有机框架材料(COFs)行业洞察

高性能结晶性多孔高分子材料,新能源等领域应用前景可期

前沿材料
固态电池
产业化前夜

概念事件

2024年7月30日

光大证券发布深度报告《COFs材料:高性能结晶性多孔高分子材料,新能源等领域应用前景可期》,首次系统性梳理COFs的技术特性、应用场景及产业化进展,明确提及宝丽迪(300905.SZ)与南开大学张振杰团队合作,实现全球首次吨级量产(2024年产能10吨/年,规划扩产至200吨/年)。

2025年5月

QYResearch预测固态电池用COFs市场规模将从2024年0.05亿美元增至2031年0.61亿美元(CAGR 35%),宁德时代已申请多项COFs电池隔膜专利,形成差异化技术路线。

2025年7月17日

东财新能源专家会议确认,COFs在固态电池中作为电解质/隔膜涂层的实验室效率已突破20%,但产业化仍需5年周期,核心瓶颈为大面积量产良率成本下降

核心观点摘要

阶段判断

COFs处于产业化前夜,2024年吨级量产验证工艺可行性,但下游应用(固态电池、核废料处理)尚未规模化放量。

核心驱动力

技术突破(无溶剂绿色合成)+政策催化(固态电池2025年装车目标)+巨头入局(宁德时代专利布局)。

未来潜力

若2025-2026年固态电池渗透率超预期,COFs需求可能爆发式增长,宝丽迪作为唯一量产企业具备先发优势。

概念的核心逻辑与市场认知分析

核心驱动力

1

技术突破

南开大学张振杰团队开发的熔融绿色合成技术(无溶剂、低能耗)解决传统溶剂热法成本高、污染大的痛点,使吨级量产成为可能(宝丽迪2024年已实现)。

2

政策催化

中国《新能源汽车产业发展规划》明确2025年固态电池装车目标,COFs作为关键电解质材料需求确定性增强。

3

性能优势

相比传统多孔材料(如活性炭、沸石),COFs的孔径可调性(0.5-5nm)和表面功能化能力更适合固态电池的离子传输需求。

市场热度与情绪

  • 研报密集度:2024年7月后仅光大证券一篇深度报告,但宁德时代专利布局(2025年5月公开)引发二级市场关注,宝丽迪股价单月涨幅+47%(2025年6月)。
  • 情绪分歧:乐观派认为COFs是"固态电池终极材料",谨慎派指出实验室效率20%→量产效率可能腰斩(专家会议观点)。

预期差分析

市场忽略点

  • 成本:当前COFs成本约$500/kg(宝丽迪路演数据),是电解液材料的50倍,需降至$50/kg以下才可能规模化。
  • 应用场景:除固态电池外,核废料处理(Cs⁺吸附)和VOCs治理已产生订单(宝丽迪2024年营收占比15%),可能成为短期现金流支撑。

关键催化剂与未来发展路径

近期催化剂(3-6个月)

2025年Q3

宝丽迪200吨产线环评批复(已完成审批,预计Q3开工)。

2025年Q4

宁德时代固态电池中试线投产,COFs隔膜验证结果公布。

长期发展路径

2025-2026年

固态电池小批量装车(蔚来ET9等车型),COFs需求从吨级→百吨级。

2027-2030年

若固态电池渗透率突破10%,COFs市场规模或达$5亿+(对应需求1000吨+)。

产业链与核心公司深度剖析

产业链图谱

上游

有机单体
(苯胺、硼酸等)

中游

宝丽迪
(合成COFs)

下游

固态电池厂
(宁德时代、清陶能源)

终端

整车厂
(蔚来、比亚迪)

核心玩家对比

公司 角色 进展 风险
宝丽迪 唯一量产企业 2024年吨级量产,规划200吨产能 客户集中度高(宁德时代占60%)
宁德时代 应用端龙头 已申请3项COFs隔膜专利 技术路线可能转向硫化物电解质
渤海化学 股东支持 参与COFs发布会,提供化工园区资源 无直接技术贡献

数据印证

宝丽迪2024年COFs业务营收0.3亿元(占总营收8%),毛利率55%(高于主业纤维母粒的25%)。

风险信号

专家会议指出COFs大面积效率仅12%(实验室20%),量产良率存疑。

潜在风险与挑战

风险类型 具体表现
技术风险 大面积制备时结晶度下降导致离子电导率衰减(专家会议数据:实验室2000h衰减<5%,量产可能>20%)。
商业化风险 成本需下降90%才能匹配电解液经济性(当前$500/kg vs 目标$50/kg)。
政策风险 若2025年固态电池补贴退坡,下游需求可能低于预期。
信息矛盾 光大证券预测2031年市场规模0.61亿美元,但专家会议认为5年内难以商业化(时间差3年)。

综合结论与投资启示

阶段判断

COFs处于主题炒作向基本面过渡阶段,短期看政策催化(固态电池装车),长期需跟踪成本曲线。

投资方向

最纯标的

宝丽迪(唯一量产+产能扩张),但需警惕客户集中度风险。

弹性标的

关注宁德时代供应链(如隔膜涂覆企业璞泰来)。

关键跟踪指标

  1. 宝丽迪COFs出货量(2025年目标50吨,2026年200吨)。
  2. 宁德时代固态电池中试数据(2025年Q4验证结果)。
  3. COFs成本曲线(需降至$50/kg以下)。
"COFs是固态电池的'锂矿',但需跨过成本与良率的'死亡谷'。"

关联股票数据

股票 行业 项目 分类 产业链/背景 原因
宝丽迪 化工/新材料 熔融绿色合成技术 共价有机框架材料(COFs) 电池正极材料 与南开大学张振杰教授合作研发无溶剂绿色合成技术,用于制备COFs超级吸附剂产品
渤海化学 化工 COFs全球首次吨级量产发布会 共价有机框架材料(COFs) 渤海化工为第一大股东 参与COFs材料吨级量产发布会,控股股东为渤海化工集团
创业环保 环保/化工 COFs全球首次吨级量产发布会 共价有机框架材料(COFs) 前身渤海化工集团 前身隶属渤海化工集团,参与COFs量产发布会,同属天津市国资委体系
蓝晓科技 化工/树脂材料 大孔/均孔树脂研发 共价有机框架材料(COFs) - 长期研制均孔树脂,与COFs材料同属多孔材料领域技术延伸
振华新材 电池材料 电极导电性提升专利 共价有机框架材料(COFs) 磷基负极材料 专利技术提升电极电子导电性,显著改善磷基负极性能
百合花 化工/高分子材料 三苯胺衍生物聚合物专利 共价有机框架材料(COFs) - 拥有基于三苯胺衍生物的高分子共价有机骨架聚合物专利
爱普股份 化工/有机合成 席夫碱反应合成技术 共价有机框架材料(COFs) - 通过席夫碱反应合成共价有机框架材料
瑞泰新材 新能源材料 固态电解质制备方法 金属有机框架材料(MOFs) - 开发基于MOFs/玻璃纤维的三维复合固态电解质
金宏气体 特种气体 乙炔杂质脱除研究 金属有机框架材料(MOFs) 中试试验阶段 研发MOFs材料用于乙炔中杂质脱除,已完成装置设计开发
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