本文摘錄自《電子 煙專題研究系列之一:技術難在哪里,如何影響競爭格局》,來源:國信證券。

電子 煙作為一種新興的煙草消費品,在經(jīng)歷了數(shù)年的發(fā)展后已經(jīng)具備了相當?shù)南M者群體和產(chǎn)業(yè)規(guī)模。但隨著渠道布局初具規(guī)模、政策監(jiān)管趨嚴、入局資本增多,行業(yè)發(fā)展已進入“新常態(tài)”,最容易賺錢的階段已經(jīng)過去,未來企業(yè)發(fā)展將更多比拼產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、品牌運營等內(nèi)功。

當前行業(yè)發(fā)展已經(jīng)進入新階段,產(chǎn)業(yè)能夠較容易實現(xiàn)快速增長的階段或已過去,企業(yè)間競爭主線將加速轉向“設計—研發(fā)—生產(chǎn)交付—客戶深度綁定—共同實現(xiàn)新產(chǎn)品上述生命周期—合作共贏,實現(xiàn)良性循環(huán)”這一閉環(huán)打造的內(nèi)功比拼。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展新常態(tài),技術或決定核心競爭力。目前電子 煙中使用的霧化方式主要為加熱霧化,通過加熱將煙油轉化為蒸汽,蒸汽進一步冷凝成為小液滴,與空氣混合成為氣溶膠。

加熱霧化一直是霧化芯發(fā)展主線,期間產(chǎn)品的迭代主要圍繞增加安全性,提升抽吸體驗,通過更換材料、改進結構等方式來強化霧化芯的易加工性等。到目前為止,加熱霧化芯的材料經(jīng)歷了大約三代的發(fā)展:

玻璃纖維:因掉粉入肺風險被淘汰

最早的電子 煙導油材質(zhì)是玻璃纖維繩,其耐高溫特性解決了棉芯干燒問題。與此同時,玻璃纖維吸油和導油性能也較為卓越。

但玻璃纖維繩存在一個重大安全隱患,在其未吸收煙油靜止外露時,容易產(chǎn)生絮狀物。2014到2015年之間,由于很多電子 煙使用者都擔心玻璃纖維繩的“掉粉”入肺現(xiàn)象,所以這種材質(zhì)在國內(nèi)已被主流設備淘汰。

棉纖維:一度式微,有缺陷但仍有用武之地

棉芯的優(yōu)勢在于儲油量大、導油性好、煙霧口感飽滿而真實。劣勢在于壽命較短、易干燒、口感穩(wěn)定性不夠。棉芯是一種得到廣泛應用的解決方案,早期的大煙霧、以及JUUL電子 煙產(chǎn)品均采用棉芯技術。

作為一種常見的大宗商品,棉花來源廣,纖維強度高,若用于制備霧化芯也無需過多加工處理,成本較陶瓷芯更為低廉。由棉花制成的棉芯本身由諸多棉纖維交叉構成,具有非常豐富的孔道結構,加之其分子結構中含羥基使其具備較好的吸水性,棉纖維與煙油的接觸非常充分,因此導油和霧化效果較好。

相比陶瓷芯,棉芯的劣勢主要表現(xiàn)在兩個方面:

1)由于棉纖維耐熱性較差,電子 煙的工作溫度通常在200-300℃,棉芯使用過程中較其他材料的加熱霧化芯更容易糊芯,抽吸的中后期口感較前期會有一定變化。

2)由于棉花內(nèi)部的纖維結構難以控制,同一批次、不同批次的棉芯之間霧化效果難以保持較為一致的水平,棉芯較難實現(xiàn)自動化生產(chǎn)以及裝配。

隨著行業(yè)的發(fā)展,棉芯本身的材料也經(jīng)歷了從脫脂棉、有機棉到長絨棉等變化,性能得到較大提升。隨著市場上換彈電子 煙品類的增加,為了獲得更穩(wěn)定的霧化口感,微孔陶瓷材料開始得到應用,陶瓷芯在2015年后逐步成為市場主流。

不過,棉芯在低價位產(chǎn)品上仍有用武之地。在陶瓷芯以其更為穩(wěn)定、一致的口感表現(xiàn)逐步占領市場,棉芯的份額也在近年來有所縮水。但考慮到電子 煙市場內(nèi)生發(fā)展的一些特征:

1)不同群體消費者支付能力存在差異,應有不同價位產(chǎn)品適配需求。

2)品牌方為拉新傾向于推出低成本、低客單價產(chǎn)品。

基于以上兩點,棉芯未來有望以其低成本優(yōu)勢在低價、一次性產(chǎn)品領域得到應用。

陶瓷芯:穩(wěn)定為王,目前仍為主流

陶瓷芯是當前小煙主流的霧化芯材質(zhì),部分大煙也有采用。

在使用體驗方面,陶瓷芯較棉芯口感更加細膩,煙霧入口更加順滑。而陶瓷芯穩(wěn)定耐用的特性,也解決了棉芯諸如易干燒、口感不夠穩(wěn)定、易糊芯等問題,基本能做到霧化口感由始至終穩(wěn)定如一。在生產(chǎn)、使用效率方面,陶瓷芯可以生產(chǎn)成各種規(guī)范的形狀,易于批量化生產(chǎn)與裝配。大煙使用者也可以減少自制霧化芯的麻煩。

此外,陶瓷芯綜合性能更優(yōu),具備以下優(yōu)勢:

1、 原料:來源廣泛,價格低廉

硬質(zhì)材料為骨,多孔材料為體,輔材助成孔與燒結。根據(jù)材料的功能差異,陶瓷芯的原料可以分為三類:

1)加熱熔融結晶形成骨架的高硬度材料,如氧化鋁、碳化硅、石英砂、堇青石等,這些物質(zhì)均具有堅固、耐磨、耐高溫、來源廣泛成本低廉的優(yōu)點。

2)作為造孔基質(zhì)的多孔材料,主要是硅藻土。我國硅藻土儲量約3.2億噸,規(guī)模較大,儲量較多的省份有吉林、浙江、云南、山東、四川等。

3)造孔劑和燒結助劑等輔助材料,在陶瓷燒制過程中,陶瓷集體內(nèi)造孔劑在高溫條件下燃燒后被排出形成氣孔。常見的造孔劑材料包括有機樹脂微珠、有機纖維、碳纖維、炭粉、淀粉、木屑、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基纖維素等。燒結助劑主要起幫助陶瓷燒結成型的作用。

2、 工藝:精確控制,高效生產(chǎn)

陶瓷芯的生產(chǎn)主要包括原材料的預處理、混合各類組分、胚體成型和陶瓷燒制。部分采用厚膜印刷制備加熱電路的產(chǎn)品還有電路的印刷和燒制。上述每個環(huán)節(jié)均會對最終成品的物理性能、霧化效果產(chǎn)生至關重要的影響。

3、 性能:物理參數(shù)決定抽吸體驗

陶瓷芯在一定程度上解決了棉芯容易糊芯、口感一致性、穩(wěn)定性較差等缺陷。一方面,多孔陶瓷材料豐富的孔結構使其同樣能夠充分增大煙油的受熱面積;另一方面,多孔陶瓷耐熱性較好,也容易加工成各種形狀并與發(fā)熱組件裝配,利于提升生產(chǎn)效率。

多孔陶瓷與霧化效果相關的性能參數(shù)如下:

1)孔徑大小決定了霧化產(chǎn)生的氣溶膠粒徑

由于多孔陶瓷的孔徑大小不可能完全一致,通常情況下用大寫字母D加上數(shù)字表示,如D50=20μm意為該陶瓷有50%的孔徑小于20μm。

一般而言,多孔陶瓷的孔徑越小,其霧化產(chǎn)生氣溶膠的粒徑越小,其口感越細膩,氣溶膠進入并沉積在肺部的比例也更高,從而帶來更高的滿足度。

2)氣孔率與氣孔口徑大小決定了導油效率

氣孔率越高,氣孔口徑越大,導油效率越高。若導油速度過慢,容易造成干燒、糊芯等問題,進而影響口感以及霧化芯壽命。

3)孔徑大小影響口感和強度

除導油效率外,陶瓷的孔徑大小還會影響煙霧口感。氣孔口徑越小,霧化所產(chǎn)生氣溶膠顆粒越細,口感就越細致綿密。氣孔率和氣孔口徑還會影響霧化芯的強度。強度高的陶瓷不易掉落粉塵,安全性更高,也更適用于霧化器成品的自動化組裝。

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