硅橡胶在汽车行业的发展（电动汽车用胶行业研究）
硅橡胶在汽车行业的发展（电动汽车用胶行业研究）电池结构向轻量化的改进，进一步打开了胶粘剂的应用空间。传统 CTM 电池由于有模组的存在，通过机械连接即可 完成从电芯到电池包的组装，单位电池包的用胶量较少，但 CTM 中结构件的使用不仅增加了重量，还限制了电池包 能量密度的提升，于是，CTP、CTB/CTC 技术应运而生。CTP 结构是将电芯直接组装到 Pack 壳体中，省却了模组 部件，显著减轻了电池包的整体质量，同时使用导热硅胶在电芯与电芯之间、电池壳与电芯之间进行热传导，采用 CTP 技术后理论用胶量会多出 3 倍以上。宁德时代的第三代 CTP 技术（麒麟电池）取消了横纵梁，则需要更多的胶 体以增大电芯的连接强度。CTC 技术取消了电池包上盖板或座舱地板，进一步简化车身线缆和结构件，由于其轻量 化与高空间利用率的优势，这一技术有望成为未来的发展方向。CTB 是向 CTC 演变的过渡形态，比亚迪海豹利用长 刀电芯提供结构支撑，将车身
（报告出品方/作者：招商证券，周铮、曹承安、姚姿宇）
一、轻量化 热管理，双重需求拉动电车用胶行业成长1、轻量化材料的应用，构建了丰富的用胶场景
在节能减排压力和提升续航能力需求的推动下，电动汽车轻量化正在加速。汽车轻量化是在保证汽车的强度、安全性 和可靠性不降低的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量。汽车自身质量降低，能显著增益节能减排效果：新能源汽 车减重 10%，对应续航里程可增加 5%~10%，并节约 15%~20%的电池成本以及 20%的日常损耗成本。汽车工程协 会在《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》指出，纯电动乘用车的轻量化系数，应当于 2025 年、2030 年和 2035 年 分别完成降低 15%、25%和 35%的目标。同时，纯电动汽车整车重量每降低 10kg，续航里程可增加 2.5km。世界汽 车用钢联盟(WAS)曾对此进行深入研究，密歇根大学的唐纳德·马伦教授发现，基于 A2MAC1 新能源车数据库，汽 车整备质量降低不到 200kg，即可使续航里程从 260km 增加到 310km（OA 路线）。轻量化正逐渐成为降低能耗和 增加续航里程的重要途径。
电动汽车轻量化通过材料应用、结构设计和制造工艺的轻量化来实现。
1）材料应用轻量化：钢铁在车身用材所占比例约为 70%，提高钢材强度并降低厚度可有效降低车重，并提升汽车大 变形冲击强度及被动安全性能。钢的强度范围宽，因此适用于所有覆盖件和结构件；铝、镁、塑料、碳纤维密度 低，是轻量化的理想材料，其中，铝合金可以增加复杂截面部件的刚度，碰撞过程中可降低材料的消耗；镁能在 铝减重基础上再减轻 15%~20%，作为目前质量最轻的金属结构材料，镁合金比强度高，比刚度大，耐冲击，可 重复利用且加工、铸造性能好；塑料广泛应用于汽车保险杠、发动机冷却风扇、内饰等，在减轻车身质量和碰撞 吸能方面发挥重要作用；碳纤维增强塑料性能普遍优于玻璃钢，应用于发动机罩时，可使发动机减重 6 kg 以上， 可采用混杂纤维的方式降低碳纤维制品的成本。这些轻量化材料在车身结构中常常混合使用。
2）结构设计轻量化：包括尺寸和形状的优化，以及拓扑优化。尺寸优化指在保证结构件的整体性能的前提下，对截 面面积以及厚度等进行优化；形状优化指示对结构件以及孔洞的形状进行优化，使材料达到更好的使用效果，减 少受力不均现象；拓扑优化先根据结构件与其旁边构件的方位关系来划分设计区域，在不对其他零件产生干涉的 前提下，根据力学性能参数建立符合约束条件的目标函数，最后得到材料的最优分布状况和传力最佳途径，是轻 量化最有潜力的方法之一。
3）制造工艺轻量化：包括激光焊接、液压及热成型。激光拼焊采用高密度热量的激光做热源，将厚度、材质、冲压 性能以及表面处理方式不同的结构件进行焊接；液压成型通过高压液体传递压力，让工件产生塑性变形，成形质量高、精度高、可靠性好、生产周期短，相比一般的焊接，应用面更广。
轻量化材料在电池包和车身中的应用构建了丰富的用胶场景。轻量化材料需要更合适的连接方式来匹配其应用。以大 众 MEB 平台电池包和奥迪 A8 车身为例，MEB 电池的上盖与箱体、以及箱体底板与外框的安装处，都使用了 FDS（热 熔自攻螺接工艺）技术，同时结合单组份胶进行密封；3M 公司的胶接技术也已应用到电池包底板的拼接使用中，其 结构胶的最大抗剪力可以达到 40MPa。新一代奥迪 A8 的车身连接方式达 14 种，包括 MIG 焊（熔化极惰性气体保护 焊）等 8 种热连接技术和胶粘、卷边连接等 6 种冷连接技术。当下主流的汽车连接方式主要有焊接、铆接和机械连接 等，随着高强钢、金属合金等轻量化材料的使用，传统焊接和机械连接的适用性受到限制，接头中应力分布均匀、强 度高、成本低、质量轻的胶粘剂则脱颖而出。胶粘剂可调节复合材料的热膨胀特性差别，兼具防腐、密封等功能。得 益于其不易变形、结合应力分布均匀的优点，胶接技术逐渐成为解决连接难题的重要技术之一。
电池结构向轻量化的改进，进一步打开了胶粘剂的应用空间。传统 CTM 电池由于有模组的存在，通过机械连接即可 完成从电芯到电池包的组装，单位电池包的用胶量较少，但 CTM 中结构件的使用不仅增加了重量，还限制了电池包 能量密度的提升，于是，CTP、CTB/CTC 技术应运而生。CTP 结构是将电芯直接组装到 Pack 壳体中，省却了模组 部件，显著减轻了电池包的整体质量，同时使用导热硅胶在电芯与电芯之间、电池壳与电芯之间进行热传导，采用 CTP 技术后理论用胶量会多出 3 倍以上。宁德时代的第三代 CTP 技术（麒麟电池）取消了横纵梁，则需要更多的胶 体以增大电芯的连接强度。CTC 技术取消了电池包上盖板或座舱地板，进一步简化车身线缆和结构件，由于其轻量 化与高空间利用率的优势，这一技术有望成为未来的发展方向。CTB 是向 CTC 演变的过渡形态，比亚迪海豹利用长 刀电芯提供结构支撑，将车身底板与电池包上壳体合二为一，电池的上盖、前后横梁形成了一个平面，然后通过密封 胶等方式和车身完成组装，电芯集成度提高，带动对胶的用量。随着 CTP 等新技术的应用，单个 PACK 包胶粘剂用 量有望从当前的 200-300 元增长至 400-900 元。
2、热管理需求的提升，打开导热胶的增量市场
热管理不当易导致安全事故，电池安全性成为消费者购买纯电动汽车最关注的因素之一。热管理不当所导致的热失控 是动力电池起火的主要原因，热失控是指单体蓄电池放热连锁反应引起电池自温升速率急剧变化的过热、起火、甚至 爆炸现象。如果蓄电池包或系统内部的单体蓄电池或单体蓄电池单元热失控，并触发该蓄电池系统中相邻或其他部位 蓄电池热失控，则称为热失控扩展。根据中国汽车流通协会有形市场分会，电动汽车现有及预购用户对电动汽车主要 关注因素中，电池安全性占比 36%，占比最高，预购 20 万以上纯电动汽车用户对安全性的关注度更高，超过 40%。
锂电池热失控的原因主要有短路、过充放电和机械碰撞。热失控的诱因通常来自电池本身的材料和生产工艺出现问题、 以及使用不当和环境变化引起的电池状态改变。前者主要指电池材料中掺杂的金属杂质和电池生产过程中产生的极片 毛刺、正负极错位、电解液分布不均、隔膜表面导电粉尘等，后者则包括电池内外部短路、过充放电、高温环境、高 倍率充放电、老化、挤压变形等，前者常常为后者埋下隐患，而后者则通过引起活性材料变化、SEI 膜分解、锂枝晶生长、隔膜损坏等，导致电压降低、温度异常、容量和功率衰减等潜在热失控现象，并进一步导致热失控的发生。
1）短路：包括内部短路和外部短路。外部短路主要指正负极直接接触造成的短路，内部短路则是电池受到穿刺、碰 撞、挤压时造成的短路。内部短路有 4 种情况：负极材料-铝集流体、铜集流体-铝集流体、负极材料-正极材料、 铜集流体-正极材料，前两种阻值较低，容易引发热失控，后两种通常情况下不会引发热失控。内部短路可能是热 失控的诱因，也可能是其他诱因引发内部短路，从而加速热失控过程。 2）过充放电：释放热量引起短路。电池过充或过放电到一定电压值时，温升速率加快，锂离子开始在负极沉积，不 再参与下一个充电周期，而与电解质反映放热，正极过脱锂（负极过锂化）导致容量衰减、脱嵌反应困难、内阻 增加（SEI 膜变厚），随后电压下降，容量加速衰减，SEI 膜分解，内部短路发生。电池结构损坏、热稳定性变差、 温升加快、正极释氧、电解质氧化，电池内部膨胀直至发生不可逆的热失控并大量放热，最终引起起火甚至爆炸。 3）机械碰撞：电池遭受外部挤压碰撞时，隔膜可能被撕裂进而发生内部短路，或者易燃电解质泄露引发热失控。
对电池进行有效的热管理是避免热失控的关键，根据介质不同主要分为基于空气、液体、相变材料及热管的热管理。 增加电池的能量密度意味着在更小的空间中放热更多，因此热管理就成为电池组性能和设计的关键指标之一。热管理 系统能在电池温度较高时进行有效散热、温度较低时有效预热、并减小电池组内温度差异、抑制局部热区的形成，从 而起到避免热失控的作用。目前主要的电池热管理方式有： 1）风冷：基于空气的热管理，指空气流经电池表面时带走热量的热管理方式。根据通风措施的不同，分为自然对流 散热和强制通风散热，前者只通过电池包内部流体气流进行冷却，后者加上强制通风措施（加风机等）；根据通风 方式的不同，分为串行通风和并行通风，串行通风时，冷却介质与电池热交换，不断被加热，出风侧效果不如入 风侧，并行通风时，电池组各流道之间冷却介质流量相等，温度一致性较好，是强制通风的较优选择。 2）液冷：基于液体的热管理，指将冷却液填充到液冷板中，通过导热材料带走或传递热量，通过控制冷却液温度， 达到控制电池温度的目的。冷却液可以是水、水和乙二醇的混合物、矿物质油和 R134a 等，具备较高的导热率， 散热效果较好。 3）相变制冷：相变材料是特定条件下吸收或释放热量后物理状态发生改变的物质，相变制冷即利用相变时储能与放 能的特性达到热管理的效果。 4）热管冷却：热管能快速传输热量，保持各电池单体温度的均匀性，维持正常的温度工作范围。
由于散热效果及性价比优势，液冷成为主流的电池散热方法。风冷设计简单，生产成本较低，且易于维护，但冷却速 度慢，在电池高倍率大负荷运行时冷却效果不佳，适用于磷酸铁锂电池和小型车；液冷介质比热容大、冷却速度快、 换热系数高，目前已应用在比亚迪、蔚来、特斯拉的 E1、ES6 和 Model S 等车型上，液冷系统常常需要复杂严苛的 设计以防止制冷剂泄漏；相变材料散热能力强，但熔融状态时密封要求高，材料容易泄露，且体积变化大、流动性差， 实际应用困难；热管质量和体积过大，存在换热极限，目前尚未投入应用。
导热胶是液冷散热系统中性能优异的导热材料。导热材料应用于液冷式热管理系统中，充当液冷板和模组/电芯的传 热媒介，形式分为导热垫片和导热胶。垫片可使用的温度范围为-54℃~250℃，节点强度较高，绝缘性能较好，但以 贴合方式使用，需要发热元件有较高的承压力来克服间隙公差，对接触面不规则的发热元件（电车中的 DC/DC 转换 系统、OBC 系统、电池包间的缝隙）无能为力，而且没有粘结性，需要人工用螺栓辅助固定。导热胶相比于垫片， 密度更轻、导热系数更高、更易填充，且由于其良好延展性，形成独特的填缝性能及自动化涂胶工艺。填缝胶可以快 速施胶，并通过优化点胶图形克服零件的公差，适合大规模生产，目前已应用于大尺寸的电子器件中。因此，在电池 热管理日益重要的趋势下，导热胶的市场需求将逐步打开。
电芯与电芯之间也需要导热灌封胶实现温度的管控。动力电池包内有成百上千颗电芯有序放置，由于单体电芯自身内 阻，输出电能的同时会产生热量，电芯散热条件的差异还会造成模组内电芯温差过大，从而降低电池的性能，热量的 快速聚集还会导致模组热失控，因此，电池包内任一电芯的温度都不应超过电池包许可的最高电池温度。导热灌封胶 对冲击应力的吸收能力，以及单颗电芯过充爆炸时的良好阻燃性，使其能有效地延缓甚至阻止热量的快速蔓延与释放， 最终提升电芯之间的热安全性。
电动汽车的热管理对导热胶的需求还体现在电机电控和充电桩层面。驱动电机的温升在电机长时间负载运行时起着关 键作用，常采用导热胶对电机定子进行灌封，减小绕组与定子铁心之间的热阻，起到消除定子槽中的气隙、分散绕组端部热量、防护绝缘材料的作用；如果 IGBT 温度超过其结温 125℃，会导致模块烧毁，因此需要在 IGBT 模组与冷 片接触的界面涂抹导热硅脂等，将热量传递给壳体外侧的冷却水进行散热；高功率充电桩体积高度压缩、内部结构紧 凑、热量集中，引入导热材料成为必需，如将导热硅胶用于电源灌封，将导热硅胶片、导热粘接胶应用于集成电子元 件板和散热器之间等，将热量从分离器件或 PCB 传导到散热器上，让充电桩在快速充电的情况下也能安全运行。
综上，轻量化与热管理的必要性打开了电车用胶市场的需求空间。从电池用胶的层面看，我国电池用胶市场目前还处 于起步阶段，市场规模约 2 亿元，随着轻量化材料的应用、热管理措施的普及、以及 CTP/CTC/CTB 等电池技术的推 广，动力电池用胶量有望增长 3-4 倍，市场规模扩增至 10 亿元；从整车用胶的层面看，一辆新能源汽车用胶量是普 通乘用车用胶量的 7 倍，单车用胶量为 20kg 以上，有望达到 40kg，我国汽车工业用胶市场规模已达到 50 万吨/年， 在电动汽车行业快速发展的背景下，仍有较为可观的增量空间。
二、进口替代渐成趋势，电动车用胶逐步高端化1、亚太是汽车用胶主要区域，国产替代成为趋势
全球胶粘剂市场规模及需求量均实现稳步增长。据 ASC，得益于胶粘剂下游需求领域的不断扩展，以及工业产值的 增加，从 2011 年到 2019 年，全球胶粘剂市场规模从 246 亿美元扩张至 722 亿美元，年复合增速为 14%，市场需求 量从 1665 万吨增长至 2532 万吨，年复合增速为 5%。欧美市场偏向饱和，需求量增速较慢，导致近年来胶粘剂行业 整体增速放慢，但新兴高端领域如 5G 通信、光伏、电动汽车、电子电器等快速崛起，推动更多优质环保胶粘产品问 世。
近年来中国胶粘剂行业落后产能出清，进出口额均保持增长。根据 ASC，2020 年，全球胶粘剂需求量的区域中，亚 洲占比最高，达 52%；北美和西欧其次，消费量分别占比 21%和 17%。就中国而言，全国胶粘剂行业产量从 2010 年的 463 万吨增长至 2020 年的 709 万吨，年复合增速为 4%。我国胶粘剂行业有诸多中小企业参与者，供给格局较 为分散，近年来国家环保政策监督力度加强，叠加下游产业结构升级带来的对产品性能要求的提升，部分落后产能出 清，2018 年行业产量同比明显下降。同时，近年来我国胶粘剂行业进出口额均保持增长，根据中国胶粘剂和胶粘带 工业协会，2021年，我国胶粘剂进口量和进口额分别为 22.23 万吨和 31.25亿美元，同比分别增长 19.20%和 28.28%； 出口量和出口额分别为 80.32 万吨和 26.80 亿美元，同比分别增长 7.86%和 25.32%，出口国主要面向制造业转移国 家（越南、印度等东南亚国家）和发达国家（美日韩等）。
涂料和动力系统是胶粘剂最主要的应用方向。涂料在胶粘剂下游应用中占比约 40%，可应用于建筑、包装、木材等 行业，由于其终端汽车、房地产的庞大体量，涂料行业对胶粘剂的需求量有望保持高而稳定。随着节能环保产业政策 的实施，涂料行业日趋向水性等更加环保的方向发展，带动胶粘剂行业的转型升级。动力系统是胶粘剂的第二大使用 领域，占比约 30%，胶粘剂在动力系统上的应用包括电芯、电池 Pack 包装等，随着汽车轻量化的进程和热管理需求 的提升，胶粘剂的应用将更加广泛。
亚太是全球主要的汽车用胶产区和消费区。从汽车用胶的总量看，2016 年，全球汽车胶粘剂市场价值 37.71 亿元， 预计到 2023 年，将达到 54.59 亿元，年复合增长率为 5.4%。从汽车用胶的区域结构看，亚太地区汽车胶的产量和 市值在全球中的占比分别为 49%和 45%，受益于亚太地区汽车产业的快速发展，亚太在全球用胶市场中扮演着至关 重要的角色。从汽车用胶的细分领域——汽车用结构胶的角度看，2017 年，全球汽车结构胶市场规模达 14.21 亿美 元，实际产销量 53.9 万吨，其中，我国汽车结构胶市场规模达 2.41 亿美元，占比 16.96%。预计到 2023 年，全球 汽车结构胶市场将达到 16.39 亿美元；到 2025 年，我国汽车结构胶市场规模将达到 2.94 亿美元。
海外龙头垄断高端市场，国产替代趋势逐步形成。胶粘剂行业的海外龙头主要有汉高、富乐、杜邦、3M 等，跨国公 司产品结构更为全面、技术更为领先；国内优质企业包括回天新材、高盟新材、康达新材、硅宝科技等，精耕某些种 类胶体的研发，并在部分细分领域实现进口替代。随着下游电动汽车行业的快速发展，以及国内企业不断加大研发力 度所带来的产品转型升级，海外龙头垄断高端市场的局面逐步被打破，如康达新材在风电叶片用结构胶领域的市占率 已经超过 60%，高盟新材则在软包装领域具备龙头优势。随着国内 5G 通信、新能源、电子电器等新兴行业的崛起， 有较强技术储备和研发实力的企业有望在进口替代的浪潮中不断打破海外龙头对高端市场的垄断，打开成长空间。
作为精细化工的子行业，胶粘剂是国家产业政策重点支持行业。早在 2011 年，石油和化学工业联合会就将新型胶粘 剂的制备列为行业主要研究方向之一，随后，工业和信息化部进一步强调高性能高品质胶粘剂为石化行业重点投资方 向；2013 年，发改委将改性型、水基型胶粘剂列为鼓励类行业，后在 2019 年强调并完善了这一政策；2015 年，商 务部宣布鼓励外商投资胶粘剂行业；2019 年，发改委和商务部进一步将鼓励外商投资的行业细化为胶粘剂、密封胶、 高性能涂料、水性工业涂料及配套水性树脂等。胶粘剂行业具备一定的资金及技术壁垒，以及较长的产品检验周期， 这就要求企业有充足的流动资金支持，国家政策向胶粘剂行业的倾斜，有助于更多的资金流入，从而进一步支持行业 的发展和优化升级。
2、按作用分：结构胶助力轻量化，导热胶赋能热管理
CTP 动力电池中，结构胶主要用于粘接方形电芯的 PET 蓝膜和喷粉涂层等。胶粘剂在电动汽车中可起到结构、导热、 密封、灌封、导电等作用，其中，导热胶和结构胶的应用相对而言更普遍。不同胶种的划分并非绝对，如结构胶起到 粘接作用的同时，会起到一定的导热导电性；导热胶传递热量的同时，也会兼备结构粘接、灌封、填缝等作用。结构 胶是指应用于受力结构件胶接场合，能承受较大动负荷、静负荷并能长期使用的胶粘剂，在动力电池和电车车身中均 有应用，在电池中以方形电芯的装配应用最为广泛。方形电池的壳体一般使用 3003 铝合金，外壳常用 PET 薄膜包覆 或半包覆、或用绝缘涂层涂覆，以保证电芯外壳的绝缘性，结构胶就用在 PET 蓝膜、喷粉涂层（环氧或其他树脂） 及 3003 铝合金上，电芯与电芯之间用结构胶替代以前模组结构的机械连接，减少了机械零件的使用，为电池“减负” 的同时，还起到了防水、防潮、耐老化耐候的功能。
结构胶在车身中常起到取代焊点和提高车身强度的作用。结构胶能有效改善车身安全强度及疲劳性能，并在减少噪音 和振动方面表现良好，因而成为汽车轻量化的关键技术，在不同程度上取代传统的焊接、铆钉等结构，一般考虑用结 构胶解决局部粘接问题和提高车身整体强度。前者是指结构胶用于立柱、纵梁、地板、顶盖和侧围等车身零部件的粘 接，如果采用焊接方式，焊点可能由于应力集中而撕裂，涂布结构胶可以明显改善此现象；对于焊枪达不到或出于美 观需求无法打焊点的部位，在不降低车身的碰撞性能、刚度、疲劳耐久性等的情况下，结构胶可以直接替代焊点。提 高车身整体强度则是在使用拓扑优化的方法进行分析后，实施的车身整体用胶方案。由于实验周期漫长，常常以轻量 化以及其他目标为联合目标，提升电动汽车在关键连接部位动刚度、NVH 性能、车身轻量化、减少车身焊点等方面 的综合性能。由于结构胶固化后可以显著提升车身刚性、抗冲击性能、抗疲劳性能等，结构胶在电动汽车中的应用， 也对其本身的强度、柔韧性、耐老化、阻燃绝缘提出了更高的要求。
结构胶需要具备较高的强度、机械性、耐久性等。动力电池用结构胶首先要能适用粘接的材料：结构胶对 PET 蓝膜 的粘接强度要大于或能达到蓝膜背胶与电芯铝合金壳体的粘接的强度、且对 3003 铝合金以及喷粉涂层的粘接，要能 够达到破坏时的内聚破坏。在此基础上，对强度、机械性、耐老化性、阻燃性等都提出了较高的性能要求。热管理对 于动力电池 Pack 系统至关重要，一般需要导热胶确保电池的最佳温度范围，但以结构粘接为主要诉求的结构胶，导 热系数也需在 0.2 W/(m·K)以上。车身用胶除需具备以上性能外，还需要考虑剪切及剥离后的美观性，以及小批量试 制阶段，涂胶并运回主厂拼装这一周转运输过程中连接的可靠性等。
导热胶是动力电池热管理的关键一环，并为快速充电创造了可能。电池电芯的最佳工作温度带较窄（20-40℃），因此 电池需配备较好的热管理系统保证电芯的正常运转，电池内部吸收或释放热量主要通过辐射、对流和传导进行，其中 电池组和冷却板之间的传导是 EV 电池组最广泛使用的方法，导热胶则在传导传热中扮演着至关重要的角色，实现电 芯与电芯之间、电芯与液冷板之间的散热。另外，快速充电逐渐成为电动汽车发展的重要趋势，快充带来的瞬时温度 过高易破坏电池结构、减少电池寿命，导热胶以其热稳定性、耐热冲击、电气绝缘性等优良特性为快充创造了条件。
由于导热胶在电池内部接触的介质具备的特性各异，导热胶也相应具备不同的形式。金属内部自由电子间的碰撞可传 递热量，无机非金属晶体通过排列整齐的晶粒热振动导热，大多数聚合物因体系饱和而无自由电子存在，因此，在胶 粘剂中加入高导热填料是提高其导热性能的主要方法。导热胶在保证自身导热性能的同时，需要贴合电池不同部位的 材质及相关性质，故而导热胶又可以根据形式的不同，分为相变导热绝缘材料、导热导电衬垫、热传导胶带、导热绝 缘弹性橡胶、柔性导热垫、导热填充剂、导热绝缘灌封胶，用于模组间隙、发热器件与散热器之间的粘接等。
灌封胶是导热胶的一种重要应用形式，用于填补电池和电机等部位的空隙。导热灌封胶在完成固化前属于液体，具有 较好的流动性，能填满接触界面的粗糙所带来的空隙，空气导热系数小，因此接触面的空隙往往有较大的接触热阻， 灌封胶的聚合物体系柔软可塑，灌入后发生固化，与发热元件和散热元件密切接触，同时起到防水防潮、防腐蚀、防 尘、绝缘、耐温、防震的作用，还能增加元件在恶劣环境下作业的稳定性，从而延长使用寿命，因此可以用于电池组、 磁芯、Pack 封装中， 灌封胶的高触变性使得点胶操作可迅速便捷地完成。灌封胶也可以在电机中使用，与使用在电池中的灌封胶相比，电 机中的灌封胶需要具备更高的导热性和流动性、更低的密度以及更低的黏度，否则会给电机带来灌封困难，并增加汽 车重量，造成能耗比较高的后果。
导热填料的种类用量、粒径形状、混杂填充、表面改性等均会影响导热胶的导热性。导热胶的热导率主要取决于树脂 基体（环氧树脂、有机硅、聚氨酯、丙烯酸等）、导热填料（氧化铝、氧化镁、氮化铝、氮化硅等）及两者形成的界 面，而导热填料的种类、用量、粒径、混杂填充及表面改性等因素均会对胶粘剂的导热性能产生影响：一定范围内， 导热胶的热导率随填料用量增加而显著提升；填料用量相同时，纳米粒子的比表面积比微米粒子大，与基体接触的相 界面更多，更容易形成导热网络，而较大的长径比也能使得填料较少时即可达到较高的热导率；不同粒径不同形态的 混杂填充可以提高热导率，因为排列紧密能使得致密性增加，接触热阻减小；对填料进行表面改性后，能一定程度上 克服填料与基体间的极性差异，降低界面热阻，提高导电率。
球形氧化铝以其出色的性价比，从诸多导热填料材料中脱颖而出。树脂基体作为聚合物材料，散热能力较差，因此需 要添加具有更高热导效的填料，常用填料主要有金属填料（铜、银和铝等）、碳材料（碳纳米管、石墨和石墨烯等）、 陶瓷材料（氧化铝、氮化铝、氧化锌等）三大类，前两者本身具有较高的热导率，但是在高负载时易破坏材料的绝缘 性能，且碳材料在基体中不易分散，从而无法形成有效的导热通路。相比之下，陶瓷材料具备优异的热传输性能和高 绝缘性能，而氧化铝因其高电阻率、低介电损耗、资源丰富且价格便宜等优势，在导热填料中被广泛使用。虽然氧化 铝导热率并非最佳，也可满足基本的导热需求。氧化铝主要有α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3 三种形态，α形态最为 稳定，是六方晶体结构，而球形的α形态可在基材中大量填充，故而成为导热填料的首选。
导电胶用于屏蔽电解液对金属集流体的腐蚀性，银粉是较为理想的导电填料。导电胶也叫导电银浆，分为聚合物和烧 结型两种形式，两者分别以聚合物和玻璃或氧化物为粘接相。导电胶在电池中主要用于涂覆在电芯铝箔或铜箔表面， 提高锂离子涂层的导电性，通过全部或部分屏蔽电解液对金属集流体（铜箔和铝箔）的腐蚀，确保电极形成有效的电 子回路，因此，除导电性以外，导电胶还需具备粘接性，使得涂覆层能致密相连；并且在储存条件下具有流动性，加 热固化后方可连接。导电胶由基体和填料构成，基体中的预聚体以环氧树脂为主，除预聚体外，还有固化剂、稀释剂、 偶联剂等，用以增加表面粘度，提高导电性；填料以空气中较为稳定的银粉为主，填料的粒度和形状也会影响导电性， 粒度大的导电效果通常更好，但是连接强度会降低，不定形的连接强度优于球形，为了平衡好连接强度和导电性能， 常把不同形状和粒度的填料混合使用。
锂电池胶带在电芯中段生产工序中使用，起到绝缘和固定的作用。在电芯的卷绕/叠片、外壳焊接和封口等工序中， 需要用特殊的压敏胶起到电极绕卷、极片保护和卷芯终止等作用，这就是锂电池用胶带，它具有一定的初粘性、持粘 性、耐温性和耐化学腐蚀性，以及反复使用、剥离后无污染的特性。胶带常见的基材有 BOPP（双向拉伸聚丙烯薄膜）、 PET（耐高温聚酯薄膜）、PI（聚酰亚胺薄膜）和 nomex（间位芳纶或芳纶 1313）纸等，基材的耐温性能决定了胶带 使用温度的环境上限，就耐温性能而言，PI 基材＞PET 基材＞BOPP 基材，而耐温性能好的材料，成本也相对较高。
3、按基材分：聚氨酯耐温范围广，环氧树脂粘接力度高，有机硅密封效果好
聚氨酯和有机硅是汽车用胶粘剂的主流基材，不同用胶点需要的基材各异。电动汽车用胶的基材，包含聚氨酯、环氧 树脂、有机硅、丙烯酸等，其中聚氨酯占比最大，约 1/3，有机硅胶其次，占比约 23%。动力电池用胶点包括结构胶、 导热胶、灌封胶、密封胶等，由于不同部位发挥的作用不同，根据需要的性能曲线，胶粘剂生产厂商为电池厂家提供 的材料也有所不同，如厌氧胶粘剂可在无氧环境下固化，增加接头强度，防止振动过大导致松脱，能抗压力、振动和 电流腐蚀，因此适用于零部件的固定。
聚氨酯胶是一种重要的聚氨酯制品，在聚氨酯下游细分领域中占比约 6%。聚氨酯是指主链上含有重复氨基甲酸酯基 团（-NHCOO-）的大分子化合物的统称，改变原料配比可以得到不同性能的聚氨酯制品。聚氨酯的上游包括异氰酸 酯（MDI、TDI 等）、聚酯多元醇（AA、EG 等）、聚醚多元醇等，辅料包括溶剂（DMF）、扩链剂、催化剂、发泡剂 等；聚氨酯制品包括聚氨酯泡沫塑料（硬质、泡沫等）、革用聚氨酯（PU 浆料）、聚氨酯弹性体、聚氨酯涂料、聚氨 酯密封剂和聚氨酯粘合剂、聚氨酯纤维（氨纶）等，泡沫塑料多孔且密度小，软泡和硬泡可以分别起缓冲和保温的作 用，PU 浆料可用于服装、箱包等，弹性体兼备热塑性和热固性，用于鞋材、电缆居多；聚氨酯性能可调节范围宽、 耐磨性和粘接性好、耐候性好，终端广泛应用于建筑、家具、汽车、服装等。聚氨酯下游细分领域中，硬泡和软泡占 比超过一半，弹性体和涂料分别占据 29%和 16%的份额，粘接剂占比约 6%，是相对而言较为小众的应用领域。
PUR 热熔胶是一种特殊的以聚氨酯为基体的胶粘剂，与 EVA 热熔胶相比，在强度、耐性等方面更胜一筹。PUR 以-NCO 端基预聚体为基料，添加不与-NCO 发生反应的各类添加剂（如热塑性树脂、填料、催化剂、抗氧剂、增粘树脂等）， 对木材、皮革等含有活泼氢的多孔材料和表面光洁材料都能表现出良好的粘合能力。PUR 热熔胶广泛应用于汽车的 挡风玻璃及车身密封、灯具封装、汽车内饰上：玻璃和灯具高温下可能爆炸，PUR 热熔胶通过湿气固化粘接不耐高 温材料；PUR 热熔胶可以粘接汽车内饰中受力较小的零部件、装饰衬板边等；车身密封属于汽车装配的后期阶段， 要求胶缝尽可能小而平滑，以保证美观，PUR 热熔胶是最具性价比的选择。PUR 热熔胶主要分为两类：热塑性和反 应型，分别通过先加热液化后冷却固化和先加热液化后与湿气反应交联固化的方式实现粘接。过去的热熔胶主要以乙 烯一醋酸乙烯(EVA)为基体制备，强度及弹性较差，对外力承受能力有限，随着 PUR 热熔胶在耐性和适用范围方面的 优势逐步显示，对 EVA 热熔胶的替代趋势也愈发明显。
有机硅胶下游应用广泛，近年来行业规模实现稳定增长。有机硅胶是指含有 Si-C 键、且至少有一个有机基是直接与 硅原子相连的胶粘剂，原料主要有金属硅和一氯甲烷，有机硅的成品形式包括硅橡胶、硅油和硅树脂，占比分别为 67%、27%和 6%，终端应用领域以建筑、电子电器、消费品居多。2016 年，中国有机硅胶行业市场规模达到 184.01 亿元，2020 年增长至 268.26 亿元，年复合增长率 10%。
有机硅胶在电动汽车中主要起到导热、密封等作用。有机硅胶耐温特性好，可以在较为宽泛的温度范围内（零下 55 度到零上 200 度之间）使用，可点胶的流体态有机硅在电池组形成一个围绕电池芯的热屏蔽，使得电池在高温或低温 下均能正常运行；耐候性和拒水性好，自然环境下使用寿命可达几十年，介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积 电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅，而且自带绝缘属性，可有效阻止内芯电流过大带来的短路等后 果。但有机硅胶机械性和粘接性较差，存在被酸碱物质腐蚀的可能。在电动汽车中，有机硅胶多作为导热填缝胶、导 热灌封胶和车灯密封胶等，用于 Pack 边框的密封、内部元器件的密封、和电池内部的导热灌封等。硅胶固化密封后 形成弹性体，可防水抗震抗颠簸，且导热性能良好，阻燃性高，满足电动汽车热管理的需求。
环氧树脂主要用于涂料和电子电器等，2019 年行业落后产能出清。环氧树脂胶是指在一个分子结构中，含有两个或 两个以上的环氧基，并在适当的化学试剂及合适条件下，能形成三维交联状固化化合物的总称，室温下有液态和固态 两种形态，液态相对分子质量较低，可用作浇注料、无溶剂胶粘剂和涂料等；固态相对分子质量较大，具有热塑性， 可用于粉末涂料和固态成型材料等。环氧树脂的终端市场中，约 6%用于胶粘剂。双酚 A 环氧树脂产量最大、用途最 广，占环氧树脂总产量的 90%以上。环氧树脂的分子量有所区分，低分子量的树脂可在室温或高温下固化，高分子量 的树脂必须在高温下才能固化，而超高分子量的聚酚氧树脂则不需要借助固化剂，在高温情况下能形成坚韧的膜。2018 年到 2019 年，我国环氧树脂产量下降近 20 万吨，系行业环保压力加大、市场供过于求所致，随后，我国环氧树脂 行业运行更加规范，企业技术升级不断，随着下游风电行业持续发力，环氧树脂在风电叶片中得到大规模批量应用， 在发电机和电子电器行业应用也逐渐推广开来，厂家产量提升明显。
环氧树脂胶在电动汽车中多用于结构粘接。环氧树脂胶不含挥发性溶剂，粘接强度高（结构中含有羟基、醚键），耐 腐蚀、耐化学药品、耐湿以及电气绝缘性能优良（环氧树脂中有稳定的苯环和醚链，固化后结构致密），由于可以做 成无溶剂性胶粘剂，固化后收缩率小，约 1%到 2%，若加入填料，可下降至 0.2%以下。但对结晶型或极性小的聚合 物（如聚乙烯、聚丙烯等）粘接力度差，对低温耐性较差，受到温度冷热冲击时容易产生裂缝，水汽渗入元器件内， 引起受潮，且不增韧时质地偏脆，耐开裂性、耐剥离、耐冲击性和韧性不良，灌封固化后硬度较高，从而无法更换元 器件，因此应用中多以改性为主。在电动汽车上，环氧树脂胶粘剂主要用作结构粘接作用，车身方面适用于保险杠、 门把手、窗框等，电池方面用于粘接和灌封元器件，以 Tesla Roadster 动力电池为例，该电池由 69 节 18650 电芯 构成一个“Brick”， 每个“Brick”中的电芯全部并联在一起，“Brick”的极板与电池模架之间通过环氧树脂胶固定， 再由 9 个“Brick”串联构成一个“Sheet”，从而构成最小的可更换单元。
丙烯酸酯胶粘剂兼具环氧树脂的高强度和聚氨酯的高韧性，在动力电池中常见的应用形式有厌氧胶和压敏胶等。丙烯酸酯由丙烯酸制备而成，下游可用于涂料和胶粘剂等。丙烯酸酯胶粘剂一般指改性后的快固型胶粘剂（SGA），由于 主体单体带有两个活性基团，化学性质活泼，接近室温即可发生聚合反应，能在油面进行粘接而保持原有强度、使用 方便、固化速率快、粘接性能佳、贮存稳定、耐候性佳、收缩率低、价格相对低廉、适用范围广泛。但丙烯酸附着力 较差，且刺激性气味难以挥发，或发生中毒。在电动汽车中可用于汽车油箱、油路、汽缸盖、化油器、驱动轴衬套等 的紧急修补以及粘接、油污表面部位的快速粘接和修补等，使用形式包括压敏胶和厌氧胶等，压敏胶（PSA）粘力持 久、粘之容易、揭之不难、剥而不损、可反复使用、抗氧化、兼具液体的流动性湿润性和固体的粘聚力，和橡胶一样 在锂电池中常用作压敏胶胶带，但丙烯酸酯综合性能更优；厌氧胶与氧气或空气接触时不会固化，隔绝空气后会快速 聚合固化，耐低温耐高压，在电车中常用于零部件螺纹等紧锁的接触面，轴承等轴套、齿轮与轴、插件、嵌件等的装 配固定，以及零件的结构粘接等。
锂电池快速充电推动聚丙烯酸在负极材料上的应用。快速充电的过程中，大量锂离子从正极运动至负极，如果用传统 的石墨负极材料，容易因锂离子在负极的析出而形成锂枝晶，因此常在石墨负极中掺入克容量更高的硅材料，但是， 硅负极在充放电过程中巨大的体积变化（≈300%）使电极材料因反复的膨胀和收缩造成粉化并脱离集流体，导致电极 材料的容量迅速衰减，PAA（聚丙烯酸）能与硅碳活性材料表面形成氢键，赋予活性颗粒与集流体之间较强的结合力， 并缓解硅基材料的膨胀，改善循环性能，在硅基表面形成比 CMC 更均匀的类似 SEI 膜的包覆层，抑制电解液的分解。 表现出对硅基负极较高的适用性。锂电池快速充电趋势的形成，有望进一步拉动聚丙烯酸在电池负极方面的应用需求。
结构胶以环氧树脂为主，导热胶和灌封胶中，聚氨酯和有机硅较为常见，但基材的选用并非绝对。结构胶最常用的化 学成分是环氧树脂，也有丙烯酸和聚氨酯，少数情况下 PUR 和厌氧胶也可起结构粘接作用。环氧树脂在高温和严苛 环境中仍能保证粘接力度，还能抗震和抗冲击；丙烯酸（亚克力胶）尤其适用于油漆涂层的粘接；聚氨酯对复合材料 粘接性良好，弹性和强度较佳；厌氧胶可在无氧情况下固化螺纹金属接头。导热胶中聚氨酯性价比最高，适用范围广 泛；环氧树脂使用后成为“终身”产品，耐冷热变化能力弱，难以满足热管理需求；有机硅胶具备返修能力，但不适 用于需要兼具结构粘接作用的部位。起灌封作用时，有机硅耐高低温，不易黄变，适用于敏感电路和电子器件的灌封 保护，有机硅成本较高，但灌封胶使用量比导热胶少，因此敏感器件中仍较为常用；环氧树脂粘接性和绝缘性好，适 用于非精密器件部分的灌封；聚氨酯防水防潮性好，适用于发热量不高的器件。
硅宝科技：建筑用胶行业龙头，电池用胶粘剂和硅碳负极材料驱动成长。公司主要生产有机硅密封胶和硅烷偶联剂等， 有机硅胶主要应用于建筑、工业（光伏、电子电器、汽车等）领域，硅烷偶联剂则是生产高端有机硅密封胶、光伏 EVA 膜等材料的关键助剂。公司“硅宝”品牌连续多年荣膺“建筑胶十大首选品牌”、“中国房地产供应商竞争力 10 强”等称号。得益于行业集中度的提升以及建筑用胶粘剂的需求升级，公司不断发挥在建筑用胶领域的龙头优势，相 关业务增长速度远远高于行业增速。公司规划了年产 10 万吨高端密封胶智能制造项目、年产 2 万吨眉山拓利高分子材料项目、年产 8500 吨硅烷偶联剂技改项目和年产 5 万吨/年锂电池用硅碳负极材料及专用粘合剂项目，5 万吨锂电 池用硅碳负极材料及专用粘合剂项目包含 1 万吨硅碳负极材料和 4 万吨锂电池专用胶粘剂，硅碳负极是为电动汽车快 速充电应运而生的兼具高能量密度和低膨胀系数的新型负极材料，特斯拉已将其应用到 Model3 电池中，并宣布即将 在 4680 圆柱形锂电池中大规模应用。新增产能的投放，叠加公司前瞻性的赛道业务布局，有望为公司打开更大的成 长空间。
德邦科技：集成电路封装领域实现技术突破，电池用胶领域获得核心客户认证。德邦科技主要生产电子级粘合剂和功 能性薄膜材料，业务布局集成电路封装领域、智能终端领域和新能源应用领域三大板块，产品包括聚氨酯结构胶、光 伏叠晶材料、聚氨酯热熔胶、丙烯酸结构胶等。公司在集成电路封装材料领域处于领先地位，填补了国内在高端封装 材料如 UV 膜、固晶材料（DAP/DAF）等领域的空白；智能终端封装主要应用于手机、TWS 耳机、AR 眼镜等设备， 下游客户为立讯精密、歌尔股份等行业头部客户，部分品型实现高份额合作；电池用胶产品涵盖动力电池模组双组份 聚氨酯结构胶、液冷系统导热双组份聚氨酯结构胶及 Pack 箱体防水有机硅密封胶，产品获得宁德时代、比亚迪等的 认可并批量供货，光伏叠晶材料则大批量应用于通威股份、阿特斯等光伏组件龙头企业。受益于集成电路关键技术的 突破及 CTP 电池的放量，公司未来发展空间较为可观。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
精选报告来源：【未来智库】。
