摘要:中國對超級電容器開發(fā)較晚,但發(fā)展迅速,隨著市場需求的迅速擴大和國家新能源政策的牽引,特別是伴隨著中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,中國超級電容器行業(yè)整體上進入了迅速發(fā)展的快車道,2022年中國超級電容器行業(yè)市場規(guī)模達31.42億元,其中,能源及其他領域15.78億元,工業(yè)領域5.97億元,交通領域9.67億元。
一、定義及分類
超級電容器,也被稱為超級電容或電化學電容器,是一種電子元件,具有比傳統(tǒng)電容器更高的電能存儲密度和更大的電流放電能力。與傳統(tǒng)電容器不同,超級電容器的能量存儲機制涉及電荷的分離和電化學反應,而不是簡單地在兩個電極之間存儲電荷。根據(jù)不同的儲能機理,可將超級電容器分為雙電層電容器和法拉第準電容器兩大類;根據(jù)電解液種類可分為水系超級電容器和有機系超級電容器兩大類;根據(jù)活性材料的類型是否相同,可分為對稱超級電容器和非對稱超級電容器;根據(jù)電解液的狀態(tài)形式,可將超級電容器分為固體電解質(zhì)超級電容器和液體電解質(zhì)超級電容器兩大類。
二、商業(yè)模式
1、采購模式
超級電容器行業(yè)內(nèi)企業(yè)主要采取“以產(chǎn)定購”的采購模式,采購部根據(jù)物控的物料需求計劃進行采購,具體采購工作由采購部會同制造中心、倉儲部、品質(zhì)部等部門執(zhí)行,企業(yè)建立完善的采購管理制度,對采購管理關鍵環(huán)節(jié)進行風險控制。
2、生產(chǎn)模式
超級電容器產(chǎn)品主要是高度定制化的智能制造裝備,需要按照客戶的要求進行設計和生產(chǎn),企業(yè)對這類產(chǎn)品采取“以銷定產(chǎn)”的方式組織生產(chǎn)。另外,對部分較成熟產(chǎn)品,為縮短訂單的交付周期,企業(yè)會先做出標準模組,再根據(jù)不同客戶的訂單要求,設計和生產(chǎn)定制化模組,滿足客戶的需求。企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)交付由多部門協(xié)作完成,市場營銷中心負責與客戶確定訂單需求;技術研發(fā)中心負責設計輸出圖紙和物料清單;制造中心根據(jù)訂單需求和物料清單排定生產(chǎn)主計劃、計算物料需求進而生成采購請求;采購部根據(jù)采購請求生成采購訂單并輸出回料計劃;制造中心按照主計劃、回料計劃排產(chǎn),并按照工程圖紙和作業(yè)指導書組裝調(diào)試;調(diào)試完畢后進行內(nèi)部預驗收,預驗收通過后發(fā)往客戶現(xiàn)場,整機調(diào)試完成并經(jīng)客戶驗證后最終驗收。
3、銷售模式
超級電容器企業(yè)采取的主要銷售模式為直銷模式。超級電容器企業(yè)市場營銷中心主導客戶服務事宜,負責制定銷售計劃,跟蹤客戶動態(tài),挖掘客戶需求。在明確客戶需求后,市場營銷中心聯(lián)合技術研發(fā)中心和制造中心,由三部門共同與客戶對接,討論項目技術方案可行性,根據(jù)項目節(jié)點安排與客戶確定技術方案,在訂單確定后由市場營銷中心持續(xù)跟進項目的交付與服務。企業(yè)通常在簽訂訂單時先向客戶收取一定比例的預付款;客戶收到產(chǎn)品完工通知后,組織預驗收或直接支付一定比例提貨款并要求公司發(fā)貨;產(chǎn)品在客戶現(xiàn)場安裝調(diào)試并經(jīng)客戶驗收后的一定期限內(nèi),客戶支付驗收款;在質(zhì)保期過后,客戶支付剩余所有貨款。
4、研發(fā)模式
超級電容器行業(yè)內(nèi)企業(yè)設立技術研發(fā)中心,一方面積極響應客戶的需求,進行新項目研發(fā),不斷進行技術更新迭代;另一方面洞察行業(yè)發(fā)展動態(tài)和市場需求變化,對市場前沿保持敏銳嗅覺,形成以“行業(yè)預研和客戶需求雙輪驅(qū)動”的研發(fā)模式。
三、行業(yè)政策
1、行業(yè)管理體制
國家發(fā)改委對超級電容器行業(yè)投資進行指導性監(jiān)督管理,促進產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整,并通過產(chǎn)業(yè)政策引導和提高超級電容器行業(yè)的產(chǎn)品與技術發(fā)展。
工業(yè)和信息化部承擔超級電容器行業(yè)管理工作;組織協(xié)調(diào)重大系統(tǒng)裝備、微電子等基礎產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn),組織協(xié)調(diào)國家有關重大工程項目所需配套裝備、元器件、儀器和材料的國產(chǎn)化;促進電子信息技術推廣應用。
國家能源局研究提出超級電容器行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的建議,擬訂能源發(fā)展規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策并組織實施,起草有關能源法律法規(guī)草案和規(guī)章,推進能源體制改革,擬訂有關改革方案,協(xié)調(diào)能源發(fā)展和改革中的重大問題。
2、行業(yè)相關政策
近年來,中國政府發(fā)布一系列政策,支持、鼓勵和規(guī)范超級電容器行業(yè)的發(fā)展,2021年,工信部發(fā)布《基礎電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2021-2023)》:到2023年,電子元器件銷售總額達到21000億元;突破一批電子元器件關鍵技術,行業(yè)總體創(chuàng)新投入進一步提升,射頻濾波器、高速連接器、片式多層陶瓷電容器、光通信器件等重點產(chǎn)品專利布局更加完善;重點發(fā)展小型化、低功耗、集成化、高靈敏度的敏感元件,溫度、氣體、位移、速度、光電、生化等類別的高端傳感器,新型MEMS傳感器和智能傳感器,微型化、智能化的電聲器件;把握傳統(tǒng)汽車向電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車轉(zhuǎn)型的市場機遇,重點推動車規(guī)級傳感器等電子元器件應用。2022年,國務院辦公廳發(fā)布關于深化電子電器行業(yè)管理制度改革的意見,指出:深化電器行業(yè)管理制度改革,進一步破除制約行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的體制機制障礙,提高政府監(jiān)管效能,進一步優(yōu)化電子電器行業(yè)管理制度,促進電子電器行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
四、發(fā)展歷程
20世紀90年代,超級電容器技術在中國開始引起關注,但行業(yè)規(guī)模較小,2005年至2010年,中國在超級電容器技術領域進行了廣泛的研究與開發(fā),積累了一定的技術實力。2010年至2015年,隨著技術的不斷進步和市場需求的增加,中國的超級電容器產(chǎn)業(yè)開始迎來爆發(fā)期。2015年至2020年,中國政府出臺的支持政策鼓勵行業(yè)的快速發(fā)展。近年來,中國的超級電容器行業(yè)在技術上取得了一些突破,應用領域也在不斷拓展??傮w來看,中國超級電容器行業(yè)在過去幾十年里取得了顯著的進展,不僅在國內(nèi)市場上有所發(fā)展,而且在國際市場上也逐漸嶄露頭角,但仍然面臨一些挑戰(zhàn),包括技術創(chuàng)新、成本控制和市場開發(fā)等方面的問題。
五、行業(yè)壁壘
1、技術壁壘
超級電容器設備制造是技術密集型行業(yè),一方面集機械、電氣、信息、自動控制等技術于一體,具有高度的復雜性和系統(tǒng)性,需要設備制造企業(yè)充分掌握上述技術,并具備綜合應用的能力。另一方面,電容器設備制造具有非標準化的特點,不同品種的電容器制造工藝具有一定差異,即使同一品種的電容器也需要根據(jù)客戶需求獨立開發(fā)產(chǎn)品。制造企業(yè)必須透徹理解電容器產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝,并同時具備新機型開發(fā)、方案設計、精密零部件加工以及整機裝配和檢測等綜合能力,以滿足不同客戶的個性化需求。電容器設備行業(yè)領先企業(yè)一般具備更高的技術水平和工藝水平,因此高技術水平、高工藝標準、多年經(jīng)驗積累等技術壁壘是新進入者的主要壁壘之一。
2、人才壁壘
超級電容器設備制造行業(yè)所涉及的非標設計和技術升級需要一大批具有較強的研發(fā)設計能力和豐富的行業(yè)經(jīng)驗的高端技術人才。此外,企業(yè)還需要對客戶需求、產(chǎn)品特征以及行業(yè)動向有深入了解的市場營銷人才。優(yōu)秀的營銷人才同樣需要專業(yè)的技術知識和對工藝理解的經(jīng)驗,才能起到聯(lián)結客戶需求和企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的橋梁作用,以保證產(chǎn)品質(zhì)量、交貨期以及價格等方較強的持續(xù)性和競爭力。對于新進入企業(yè)來說,人才資源也是進入行業(yè)的主要瓶頸。
3、客戶資源壁壘
超級電容器制造廠商在前期選擇設備供應商時較為謹慎,不僅對設備性能高標準嚴要求,還對設備制造商的售后服務能力、產(chǎn)品質(zhì)量一致性、歷史業(yè)績等較為挑剔。此外,電容器制造設備需在用戶現(xiàn)場操作、安裝調(diào)試以及樣機試用,同樣需要豐富的客戶服務經(jīng)驗。綜上,下游電容器制造廠家不會輕易更換設備供應商,這種基于長期合作形成的穩(wěn)定的客戶關系和行業(yè)品牌效應對于行業(yè)新進入者構成了重大壁壘。
4、資金壁壘
超級電容器行業(yè)屬于資金密集型行業(yè)。電容設備行業(yè)定制化設備較多,設備的價值相對較高,新進入者接到客戶訂單后,多需要根據(jù)客戶的需求開發(fā)產(chǎn)品、進行定制化生產(chǎn);產(chǎn)線制造也需要一定的生產(chǎn)周期;產(chǎn)品發(fā)貨到客戶處后,客戶也需要設備廠商協(xié)助進行安裝、調(diào)試、驗收等步驟,服務周期較長。開發(fā)、生產(chǎn)、服務、回款周期相對較長。因此,資金實力和后續(xù)融資能力是新進入設備商的主要壁壘之一。
六、產(chǎn)業(yè)鏈
1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
超級電容器上游原材料主要包括正極材料、負極材料、電解液、隔膜等,超級電容器作為一種新型的電化學能量存儲設備,具有很高的功率密度和長循環(huán)壽命等優(yōu)點,在交通運輸、工業(yè)、新能源等領域廣泛應用。超級電容器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示:
從行業(yè)成本構成來看,原材料成本是超級電容器行業(yè)最為主要的成本,近年來中國正極材料、負極材料、電解液、隔膜行業(yè)發(fā)展迅速,供給充足,為超級電容器行業(yè)發(fā)展打下扎實的基礎,而制造費用隨著生產(chǎn)線的迭代,產(chǎn)品認為放量,占比也有明顯的提升。
從下游應用來看,2022年中國超級電容器下游應用領域主要包括交通運輸、工業(yè)、能源等,其中,交通運輸領域占30.78%,工業(yè)領域占19.00%,能源及其他領域占50.22%,近年來中國超級電容器下游行業(yè)均保持平穩(wěn)增長趨勢,為超級電容器行業(yè)發(fā)展帶來廣闊的增長空間。
2、行業(yè)領先企業(yè)分析
(1)寧波中車新能源科技有限公司
中車新能源(CRRCNEWENERGY)成立于2012年,是一家全球性的功率型儲能技術產(chǎn)品和解決方案供應商。中車新能源長期致力于為交通運輸、電力能源、工程機械和智慧物流等行業(yè)提供先進的功率型儲能器件及儲能系統(tǒng)解決方案服務。中車新能源總部位于寧波,在北京、常州設有分公司,在國內(nèi)多地及德國設有辦事處和客戶服務站,超級電容的產(chǎn)能和出貨量均達到全球領先水平。
(2)南通江海電容器股份有限公司
南通江海電容器股份有限公司所屬行業(yè)為電子元器件制造業(yè),細分行業(yè)為電容器制造業(yè),公司是從事電容器及其材料、儀器的研究開發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術企業(yè)。公司已成為國內(nèi)唯一、全球少數(shù)幾家在鋁電解電容器、薄膜電容器、超級電容器三大類電容器同時研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的公司,而且是品種最齊全、產(chǎn)業(yè)鏈最完整的企業(yè);各類產(chǎn)品在智能家電、5G 通訊、光伏和風電、儲能和調(diào)頻、軌道交通、數(shù)據(jù)和圖像處理、工業(yè)自動化和機器人等領域獲得廣泛應用。
通過國際合作形成戰(zhàn)略聯(lián)盟,江海牌產(chǎn)品已快速進入汽車特別是電動汽車領域。特別是近幾年的努力,公司的超級電容器特別是鋰離子超級電容器獲得國內(nèi)外多個領域的著名企業(yè)的認可,在車輛、醫(yī)療儀器、新能源、電網(wǎng)、智能三表、AGV、港口機械已進入批量應用階段,營業(yè)收入快速成長,在發(fā)電側和用戶側調(diào)頻以及大型裝備功率補償進入實質(zhì)性試運行,更多的應用領域前景可期。2023年上半年南通江海電容器股份有限公司營業(yè)總收入已完成24.73億元,其中,超級電容業(yè)務收入完成2億元,占營業(yè)總收入的7.95%。
七、行業(yè)現(xiàn)狀
中國對超級電容器開發(fā)較晚,但發(fā)展迅速,隨著市場需求的迅速擴大和國家新能源政策的牽引,特別是伴隨著中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,中國超級電容器行業(yè)整體上進入了迅速發(fā)展的快車道,2022年中國超級電容器行業(yè)市場規(guī)模達31.42億元,其中,能源及其他領域15.78億元,工業(yè)領域5.97億元,交通領域9.67億元。
八、發(fā)展因素
1、有利因素
(1)政策利好驅(qū)動超級電容器產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展
中國相繼出臺了《基礎電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2021—2023年)》《關于深化電子電器行業(yè)管理制度改革的意見》《關于加快培育發(fā)展制造業(yè)優(yōu)質(zhì)企業(yè)的指導意見》等多項產(chǎn)業(yè)支持政策,大力支持電容器(含超級電容器)等產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,為行業(yè)的健康發(fā)展奠定了良好的政策環(huán)境和市場基礎。隨著中國產(chǎn)業(yè)升級,新能源汽車、5G通訊、風力發(fā)電、光伏發(fā)電等一批新興產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn),對超級電容器產(chǎn)生了大量需求,隨著更多政策利好釋放,中國超級電容器產(chǎn)業(yè)鏈在整體上將持續(xù)受益。
(2)新興領域需求為超級電容器產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供持續(xù)動能
由于超級電容可以廣泛應用于峰值功率輔助、備用電源、存儲再生能量、替代電源等不同的應用場景,且近年來新興應用領域還在不在拓展,上述國家鼓勵發(fā)展的眾多領域同樣具備非常廣闊的發(fā)展前景,未來新興領域需求持續(xù)擴容,為超級電容器產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了充足的動力。
(3)電容器行業(yè)標準進一步完善,設備行業(yè)發(fā)展迎來全新機遇
近年來隨著新能源產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,應用于光伏逆變、風電逆變、電動汽車驅(qū)動電機等新能源系統(tǒng)的電力電子電容器產(chǎn)品的質(zhì)量技術要求越來越高,新版標準GB/T17702-2021《電力電子電容器》已于2021年12月1日起正式實施,對促進新能源快速發(fā)展形勢下中國電力電子電容器產(chǎn)品質(zhì)量提升和電容器行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供重要的技術支撐。新版標準對于產(chǎn)品質(zhì)量提出新的要求,同時也對設備的技術性能提出更高要求。
2、不利因素
(1)全球宏觀經(jīng)濟波動,如若需求疲軟,超級電容器廠商設備投資可能放緩
受到宏觀經(jīng)濟波動影響,若超級電容器下游需求疲軟,超級電容器廠商設備投資信心不足,可能導致電容器設備廠商收入下滑或設備毛利率下降,給超級電容器生產(chǎn)廠商帶來經(jīng)營壓力。
(2)部分關鍵零部件仍依賴進口
電容器設備和鋰電池設備制造業(yè)涉及部件眾多,盡管目前國內(nèi)國產(chǎn)化力度較大,但行業(yè)部分關鍵零部件需要依賴進口或國外品牌,上游供應的穩(wěn)定性和價格的波動性會在一定程度上影響了國內(nèi)設備企業(yè)的競爭力。同時,關鍵零部件仍依賴進口或國外品牌也不利于國內(nèi)企業(yè)對設備的升級開發(fā)。
(3)行業(yè)人才競爭加劇
電容器設備產(chǎn)品制造涉及多門學科,對關鍵崗位的人才的要求較高。近年來隨著新能源產(chǎn)業(yè)日益受到國家的重視,設備行業(yè)也逐步加大了人才方面的競爭,技術人才和核心技術已成為電容器設備企業(yè)的核心競爭力所在,一旦核心技術人員離開,將導致企業(yè)研發(fā)能力下降,或技術失密,從而削弱公司的競爭能力。
(4)對產(chǎn)品要求持續(xù)提升
未來動力和儲能電池將進一步向高性價比、低成本、高能量密度、高集成化方向發(fā)展,電芯將往長薄化、大型化發(fā)展,行業(yè)從原材料到工藝到設備都在持續(xù)進行迭代。超級電容設備供應商需要持續(xù)進行研發(fā)、加大研發(fā)投入、進行產(chǎn)品迭代,配合下游廠商提升生產(chǎn)效率和精度。
九、競爭格局
目前,中國超級電容市場集中度較高,前四大市場參與者合計市場規(guī)模占比高達68%,其中,美國公司Maxwell由于在風電變槳領域的壟斷性地位,成為市場占比最大的公司,為27.0%,其次為寧波中車和奧威科技,占比分別為20.9%和10.6%,江海位列第四,擁有9.0%的市場份額。雖然中國超級電容市場集中度較高,但是各個公司營收體量仍然較小,新興需求領域不斷涌現(xiàn),行業(yè)格局未定,尤其是掌握了混合超級電容技術的廠商,有望迎來份額提升的機遇。
十、發(fā)展趨勢
超級電容器作為一種高性能的電能存儲設備,在過去幾年里呈現(xiàn)穩(wěn)步增長態(tài)勢,未來,隨著可再生能源發(fā)展的推進,超級電容器作為能夠有效儲存和釋放能量的技術,將在可再生能源系統(tǒng)中發(fā)揮更為重要的作用,未來中國超級電容器市場前景十分可觀,此外,隨著科技的不斷發(fā)展,超級電容器技術可能會經(jīng)歷進一步的創(chuàng)新,包括新的電極材料、電解質(zhì)、設計和制造技術,以提高能量密度、降低成本和提高性能。另外,隨著規(guī)?;a(chǎn)、技術改進和競爭的加劇,預計超級電容器的制造成本將逐漸下降,這將提高其在各種應用中的競爭力。
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