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    01 光伏發電材料行業                                                                              

       光伏發電產業鏈從上游到下游，主要包括的產業鏈條包括多晶硅、硅片、電池片以及電池組件。在產業鏈中，從多晶硅到電池組件，生產的技術門檻越來越低，相應地，公司數量分布也越來越多。

光伏材料中可做太陽電池材料的材料有單晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。用于空間的有單晶硅、GaAs、InP。用于地面已批量生產的有單晶硅、多晶硅、非晶硅，其他尚處于開發階段。

        雖然光伏發電系統的組成材料各異，但所有的組件都包括若干層從向光面到背光面的材料。光伏原材料的最上游是硅礦，從硅礦到金屬硅再到多晶硅幾個環節共同構成光伏產業鏈最上游的環節。

        

    02 光熱發電材料                                                                                                

       

        光熱發電憑借其自帶儲能的優勢迎來新一波發展熱潮， 光熱電站保溫范圍廣，對保溫材料質量要求高。在當下主流的塔式和槽式光熱項目中，保溫材料主要應用于其聚光集熱系統、換熱系統、儲熱裝置和汽輪發電裝置四部分。目前光熱發電系統中使用的保溫材料主要包括陶瓷纖維制品、巖棉保溫氈、硅酸鋁板、硅酸鎂板、氣凝膠等。

       

       陶瓷纖維有望成為光熱電站的首選保溫材料，充分受益于光熱發電行業的成長。

 

   03風力發電材料                                                                                               

       風電葉片存在大型化、輕量化趨勢。大型化、輕量化發展趨勢助推葉片材料升級。由于大尺寸葉片需要減重，碳纖維等重量 更輕、強度更高材料在風電葉片中的滲透率也在持續提升。

       

        風電葉片主要原料包括樹脂基體材料、增強材料、夾芯材料以及結構膠等。根據《復合材料在大型風電葉片上的應用與發展》，原材料費用占風電葉片總成本的 75%，在原材料成本中占比較大的主要是基體材料、增強材料和夾芯材料。其中樹脂基體材料在風電葉片原材料成本中占比 33%，夾芯材料占比 25%，增強材料占比 21%。

玻璃纖維和碳纖維是目前風電葉片主要使用的增強材料：

1.玻璃纖維是一種性能優異的新型無機非金屬材料，絕緣性好，機械強度高，具有輕質，高強度，耐高溫，耐腐蝕等特性，是目前使用最廣泛的增強材料。

2.碳纖維是一種寺莊碳素材料，被稱為材料領域的“黑色黃金”，是具有多種優異性能并擁有廣泛應用前景的基礎性新材料。高比強度，高比模量，低比重的性能特點使得以碳纖維為增強體的復合材料具有出色的增強，減重效果。另外耐腐蝕，耐高溫，低膨脹系數，導電等良好的化學穩定性，熱穩定性和電性能特點使得碳纖維可以在諸如高溫，高壓，高濕，高寒，高腐蝕等惡劣工況環境中使用。

   04 電化學儲能及動力電池材料                                                                   

       電池產業鏈主要包括上游原材料、中游電芯模組廠商和下游應用領域。上游原材料分為基礎原材料（包括各種金屬和非金屬原材料）和電池原材料（包括正極、負極、隔膜和電解液等）。中游是電芯模組廠商，使用上游材料生產不同規格、容量的鋰離子電芯產品。下游應用包括動力領域、消費電子產品和儲能領域等。

      正極材料

在動力電池領域，三元材料和磷酸鐵鋰是目前常用的正極材料，它們的物理化學結構差異，導致了電池性能差別和不同的應用領域。

       鐵鋰和三元材料各具優勢，在不同應用場景中被廣泛使用。磷酸鐵鋰的低成本、高安全和長壽命，使其適用于對能量密度要求較低但安全和壽命要求較高的場景，如商用車和儲能領域。近年來，隨著電池成組技術的提高，磷酸鐵鋰能量密度的不足得到改善，且成本和安全優勢使其在乘用車領域的應用越來越廣泛。三元材料的高比能優勢，適用于需要高能量密度和客戶體驗的場景，如乘用車領域。根據鎳含量不同，三元材料又分為低鎳、中鎳和高鎳三個品類，隨著鎳含量的提升，能量密度顯著提升。高鎳三元主要應用于長續航的高端新能源乘用車，如特斯拉Model 3長續航版、蔚來ES6、小鵬P7等，而中鎳三元主要應用于中低端新能源乘用車。

       隨著新能源汽車市場驅動轉型，我國動力電池裝機量穩步上升，同時動力電池的發展經歷了兩個階段。第一階段（2016-2019年）實行高能量密度傾斜的政策，三元材料因高比能表現占據市場主導地位；第二階段（2020年至今）政策退坡，磷酸鐵鋰電池憑借性價比優勢開始逆襲，2021年7月正式反超三元材料。磷酸鐵鋰逆襲的原因包括三個方面：政策方面, 補貼退坡帶動成本壓力增大，磷酸鐵鋰電池以低成本獲得明顯的性價比優勢；新國標安全要求加碼，磷酸鐵鋰的天然安全優勢愈發凸顯；供給方面，新型成組技術帶動磷酸鐵鋰能量密度提升并拉動出貨量增長；需求方面則由車型需求帶動磷酸鐵鋰電池出貨量爆發式增長，比如比亞迪漢EV、鐵鋰版Model 3/Y以及宏光Mini EV等。

       磷酸錳鐵鋰是磷酸鐵鋰的升級方向，在短期內尚不適于作為正極材料主材。磷酸錳鐵鋰是磷酸鐵鋰和磷酸錳鋰的結合物，繼承了磷酸鐵鋰的高安全性和穩定性。雖然磷酸錳鐵鋰的理論容量與磷酸鐵鋰相同，但它相對于Li/Li+的電極電勢更高，達到4.1 V，遠高于磷酸鐵鋰的3.4 V。同時它能在有機電解液體系的穩定電化學窗口以內工作，從而使得它的能量密度可提高約10~15%，這也是相對于磷酸鐵鋰的最大優勢。不過，磷酸錳鐵鋰的電導率較低，而錳元素會溶出導致充放電能力差、循環壽命差等問題，因此短期內作為正極主材還不可見。盡管磷酸鐵鋰的市場占比已有所回暖，但在乘用車領域，高鎳三元仍是主流。目前，市場份額最大的NCM523呈現下滑趨勢，低鎳三元市場份額逐年被壓縮。相反，高鎳NCM811占比持續增加。同時，部分企業在9系高鎳、NCMA甚至無鈷高鎳等領域進行技術升級，但它們仍屬于在高鎳體系內的迭代。對于NCA，由于技術壁壘較高，國內企業在市場份額上占據較小的份額。

       預計未來兩年，磷酸鐵鋰的市場份額將繼續回暖，占比預計穩定在50%~60%間，但在整個動力電池市場，特別是乘用車領域，高鎳三元仍將占據重要地位。低鎳三元將逐步淘汰，中鎳三元市場份額將進一步減少，而高鎳三元份額有望繼續增長。預計未來，三元和磷酸鐵鋰將長時間共存。磷酸鐵鋰將利用其性價比和安全優勢在儲能、商用車和中低續航乘用車市場占據一席之地，而高鎳三元則將憑借其高能量密度優勢擴大在中高續航乘用車市場中的份額。在新能源車市場，高中低端乘用車對各項指標的敏感度不同，將實現分級消費。高續航版（≥600km）搭載高鎳三元；中續航版（400＜x＜600km）搭載中鎳三元；入門級/低續航版（≤500km）搭載磷酸鐵鋰。但是，由于車型定位、動力性能、快充性能和風阻系數等因素的差異，各種車型之間的動力電池選擇差異還是存在的。

      05 儲氫材料                                                                                                     

       氫能源是我國新能源戰略當中非常關鍵的一部分，簡單來講，電網所及，大部分是動力電池的陣地，但是在電網覆蓋不了的地方，例如江河湖海，高山戈壁，寒冷地帶，未來皆是氫燃料電池的天下。

氫是地球上能量密度最高的燃料，燃燒熱值為每克142千焦，是天然氣和汽油的2倍多，是酒精的5倍多。氫能以其自然儲量豐富、清潔無毒、發熱值高和可循環性好而成為各國能源發展的重要組成部分，也成為全球應對氣候變化的重要途徑和能源變革的重要方向。

       氫氣作為氫能的主要載體，其生產、存儲、運輸及應用技術及設備的開發是推動氫能產業發展的關鍵。然而氫氣的高效存儲一直受制于氫氣低密度、高活性的物理化學特性限制而難以實現，因此，氫的 “儲存和運輸” 是氫能產業鏈中的瓶頸問題。

       在儲氫實際應用中，安全和高密度儲存是最重要的問題，其次為經濟性和便利性。固態儲氫具有最接近解決這些問題的特性，因此可提供重要的解決方案，原因在于：第一，它具有最高的體積儲氫密度。以MgH₂為例，其體積儲氫密度可達110kg·m^-3，是標準狀態下氫氣密度的1191倍、70MPa高壓儲氫的2.75倍、液氫的1.55倍。第二，它有很好的儲氫安全性。儲氫罐易密封，可在常溫常壓下儲存氫氣。在突發事件下，即使發生氫氣泄漏，儲罐也能自控式地降低氫氣泄漏速度和泄漏量，從而為采取安全措施贏得寶貴時間。固態儲氫本質上是儲氫首要問題的最佳解決方案之一，可為氫能的高密度和高安全儲運提供有力支持。

合金儲氫材料

       金屬氫化物儲氫材料已被廣泛應用，包括稀土系（如如LaNi₅）、Ti-Zr-Mn系、鈦鐵系（如TiFe）、鎂系和鈦/鋯系等儲氫合金。這些材料能有效克服高壓氣態和低溫液態兩種儲氫方式的不足，擁有大的體積儲氫密度、易操作、運輸方便、低成本、高安全性等特點，特別適用于體積要求嚴格苛刻的氫氣應用場所。

      目前，稀土系儲氫材料的生產工藝最為成熟，產業規模也最大，因此是實現氫能產業化關鍵技術手段之一。

       固態儲氫整體雖然處于研發示范的早期階段，但在近年已有大巴車、卡車、冷藏車、備用電源等實現以固態儲氫為能源供應，2022年，固態儲氫項目已超過兩位數。