部件需要大幅度地提高耐熱、耐寒、耐油、耐老化等各項指標。
7.2 市場潛力巨大,進口替代勢在必行
目前,每輛汽車使用的特種橡膠配件達400~500個,重量約40kg(不包括輪胎),佔整車的4%~5%。
其中通用合成橡膠基本實現國內規模化生產,但特種合成橡膠依然基本依靠進口。
據相關資料預測,2021年,全球汽車輪胎銷量將達到33.1億條,其中中國銷量預計可達7.76億條。
橡膠製品約佔汽車總成本的6%,其中40%用於非輪胎橡膠製品,假設每輛車平均價10萬,2020年我國汽車銷量2531萬輛,對應非輪胎橡膠製品市場空間約607.44億元,預計2025年將達到896.4億元。
7.3 車用橡膠相關企業
8、水性塗料
8.1 水性塗料——節能環保,大勢所趨
水性塗料是以水為溶劑或分散介質的塗料。我國化工行業標準《汽車用水性塗料》中規定的適用範圍是以水為主要分散介質,用於汽車外表面起裝飾和保護作用的原廠塗料(不適用於電泳塗料)。
按照常規汽車塗裝工藝分類,水性汽車塗料應包括電泳塗料(陰極電泳塗料和陽極電泳塗料)、自泳塗料、水性(浸塗或噴塗)防腐塗料、水性中塗、水性面漆(水性金屬漆)、水性清漆以及水漿狀粉末清漆等品種。
8.2 汽車原廠漆仍是需求主力
根據《中國塗料行業十三五規劃》,到2020年我國環境友好型塗料佔塗料總產量的57%,其中:水性工業塗料佔比達30%以上。
根據平均每輛新車塗料需求約為12千克/輛測算,2018年我國汽車原廠漆需求約為33.7萬噸,今後幾年中國汽車銷量有望持續穩定增長,從而帶動汽車原廠漆市場需求持續增長。到2022年,我國汽車原廠漆市場需求規模將達到43萬噸。
其中水性塗料佔比持續走高,2017年佔比已達72%,預計2022年乘用車水性塗料佔比將超過85%。
8.3 水性塗料相關企業
9、高品質車用膠黏劑
9.1 高品質車用膠黏劑——降噪減重的合理選擇
汽車膠黏劑是指汽車工業中在零部件生產、整車製造及汽車維修過程中用到的各種粘結劑和密封膠。
採用粘接技術可以降噪、減振、減重、降低能耗、簡化工藝、提高產品質量和駕乘的舒適性,達到其他連線方法所難以達到的效果。
汽車工業幾乎涵蓋並使用所有型別膠粘劑,而且應用範圍越來越廣,整車用量比例也越來越高。
9.2 中國為車用膠黏劑的最大市場
2020年受疫情影響,汽車膠黏劑市場市值在48億美元左右,低於預期,預計到2027年市值將達59億美元,2020-2027年間複合年增長率(CAGR)在3%左右,呈緩慢增長態勢。
其中,中國汽車銷量佔全球銷量的1/3,預計2027年其車用膠黏劑估值將超過20億美元。
9.3 車用膠粘劑相關企業
10、環保型汽車革
10.1 環保型汽車革——打造現代汽車內飾的安全與質感
在汽車室內裝飾設計中,皮革材料被設計者廣泛用於汽車座椅、扶手門護板、儀表盤以及地墊等部位。
汽車革發展經歷三個階段,第一階段是以真皮作為車內飾用革為主的階段,第二階段是以真皮與PVC人造革共存為主的階段,第三階段PVC人造革被PU人造革PU合成革超纖革所替代。
人造皮革按原料分類可大致分為PVC人造革與PU合成革。
從環保的角度看,在PVC的生產過程中會產生和釋放有劇毒的二噁英,PVC產品中的有毒新增劑會汙染環境,進入人體會有一定的致癌作用。PVC垃圾的處理問題更為棘手,不管是燃燒還是掩埋都會產生和釋放出造成土地和水汙染的二噁英及含氯化合物,而PVC的回收利用又非常困難。PVC人造革將逐漸被淘汰。
10.2 亞太地區成為全球汽車革市場增長的最大驅動力
不斷增長的汽車製造業,特別是在亞太新興經濟體,如中國和印度,是市場增長不斷增長的主要驅動力之一。
2019年全球汽車內飾皮革市場規模估計為294.4億美元,預計到2026年底將達到近441.6億美元,預測期內複合年增長率為5.2%。
10.3 汽車革相關企業