电致变色材料行业分析报告.docx

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电致变色材料行业分析报告

2015年电致变色材料行业分析报告

2015年6月

目录

一、电致变色概述5

1、电致变色技术原理5

（1）无机电致变色材料目前产业化的主导5

（2）电致变色器件，实现变色功能的集成模块7

（3）变色的原理8

（4）全固态、半溶液型、溶液型电致变色器件比对8

2、主动变色是电致变色与光致变色、热致变色最大不同9

二、产业化视角需求广阔10

1、自动防眩目后视镜行车安全保驾护航10

（1）防眩目技术提升行车安全10

（2）海外上市公司案例GentexCorporation11

①行业格局11

②公司介绍12

③公司经营分析13

④渗透率提升市场空间技术掌握形成进口替代15

⑤市场估值16

2、智能变色节能窗主动调节降低温控能耗17

（1）技术原理17

（2）与Low-e比较节能优势突出18

（3）与其他变色技术比较节能效果优异19

（4）产业化进程19

（5）典型企业20

①AGEElectrochromicsInc.20

②View未上市但吸引了好几轮风投22

（6）市场空间测算：

以幕墙使用该产品为例23

3、电致变色智能眼镜调节眼镜舒适度24

4、其他25

（1）红外发射器件应用25

（2）电致变色显示器26

三、电致变色市场立足当下放眼未来26

1、综合优势致电致变色在子领域脱颖而出26

2、国际玻璃巨头纷纷布局行业加速进入成长期27

四、国内电致变色应用已露尖尖角28

1、旗滨集团并购台湾电致变色研发公司泰特博智慧28

2、宁波祢若电子科技有限公司29

电致变色，外加电场实现光学性质稳定可逆变化。

电致变色是指材料的光学性质（即透射率、反射率或吸收率）在外加电场作用下产生稳定的可逆变化的现象。

电致变色材料目前主要在防眩目后视镜、节能窗、电致变色眼镜、军用伪装设备、电致变色显示等领域使用，应用前景广阔。

应用下游中防眩目汽车后视镜和智能窗在产业化中步伐较快。

下游应用中，防眩目汽车后视镜、动态调光智能窗产业化步伐较快，前者可通过感应光线变化获得指令使车用后视镜镜片瞬间实现反射率下降，从而达到防眩光的目的，目前全球约30%的汽车配备该产品，国内约为5%，提升空间较大；后者可随光照变化对玻璃颜色进行控制，以调节不同波段热辐射透过率降低温控能耗，节能效果和综合成本更优于lowe玻璃+窗帘的组合。

此外，电致变色镜片还可应用于安全头盔护目镜、飞行员头盔、滑雪护目镜、军用防沙尘调光护目镜和时尚护目镜。

电致变色技术还在军用伪装设备、电致变色显示器、传感器和分析领域、光闸或光调制器等领域研究拓展。

行业发展呈现寡头垄断格局，电致变色技术筑竞争壁垒。

电致变色技术壁垒较高，自上世纪80年代末发展以来，市场始终保持寡占格局。

美国镜泰公司主营防眩目汽车后视镜并长期保持市场主导地位，市占率高达90%，2014年实现近14亿美元收入，3亿美元利润，市值超50亿美元；智能窗领域产业化企业也仅个位数，SageGlass和View较为出色，前者经过了14年的研发，2003年实现第一块电致变色智能窗的研制和运作，目前已完成几百个工程，12年被法国圣戈班收入麾下，后者10年开始实现小批量生产。

电致变色市场空间广阔，产业布局正当时。

2014年全球汽车产量约8600万辆，乐观假设内、外后视镜都采用防眩目产品，则市场空间约为45*3*8600=116亿美元，国内由于渗透率低，叠加进口替代，市场将更具吸引力。

智能窗多是面对公共建筑，市场容量巨大但需要推广。

一、电致变色概述

1、电致变色技术原理

电致变色是指材料在外加电场或电流的作用下，电荷实现掺杂和脱掺杂，自身颜色可逆变化的技术。

研究中称具备这种电致变色性质的材料为电致变色材料，称利用这种材料而制备的器件为电致变色器件。

自1969年S.K.Deb发现无定形WO3具有电致变色性能之后，相关的研究和产业化应用已有40多年的历史。

本文主要分析电致变色材料的作用原理、性能优势和应用领域及未来的市场前景。

（1）无机电致变色材料目前产业化的主导

电致变色材料是实现电致变色现象的根本，材料本身通常需要满足一定的物理化学性质。

电致变色材料可分为无机、有机两类：

1）无机电致变色材料。

材料主要是过渡金属氧化物和配位染料类，过渡金属氧化物类主要包括第VIB族的WO3、MoO3等。

这些材料在高价氧化态下是褪色状态，还原态时为着色态。

配位染料主要是过渡金属离子与多配位体构成螯合物，以金属离子价态变化产生变色现象。

2）有机电致变色材料，包括有机高分子和小分子电致变色材料。

有机电致变色材料的优点有很多，比如成本低廉、表现色彩丰富等，但是与无机电致变色材料相比，其抗辐射能力差，化学稳定性弱，与基板无机材料结合不牢固等缺陷限制了其发展，因此在产业化应用中无机变色材料应用较多。

（2）电致变色器件，实现变色功能的集成模块

电致变色器件通常的典型构造为透明导电层、电致变色层、电解质层、离子储存层、透明导电层，各模块功能如下：

电致变色层：

通过电极上电致变色的氧化还原反应实现变色过程。

电解质层：

是提供电致变色效应所需离子（H+，Li+，Na+，K+离子）的传输通道。

离子储存层：

是辅助工作电极得失电子过程中的电子平衡过程。

（3）变色的原理

电致变色器件如同一个充电电池，变色过程可以理解成为充放电的过程。

透明导电层提供电致变色所需要的电场环境，离子储存层为电致变色提供/储存变色所需要的离子，在电场的影响下，离子从离子储存层通过电解质层注入或从电致变色层中抽出，实现ECD着色和褪色的可逆变化。

（4）全固态、半溶液型、溶液型电致变色器件比对

根据电解质层的不同，电致变色器件分为全固态、半溶液型、溶液型电致变色器件。

产品开发中常使用固态电解质的器件形态。

下表是根据电解质介质区分的不同类型的电致变色器件，其应用的电致变色材料也有所不同，无机电致变色材料主要采纳的是全固态电致变色器件。

因液体电解质的器件封装、液体冻结、引力作用导致的着色不均的的等问题，在产品开发中常使用固态电解质的器件形态。

全固态电致变色器件当中，电致变色层和离子储存层通常是以薄膜状态附着在透明导电基板上，透明导电基板按照使用用途可以采用硬性（如玻璃）和柔性（如PET）材料。

2、主动变色是电致变色与光致变色、热致变色最大不同

变色组件按变色的驱动分可分为电致变色、光致变色、热致变色。

光致变色和热致变色属于被动型变色组件，电致变色属于主动变色组件，其应用的领域因驱动条件和后续所要求的性质有所不同。

电致变色较于其他两者的优点在于其属于主动变色类型，对于自身材料的变色掌控更好。

二、产业化视角需求广阔

1、自动防眩目后视镜行车安全保驾护航

（1）防眩目技术提升行车安全

行车安全的诉求催生了防眩技术的发明和自动防眩后视镜产品的应用。

以往的后视镜只是充当了镜面反射的功能，在夜间会车时没有防眩光的功能，致车祸事故频发。

这主要是因为行驶中的后车大灯的强光前照会在前车的后视镜形成一种眩光，强眩光易造成驾驶员短暂的夜盲，思维反应迟钝，最终导致在紧急状况下刹车距离延长，事故发生。

电致变色汽车后视镜是人们在夜间驾驶车辆时，可削减车辆通过时从后视镜反射出的炫目的灯光。

其基本工作原理是：

利用两个数字半导体图像传感器，一个装在镜子背面朝向汽车行驶方向，用来探测环境光线；另一个装在镜子正面朝向汽车后方，用来探测后方汽车发出的眩光。

两个传感器同时工作，进行信号采集并将信号传送到控制中心，控制中心对信号进行处理，使夹在电致变色材料通电变色，镜子的反射率得以下降，从而达到消除眩光的目的。

（2）海外上市公司案例GentexCorporation

①行业格局

电致变色汽车后视镜领域，行业竞争格局呈现寡头垄断格局。

美国镜泰公司的产品在2014年的市占率是90%，2013年的市占率是88%，其他的市场份额由美国的一家麦格纳国际、日本的东海、中国的一家公司满足。

目前中国的后视镜提供商提供的产品无法完全满足高规格的车用级别的零部件要求。

镜泰公司较高的市占率一方面由其先发优势决定，其他公司的产品由于固有的成本和性能局限难以打开其现在拥有的市场，另一方面也是公司收购HomeLink后实现电子模块集成带来的原有竞争优势强化。

②公司介绍

镜泰公司成立于1974年，是全球汽车行业中自动防眩后视镜、以摄像头为基础的驾驶辅助系统和灯光辅助系统的主要生产商，同时也是北美消防市场烟雾报警器和信号发出装置，以及航空市场可调光飞机舷窗的供应商。

电致变色后视镜是镜泰的主要收入来源，产品作为标准件或选装件在全球300多种车型中安装，目前大多数豪华车都采用了电致变色镜，如奥迪、宾利、宝马、大宇、戴姆勒-克莱斯勒等。

值得注意的是，镜泰公司内部电致变色防眩光后视镜的销量要比外部电致变色防眩光后视镜的销量要高出很多，主要因为在车外后视镜领域其拥有替代技术解决方案。

镜泰在车外后视镜领域研发出侧面物体检测指示灯系统，行驶过程中若两边行驶的车辆接近驾驶员行驶的车辆时，感应器通过感应到距离的变化让外后视镜镜面上警示灯闪烁提醒，不同的接近距离用不同的闪烁频率和光强来表现，可有效避免因视觉盲区带来危险因素。

③公司经营分析

镜泰公司的营业收入来自于两个部分，第一部分是汽车产品，是主要的收入来源，第二部分是消防产品。

汽车产品主要包含电致变色自动防眩光后视镜，作为市场的先行者，公司在行业地位中具备主导地位，出货量日益增长，其中亚太和欧洲的出货份额逐渐上升。

自公司创立以来，依赖核心技术，镜泰的出货量维持了较高的增长水平，近几年自动防眩光后视镜的出货量维持在了10%左右的增长水平，毛利率基本维持在36%~45%之间，盈利能力十分出色。

公司2014年自动防眩目后视镜实现2900万的出货量，同比增长10.7%，实现汽车产品模块营业收入13.4亿，同比增长17.3%，消防产品收入3540万，同比增长27%；毛利率39.2%，净利率21.0%，实现EPS0.99美元/股。

④渗透率提升市场空间技术掌握形成进口替代

根据镜泰官方网站上的数据，2001年全球内部自动防眩光后视镜应用比率为9%，外部电致变色后视镜应用比率为4%，2014年目前全球内部自动防眩光后视镜应用比率为25%，外部电致变色后视镜应用比率为7%。

我们认为市场存在广阔提升空间。

基于车内外电致变色后视镜渗透率的提升、整车销售产量的稳步增长，我们认为15年、16年、17年电致变色后视镜出货量将达到37、40、44百万片，市场规模达到16.55、18、20亿美元。

而在国内技术提升形成的进口替代的背景下，无论是渗透率带来的增量市场还是镜泰等原有的存量市场，国内企业都有望在人力成本、资源成本的优势下获得一定的市场份额。

测算：

核心假设

1）HIS预测2018年全球汽车产量规模过亿，依据2014年产量计算复合增长率为3.7%；

2）车内后视镜市场渗透率15年、16年提升1个百分点，17年、18年提升2个百分点；车外后视镜市场渗透率年提升0.5个百分点。

3）单位车辆使用一片车内后视镜、2片车外后视镜；

4）后视镜报价水平45美元/组（这是镜泰的出厂价，草根国内出厂价是450元左右）。

⑤市场估值

从资本市场估值角度看，市场最初给予镜泰39倍左右的PE，最高峰达到100多倍，4倍左右的PB，之后成熟期PE基本稳定在20倍左右，PB维持在3倍左右。

2、智能变色节能窗主动调节降低温控能耗

（1）技术原理

智能变色节能窗其基本原理是根据季节的调整，日出日落的变化动态地调节不同波段热辐射的透过率，从