電子煙技術(shù)難在哪里如何影 響競爭格局

1、內(nèi)容目錄 HYPERLINK l _TOC_250025 技術(shù)的重要性：對(duì)競爭格局的影響巨大 5 HYPERLINK l _TOC_250024 研究緣起：產(chǎn)業(yè)發(fā)展新常態(tài)，技術(shù)或決定核心競爭力 5 HYPERLINK l _TOC_250023 難點(diǎn)認(rèn)知：穩(wěn)定供貨，持續(xù)迭代 6 HYPERLINK l _TOC_250022 競爭推演：迭代速率決定競爭格局 7 HYPERLINK l _TOC_250021 燃燒煙草以外的三類選擇 10 HYPERLINK l _TOC_250020 減害趨勢倒逼產(chǎn)品革新，解決產(chǎn)品主要有三類 10 HYPERLINK l _TOC_250019 高增長下競爭漸

2、趨激烈 11 HYPERLINK l _TOC_250018 霧化煙：形態(tài)已趨成熟，口味追求為核 11 HYPERLINK l _TOC_250017 品類：大小煙各有受眾，小煙基數(shù)更廣 11 HYPERLINK l _TOC_250016 產(chǎn)品：屢經(jīng)迭代，內(nèi)容形態(tài)走向成熟 12 HYPERLINK l _TOC_250015 霧化芯：追求口感、一致和穩(wěn)定的統(tǒng)一 14 HYPERLINK l _TOC_250014 霧化原理和關(guān)鍵指標(biāo) 14 HYPERLINK l _TOC_250013 芯的迭代：成本有約束，安全與口感為核心 15 HYPERLINK l _TOC_250012 棉芯：導(dǎo)油性

3、佳但一致性穩(wěn)定性稍遜 16 HYPERLINK l _TOC_250011 陶瓷芯：綜合性能更優(yōu)，各項(xiàng)性能存在權(quán)衡 17 HYPERLINK l _TOC_250010 其他霧化技術(shù)：并非主流，商業(yè)化較慢 21 HYPERLINK l _TOC_250009 煙油：滿足度與還原度 23 HYPERLINK l _TOC_250008 成分：尼古丁外的原料來源廣泛 23 HYPERLINK l _TOC_250007 調(diào)配之難：不同成分不同環(huán)境 24 HYPERLINK l _TOC_250006 展望：煙油其他發(fā)展方向 24 HYPERLINK l _TOC_250005 產(chǎn)業(yè)鏈：上游零散，中

4、下游較為集中 25 HYPERLINK l _TOC_250004 上游：電池、芯片、煙油和其他配件 25 HYPERLINK l _TOC_250003 中游：代工和品牌廠商 26 HYPERLINK l _TOC_250002 下游：經(jīng)銷商和零售終端 28 HYPERLINK l _TOC_250001 投資建議 28 HYPERLINK l _TOC_250000 風(fēng)險(xiǎn)提示 28國信證券投資評(píng)級(jí) 29分析師承諾 29風(fēng)險(xiǎn)提示 29證券投資咨詢業(yè)務(wù)的說明 29圖表目錄圖 1：行業(yè)發(fā)展歷程 5圖 2：頭部代工企業(yè)與品牌商合作共贏模式 6圖 3：電子煙市場競爭格局推演 7圖 4：非燃燒煙草類別

5、 10圖 5：開放式大煙示意圖 12圖 6：Juul 霧化小煙示意圖 12圖 7：電子煙發(fā)展史 13圖 8：霧化芯物理參數(shù)與抽吸口感影響因子 14圖 9：新鮮棉花的掃描電鏡圖 16圖 10：脫水后的棉纖維 16圖 11：陶瓷芯主要工藝環(huán)節(jié)和各環(huán)節(jié)重點(diǎn) 18圖 12：陶瓷霧化芯的工作原理 19圖 13：孔徑大小和口感的關(guān)系 19圖 14：不同氣孔率的陶瓷示意圖 20圖 15：口感和強(qiáng)度之間的相互影響關(guān)系 20圖 16：USONICIG 超聲電子煙 ZIP 的結(jié)構(gòu)爆炸圖 21圖 17：煙油主要成分與特征 23圖 18：電子煙產(chǎn)業(yè)鏈 25圖 19：上游企業(yè)類型和部分公司舉例 25圖 20：中游企業(yè)類

6、型 27表 1：傳統(tǒng)煙草、電子煙、加熱不燃燒的差異對(duì)比 11表 2：不同類別導(dǎo)油棉性能對(duì)比 16表 3：純棉無紡布性能參數(shù)和口感 17表 4：煙油相關(guān)企業(yè) 26表 5：芯片方案商 26表 6：中游代工廠和品牌商 27技術(shù)的重要性：對(duì)競爭格局的影響巨大研究緣起：產(chǎn)業(yè)發(fā)展新常態(tài)，技術(shù)或決定核心競爭力電子煙自 2003 年由中國藥劑師韓力發(fā)明以來已經(jīng)歷了近 20 年的發(fā)展，隨著電池密度提高，產(chǎn)品形態(tài)和霧化手段、煙油配方成分等領(lǐng)域的不斷改進(jìn)與迭代，電子煙的使用體驗(yàn)被逐步完善提高，用戶基數(shù)也發(fā)展到相當(dāng)?shù)囊?guī)模。由于電子煙發(fā)展早期利潤空間豐厚，增長速度迅猛，吸引了諸多看好行業(yè)遠(yuǎn)景的社會(huì)資本進(jìn)入到代工、品牌、

7、分銷等各個(gè)環(huán)節(jié)，行業(yè)一度呈現(xiàn)出野蠻生長的狀態(tài)，產(chǎn)品質(zhì)量、銷售合規(guī)等問題層出不窮。隨著線上禁售和相關(guān)未成年人保護(hù)法規(guī)的出臺(tái)，行業(yè)朝著合規(guī)化與線下化方向發(fā)展。穿越過 2020 年新冠疫情，電子煙行業(yè)依然保持著旺盛的發(fā)展動(dòng)能。時(shí)至今日，國內(nèi)各品牌商線下門店數(shù)量已初具規(guī)模，并嘗試通過差異化的產(chǎn)品定位和價(jià)格分層持續(xù)擴(kuò)大用戶基數(shù)。手機(jī)等其他消費(fèi)電子類產(chǎn)品增速放緩，越來越多的電子行業(yè)優(yōu)質(zhì)企業(yè)希望憑借自身現(xiàn)有的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)等優(yōu)勢跨界加入電子煙的代工環(huán)節(jié)，謀求開辟新的增長曲線。圖 1：行業(yè)發(fā)展歷程資料來源：分析和整理隨著行業(yè)在自身發(fā)展要求和政策監(jiān)管的共同作用下越來越需要規(guī)范化，下游品牌客戶對(duì)于產(chǎn)品合規(guī)性、安全性、

8、減害性、高質(zhì)量的重視程度將不斷提高，帶動(dòng)代工行業(yè)提高研發(fā)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，更多優(yōu)質(zhì)的新玩家不斷涌入，也將推動(dòng)現(xiàn)有從業(yè)者不斷提高自我要求的標(biāo)準(zhǔn)，更加重視長期核心競爭優(yōu)勢的獲取與保持。我們認(rèn)為，當(dāng)前行業(yè)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入新的階段，產(chǎn)業(yè)能夠較容易實(shí)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(zhuǎn)向“設(shè)計(jì)研發(fā)生產(chǎn)交付客戶深度綁定共同實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品上述生命周期合作共贏，實(shí)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)展的這一“新常態(tài)”也對(duì)二級(jí)市場研究提出了新的問題：電子煙產(chǎn)業(yè)鏈中諸如霧化芯、煙油等環(huán)節(jié)是否存在技術(shù)壁壘？技術(shù)與產(chǎn)業(yè)格局可能的互動(dòng)關(guān)系有哪些？在不同情景下有何差異？本報(bào)告嘗試通過對(duì)霧化芯、煙油底層技術(shù)機(jī)理、

9、發(fā)展歷程的綜述回答以上問題。圖 2：頭部代工企業(yè)與品牌商合作共贏模式資料來源：分析和整理難點(diǎn)認(rèn)知：穩(wěn)定供貨，持續(xù)迭代我們將分霧化芯和煙油兩個(gè)部分來說明，目前市場對(duì)霧化芯尤其是陶瓷霧化芯技術(shù)難度的理解主要側(cè)重于“各家廠商的產(chǎn)品是否都能達(dá)到相同的物理參數(shù)”，對(duì)煙油的難度理解也類似，主要側(cè)重在“能否調(diào)制出具備相同出色口感的煙油”。這一抽象的靜態(tài)視角無法客觀反映企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)、迭代、交付過程中所面臨的真實(shí)情境?？蛻粼V求：產(chǎn)品表現(xiàn)穩(wěn)定，響應(yīng)速度迅捷對(duì)電子煙品牌商而言，在一個(gè)快速增長的市場當(dāng)中，不斷吸引新用戶，并且保證老用戶的留存是其首要任務(wù)。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要產(chǎn)品端具備：1）穩(wěn)定良好的產(chǎn)品表現(xiàn)。2）能夠持

10、續(xù)推出更多口感、風(fēng)味選擇。品牌商的這兩項(xiàng)訴求要求供應(yīng)鏈企業(yè)具備：1）以穩(wěn)定高質(zhì)量批量化交付產(chǎn)品的能力，2）不斷迭代霧化芯、煙油以適應(yīng)品牌商推出新品速度的能力。此外，品牌方在選擇代工廠商時(shí)還會(huì)考慮諸如安全、專利訴訟等潛在風(fēng)險(xiǎn)。研發(fā)生產(chǎn)：恰當(dāng)方案難尋，規(guī)?；房貫楹搜邪l(fā)應(yīng)匹配品牌需求，方案設(shè)計(jì)到落地工作量較大。若品牌需推出某種新口味的電子煙，則煙油企業(yè)需對(duì)各種香味成分的配比、溶劑與香味成分的匹配、以及溶劑、香味在不同溫度下的表現(xiàn)進(jìn)行充分的試驗(yàn)來尋找最佳解決方案。與之對(duì)應(yīng)的代工企業(yè)則需提供與煙油適配的陶瓷霧化芯，以保證恰當(dāng)?shù)臒熿F量、氣溶膠粒徑、加熱功率、香味還原度等指標(biāo)。在霧化芯的制造環(huán)節(jié)，從原材料

11、的采購、預(yù)處理，到混料、成型、燒制、電路印刷，各個(gè)環(huán)節(jié)的細(xì)微變化都會(huì)對(duì)成品的物理參數(shù)和使用性能造成較大影響。由于原材料品質(zhì)存在差異、混料過程也較難保證充分均勻等問題，陶瓷芯成品的穩(wěn)定性和一致性是規(guī)?；a(chǎn)中面臨的主要難題，需要花費(fèi)較多的時(shí)間與人力去解決（詳細(xì)內(nèi)容參見“霧化芯”一章）。Know How 有助降低工作量，技術(shù)儲(chǔ)備強(qiáng)化響應(yīng)速度。在煙油和霧化芯的實(shí)際研發(fā)過程中，既有理論與經(jīng)驗(yàn)的復(fù)用和強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)、優(yōu)秀的研發(fā)文化共同作用，能夠幫助提高設(shè)計(jì)開發(fā)的成功率、并且減少部分重復(fù)試錯(cuò)環(huán)節(jié)，從而縮短研發(fā)時(shí)間、減少整體的工作量。這也是電子煙技術(shù)研發(fā)中探究技術(shù)底層原理的價(jià)值所在。與優(yōu)質(zhì)客戶深入綁定長期合

12、作的中游企業(yè)，擁有較多類型的技術(shù)儲(chǔ)備和研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可使得企業(yè)在面臨客戶需求時(shí)無需每次都重復(fù)投入研發(fā)，而是可按類別復(fù)用，或通過改進(jìn)調(diào)整來滿足客戶對(duì)產(chǎn)品的不同要求。企業(yè)現(xiàn)狀：當(dāng)前各企業(yè)仍差距仍存。從行業(yè)格局來看，目前電子煙代工領(lǐng)域仍然呈現(xiàn)出一超多強(qiáng)格局，思摩爾國際 2020 年全球代工市占率 18.9%位列第一， 2-5 名市占率合計(jì)為 14.0%。這一格局是各企業(yè)在研發(fā)、生產(chǎn)效率、質(zhì)量等方面綜合能力差異的結(jié)果。當(dāng)前以悅刻為代表的大客戶通過共建工廠的形式來鎖定思摩爾的優(yōu)質(zhì)陶瓷芯供給，保證自身中長期的產(chǎn)品供應(yīng)，也是這一綜合實(shí)力差異的體現(xiàn)。未來長期產(chǎn)業(yè)格局目前尚難有定論，我們將在下一節(jié)中基于市場特征、產(chǎn)

13、品特性等因素做一定推演。競爭推演：迭代速率決定競爭格局上一節(jié)我們描述了煙油與霧化芯研發(fā)生產(chǎn)的主要難點(diǎn)與當(dāng)前代工企業(yè)綜合能力存在差異的客觀事實(shí)。但僅依賴于此無法輔助判斷中游企業(yè)中長期競爭力的相對(duì)強(qiáng)弱。因此我們?cè)诒竟?jié)引入迭代速率的概念，用來代表產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品形態(tài)、外觀或功能的迭代頻率。在其他行業(yè)典型的例子是手機(jī)每隔一段時(shí)間發(fā)布新機(jī)，以及芯片行業(yè)的摩爾定律。我們認(rèn)為，在部分情景下，產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的相對(duì)迭代速率將會(huì)對(duì)行業(yè)格局的演變產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。在電子煙行業(yè)中，若終端產(chǎn)品需要以某個(gè)頻率進(jìn)行產(chǎn)品迭代來持續(xù)吸引消費(fèi)者，搶占市場份額，制造、煙油企業(yè)業(yè)需要以相應(yīng)頻率推出適配的元器件以及口味。不同企業(yè)由于前

14、述綜合技術(shù)實(shí)力差異，其研發(fā)迭代效率和生產(chǎn)品控均存在差距。品牌方在選擇供應(yīng)鏈合作伙伴時(shí)的考量因素包括：價(jià)格、供應(yīng)鏈響應(yīng)速度和質(zhì)量、產(chǎn)品品控、合規(guī)和法律風(fēng)險(xiǎn)等。無法匹配品牌方要求而掉隊(duì)的企業(yè)在競爭中處于劣勢地位，從而在后續(xù)訂單、收入、可投入研發(fā)資金方面與頭部企業(yè)持續(xù)拉開差距。圖 3：電子煙市場競爭格局推演資料來源：分析和整理情境分界：電子煙在何種條件下需要迭代我們認(rèn)為，政策、稅收、市場發(fā)展階段和企業(yè)自身決策等因素的變化均可能影響品牌商產(chǎn)品迭代速率的要求，進(jìn)而改變對(duì)供應(yīng)鏈上代工企業(yè)的需求類型。 政策準(zhǔn)入可能的影響：若政策完全禁止電子煙的生產(chǎn)與銷售，或政策對(duì)新品上市審核過程極為嚴(yán)格且流程極長，則無需討

15、論迭代速率的問題。若政策實(shí)行較為嚴(yán)格的牌照準(zhǔn)入制度或完全開放市場，由于電子煙帶有一定的娛樂消費(fèi)品的屬性，其外觀、口味的新穎性與豐富性可在一定程度上促進(jìn)新用戶使用與老用戶留存，獲得生產(chǎn)銷售許可的企業(yè)或出于市場拓展與競爭的目的持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品的迭代。市場發(fā)展階段的影響。在政策采取牌照管制或完全放開的情況下，在行業(yè)發(fā)展初期品牌方可能會(huì)采取不斷推出新品的方式進(jìn)行消費(fèi)者教育，以擴(kuò)大用戶基數(shù)并實(shí)現(xiàn)老用戶的留存。隨著市場逐步成熟、行業(yè)規(guī)模不斷增大、消費(fèi)者使用習(xí)慣形成，品牌端的策略又可能存在分化。若部分經(jīng)典款（口味、造型）在行業(yè)不斷迭代中得以沉淀，在這種情形下品牌端對(duì)行業(yè)迭代速率的要求或有降低。反之則仍需要不斷對(duì)

16、產(chǎn)品進(jìn)行改良或微調(diào)以吸引消費(fèi)者注意力。企業(yè)策略和能力的影響。電子煙的技術(shù)路線演進(jìn)，可以大致分為兩類：其一，對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品和技術(shù)路線的完善、改良，針對(duì)缺點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)；其二，通過底層研發(fā)推動(dòng)顛覆性的產(chǎn)品創(chuàng)新，開發(fā)基于不同技術(shù)原理和實(shí)現(xiàn)路徑的全新產(chǎn)品?；趯?duì)自身不同的發(fā)展定位和能力、戰(zhàn)略選擇考量，不同的中游企業(yè)對(duì)于技術(shù)研發(fā)和迭代的投入決心、投入力度、投入方向均有差異。而這種差異，會(huì)影響不同情境下電子煙的迭代路線與能力，最終對(duì)不同企業(yè)的發(fā)展機(jī)遇產(chǎn)生長期性的重大影響。稅收的影響。若征稅倒逼部分品牌方更多采用低成本方案如棉芯產(chǎn)品，則由于棉芯與煙油的兼容性較好，技術(shù)較陶瓷芯而言也更簡單，不同企業(yè)間研發(fā)能力高低

17、不會(huì)顯著拉開產(chǎn)品質(zhì)量、交付效率間的差距，迭代速率影響較小。迭代速率和響應(yīng)能力對(duì)行業(yè)格局的影響情景 1：行業(yè)處于快速發(fā)展階段，下游品牌商需要大量穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)供貨和不斷迭代推出新品，且產(chǎn)業(yè)鏈中游僅有少數(shù)企業(yè)能夠滿足相對(duì)迭代速率。這種情況下，中游的頭部企業(yè)產(chǎn)能供不應(yīng)求，能夠獲得優(yōu)質(zhì)客戶的優(yōu)質(zhì)訂單，保持較高的利潤率。并憑借積累的資金和技術(shù)、生產(chǎn)優(yōu)勢，與客戶進(jìn)行深度綁定共同開發(fā)新品和海內(nèi)外市場拓展，不斷鞏固和擴(kuò)大各方面優(yōu)勢，形成滾雪球效應(yīng)。行業(yè)不斷快速發(fā)展將吸引更多綜合實(shí)力強(qiáng)大的競爭對(duì)手入局，這也將進(jìn)一步推動(dòng)行業(yè)整體研發(fā)和制造水平快速提高。情景 2：行業(yè)處于快速發(fā)展階段，中游有較多企業(yè)雖然綜合實(shí)力有所差異

18、但都能滿足品牌商基本要求。這種情況下，由于品牌商既需要和頭部制造商深化合作保證新品迭代和訂單供應(yīng)，又有一定選擇余地可以適當(dāng)分散訂單、降低成本、避免集中風(fēng)險(xiǎn)，因此中游企業(yè)的利潤率較情景 1 可能略低。同時(shí)，由于品牌商可以同多家供應(yīng)商合作不同品類的迭代、更多入局者可能參與到同類客戶的競爭中，因此中游企業(yè)的產(chǎn)品路線可能出現(xiàn)分類/分層。中游頭部企業(yè)若想突破此局限，需要在單一品類持續(xù)領(lǐng)先的基礎(chǔ)上，橫向拓展品類并做到前列。情景 3：行業(yè)快速發(fā)展階段因自身規(guī)律或政策等外部因素告一段落，產(chǎn)品更新?lián)Q代需求減弱，帶動(dòng)中游技術(shù)迭代和響應(yīng)要求降低。該情境下，由于產(chǎn)品端不需要持續(xù)快速更新，因此品牌商對(duì)于中游企業(yè)的相關(guān)要

19、求降低，可能更關(guān)注規(guī)模化交付的穩(wěn)定性和性價(jià)比。相應(yīng)地，中游頭部企業(yè)和競爭對(duì)手在技術(shù)研發(fā)迭代上的差距可能被相當(dāng)程度縮小，競爭的焦點(diǎn)將集中在成本控制、生產(chǎn)制造能力等方面。若如此，行業(yè)整體利潤水平可能收斂。如果行業(yè)在情景 1/2 之際有更多入局者，卻很快演變到情景 3，則相關(guān)的競爭烈度可能快速提升，出現(xiàn)價(jià)格戰(zhàn)等極端情況的概率大幅提高。從長遠(yuǎn)來看，隨著市場不斷發(fā)展成熟，或許會(huì)出現(xiàn)行業(yè)迭代速率放緩，行業(yè)競爭烈度提升的情況。但需要注意的是，當(dāng)前電子煙市場，尤其是國內(nèi)市場仍然處于發(fā)展初期，消費(fèi)者對(duì)于電子煙產(chǎn)品的認(rèn)知仍有巨大空間，行業(yè)前景依然廣闊。產(chǎn)品的功能、性能、技術(shù)路線多元化仍舊有許多有待解決探索之處。我

20、們認(rèn)為在此前提下，目前品牌商進(jìn)行產(chǎn)品迭代的意愿充足，可能性眾多。綜上，我們認(rèn)為資金、人員配置充足，對(duì)于研發(fā)的重要性有著充分認(rèn)知和投入意愿、能力，且在大規(guī)模生產(chǎn)交付方面具備實(shí)力、能滿足供應(yīng)鏈快速反應(yīng)需求的代工和煙油企業(yè)有望從市場高速發(fā)展、產(chǎn)品快速迭代的進(jìn)程中受益。燃燒煙草以外的三類選擇煙草作為尼古丁的載體在人類社會(huì)當(dāng)中存在了上千年。傳統(tǒng)煙草包括鼻煙，煙斗煙草、口嚼煙、雪茄和卷煙。19 世紀(jì)煙草以口嚼煙、煙斗等為主。進(jìn)入二十世紀(jì)后，隨著工業(yè)化生產(chǎn)水平的提高，卷煙占有率迅速上升，成為了煙草中的主流。減害趨勢倒逼產(chǎn)品革新，解決產(chǎn)品主要有三類近 30 年來由于社會(huì)對(duì)公共健康越發(fā)重視，尼古丁的消費(fèi)方式、消

21、費(fèi)人群和消費(fèi)動(dòng)機(jī)開始出現(xiàn)轉(zhuǎn)變，煙草的發(fā)展方向轉(zhuǎn)為“提供一種危害更小”的尼古丁攝入產(chǎn)品。多個(gè)國際煙草巨頭為適應(yīng)市場需求變化，維護(hù)自身在煙草市場的領(lǐng)先地位，紛紛布局非燃燒煙草制品。其產(chǎn)品思路主要有兩類：1）在添加尼古丁的環(huán)節(jié)就去除部分有害物質(zhì)。如霧化電子煙、尼古丁貼片，栓劑等。2）通過降低煙草產(chǎn)品使用時(shí)的工作溫度來減少有害物質(zhì)產(chǎn)生或釋放，如加熱不燃燒、鼻煙等。目前非燃燒煙草主要包含如下三個(gè)大類：無煙氣煙草制品：未經(jīng)過燃燒過程并通過口腔或鼻腔吸食消費(fèi)的煙草制品，按照使用方式分為口用型和鼻用型兩大類?？谟眯蜔煵葜破贩譃榭诤汀⒑秃途捉佬偷?。口用型含煙最早出現(xiàn)于 17 世紀(jì)。加熱不燃燒：通過特殊的加

22、熱源對(duì)煙絲進(jìn)行加熱，使再造煙葉中的尼古丁及香味物質(zhì)通過揮發(fā)產(chǎn)生煙氣供人吸食。由于此類產(chǎn)品使用過程中煙絲處于非燃燒狀態(tài)（工作溫度通常在 300 度左右），尚未達(dá)到許多有害物質(zhì)產(chǎn)生或釋放的溫度，故其具備一定的減害性。蒸汽霧化電子煙：通過霧化芯將含尼古丁、香精香料的煙油加熱霧化形成煙霧供人吸食的設(shè)備?，F(xiàn)代意義上的電子煙在 2003 年由中國藥劑師韓力發(fā)明。經(jīng)調(diào)配的煙油中有害物質(zhì)含量較傳統(tǒng)香煙大幅減少。時(shí)至今日，電子煙已經(jīng)有了相對(duì)成熟的產(chǎn)品形態(tài)和更為良好的產(chǎn)品體驗(yàn)。圖 4：非燃燒煙草類別資料來源：分析和整理表 1：傳統(tǒng)煙草、電子煙、加熱不燃燒的差異對(duì)比傳統(tǒng)香煙如煙開放式電子煙封閉式電子煙加熱不燃燒工作

23、原理煙草直接燃燒加熱煙油加熱煙油加熱煙油加熱特制煙草使用次數(shù)一次性一次性/半一次性可多次使用需更換煙彈需更換煙彈便攜性便攜便攜大煙體積大便攜一般煙霧/煙味重一般大煙煙霧重一般較輕釋放物傳統(tǒng)煙草 8%傳統(tǒng)煙草 5%細(xì)胞毒性傳統(tǒng)煙草 9%傳統(tǒng)煙草 14%尼古丁含量高由煙油決定較低焦油含量高無較低致癌物高不明無價(jià)格價(jià)格不等，價(jià)格包含較多稅收高于傳統(tǒng)卷煙霧化器和電池可重復(fù)使用，總體成本較低價(jià)格適中價(jià)格較高資料來源：加熱不燃燒煙草制品研究現(xiàn)狀和未來展望，整理高增長下競爭漸趨激烈在上述三類減害產(chǎn)品中，霧化電子煙和加熱不燃燒產(chǎn)品發(fā)展最為迅速，近年在國際國內(nèi)市場均取得了快速增長。中國深圳地區(qū)憑借電子產(chǎn)業(yè)集群帶

24、來的完備生產(chǎn)要素，成為了全球最大的電子煙代工基地。全球約 90%電子煙均由深圳生產(chǎn)。在此進(jìn)程中也誕生了如思摩爾國際這類全球電子煙代工巨頭。但作為一個(gè)快速發(fā)展的新興行業(yè)，其廣闊的市場空間與較高的利潤率自然地吸引更多參與者進(jìn)入，近年來市場競爭趨于激烈。行業(yè)后續(xù)競爭烈度、競爭格局的演變等問題對(duì)二級(jí)市場投資均至關(guān)重要。而要要對(duì)這些問題構(gòu)建一個(gè)基本的分析框架則需要對(duì)產(chǎn)品本身技術(shù)特點(diǎn)、以及基于這些技術(shù)特點(diǎn)的企業(yè)競爭力有較為詳細(xì)的了解。故我們嘗試在本篇報(bào)告中對(duì)霧化電子煙的產(chǎn)品類型、核心部件、基礎(chǔ)原理等要素進(jìn)行細(xì)致探討。霧化煙：形態(tài)已趨成熟，口味追求為核品類：大小煙各有受眾，小煙基數(shù)更廣開放式可玩性強(qiáng)但繁瑣，

25、封閉式使用快捷便利。通常意義上講的開放式電子煙是功率大、煙霧量大的一類產(chǎn)品，又稱之為大煙，其可 DIY 程度更高，可由玩家自己利用電阻絲與棉花構(gòu)建個(gè)性化的霧化芯，加之其煙霧量更大的特性使其具備較高的可玩性。但由于其在使用、維護(hù)、保養(yǎng)方面步驟流程較為繁瑣，存在一定的使用門檻，加之體積較大便攜性不足，使用場景受限等因素，目前主要使用者為資深煙霧玩家。小煙提升使用便利性，可注油式小煙降低使用成本。與之相比，小煙雖然煙霧量稍小，但其使用簡便，易于攜帶，適宜在更多場景使用。小煙又分為一次性小煙和可換彈式小煙兩種，前者多為一體化設(shè)計(jì)，整體僅可使用一次；后者由可充電煙桿+預(yù)注油煙彈兩部分組成，能夠通過更換煙

26、彈實(shí)現(xiàn)多次重復(fù)使用。小煙的煙彈通常是封閉式的，但市場上也有小部分可自行注油的小煙產(chǎn)品。由于可注油式小煙重復(fù)多次利用了霧化芯等固定組件，其平均使用成本遠(yuǎn)低于封閉式。 圖 5：開放式大煙示意圖圖 6：Juul 霧化小煙示意圖資料來源：蒸汽聯(lián)，整理資料來源：蒸汽聯(lián)，整理產(chǎn)品：屢經(jīng)迭代，內(nèi)容形態(tài)走向成熟霧化煙草概念早已有之，21 世紀(jì)初基本成型。1927 年：約瑟夫羅賓遜申請(qǐng)了第一臺(tái)電動(dòng)蒸發(fā)器的美國專利，該設(shè)備可用于加熱藥品形成蒸汽供人吸食，但并未用于煙草領(lǐng)域。1963 年，赫伯特吉爾伯特申請(qǐng)了第一支無煙香煙的美國專利，該產(chǎn)品通過用潮濕、加熱、帶味的空氣替代燃燒的煙草和紙。1998 年菲利普莫里斯（萬

27、寶路）開始銷售電池供電的“不燃燒”設(shè)備 Accord，作為具有新穎電子設(shè)計(jì)的香煙替代品，這是當(dāng)代加熱不燃燒煙草的雛形。2003 年，中國藥劑師韓力申請(qǐng)了現(xiàn)代電子煙的第一項(xiàng)專利并于 2005 年推出蒸汽電子煙品牌“如煙”。2006 年電子煙開始在歐洲市場銷售和使用，2007 年電子煙迅速進(jìn)入美國市場。2014 年前后，JUUL 發(fā)明尼古丁鹽，電子煙行業(yè)借此得以飛速發(fā)展。到 2014 年，“Vape”一詞成為牛津英語詞典年度單詞，電子煙已經(jīng)取得了較為廣泛的大眾影響力。至此，電子煙真正進(jìn)入了發(fā)展的快車道。電子煙發(fā)展的四次重大突破。電子煙發(fā)展過程中幾個(gè)重大的突破點(diǎn)分別是：減害化：萬寶路于 1998 年

28、推出 HNB 雛形。減害化降低了煙草對(duì)公共衛(wèi)生的威脅，使其具備了擴(kuò)大消費(fèi)者范圍的基礎(chǔ)。去煙草化：中國藥劑師韓力于 2003 年左右發(fā)明現(xiàn)代意義上的蒸汽電子煙。去煙草化打開了產(chǎn)品形式、風(fēng)味的想象空間。小型化量產(chǎn)化：2014 年 IQOS 于日本、意大利發(fā)售，開始對(duì)傳統(tǒng)煙民進(jìn)行消費(fèi)升級(jí)和心智覆蓋。綜合體驗(yàn)升級(jí)，產(chǎn)品時(shí)尚化：2014 年前后 JUUL 發(fā)明尼古丁堿。尼古丁堿的發(fā)明使得產(chǎn)品口感、綜合體驗(yàn)大幅上升，加之 JUUL 在外形上的突破性設(shè)計(jì)，產(chǎn)品大獲成功。電子煙賽道中真正的殺手級(jí)應(yīng)用出現(xiàn)，為蒸汽電子煙由尼古丁滿足產(chǎn)品走向“娛樂消費(fèi)品”打下基礎(chǔ)。到 JUUL 為止，電子煙早期的體積大、價(jià)格貴、體

29、驗(yàn)差的特點(diǎn)基本得到解決，產(chǎn)品形態(tài)也打破了“要形似香煙”的局限，以時(shí)尚活力的造型拓寬了潛在用戶基數(shù)。我們認(rèn)為到這個(gè)階段，電子煙在外觀形態(tài)上發(fā)展基本成熟，后續(xù)產(chǎn)品迭代核心或集中在通過改良霧化方式、煙油調(diào)味來增進(jìn)電子煙抽吸體驗(yàn)方面。電子煙迅速進(jìn)入美國市場第一支無煙香煙美國專利中國藥劑師韓力申請(qǐng)第一支現(xiàn)代電子煙專利2003圖 7：電子煙發(fā)展史第一臺(tái)電動(dòng)蒸發(fā)器（未用于煙草）美國專利萬寶路推出HNB 雛形 Accord韓力推出蒸汽電子煙品牌如煙JUUL 推出尼古丁鹽+U 盤外形爆款產(chǎn)品201520071927200519981963資料來源：電子煙之家，整理國際巨頭：多年布局，產(chǎn)品表現(xiàn)良好菲莫國際：十年開

30、發(fā) IQOS，產(chǎn)品線逐步完善。菲莫國際歷經(jīng) 10 年時(shí)間開發(fā)電加熱不燃燒煙草產(chǎn)品 iQOS，研發(fā)投入約 20 億美元，研發(fā)團(tuán)隊(duì)多達(dá) 400 人。并收購了全美最大的無煙氣煙草制品公司 UST 以及一家英國的電子煙公司。產(chǎn)品線全面：從產(chǎn)品線布局來看，菲莫國際幾乎推出了所有類型的新型煙草制品，如無煙氣煙草制品、加熱不燃燒煙草制品 iQOS、電子煙 MarkTen 等。特別是 iQOS，推向日本市場僅僅一年多時(shí)間，2016 年 8 月份便占領(lǐng)日本卷煙市場 4%的份額。截至 2020Q3，IQOS 占日本煙草市場份額為 18.7%。英美煙草：重金投入“下一代煙草制品”研究。從 2014 年起，每年投入

31、5000萬英鎊用于“下一代煙草制品”的研發(fā)，其在新型煙草制品研發(fā)上的投入已經(jīng)和傳統(tǒng)煙草持平。市場并購方面，英美煙草用 2500 萬美元收購了電子煙公司CN 創(chuàng)新公司，2016 年收購波蘭電子煙公司 Chic。2017 年 1 月，英美煙草公司宣布將以 494 億美元的價(jià)格收購雷諾美國 57.8%股份，收購?fù)瓿珊笕Y控股雷諾煙草。并購原因主要是雷諾煙草公司近年來在新型煙草制品領(lǐng)域取得良好進(jìn)展。目前英美煙草比較成功的產(chǎn)品是 Vype 電子煙，以及于 2016 年 12 月在日本試銷的加熱不燃燒煙草制品 Glo，截至 2020Q3，Glo 占日本煙草市場份額達(dá) 4.5%。公司無煙氣煙草制品在北歐也占

32、 10%的市場份額。日本煙草：研發(fā)收購并舉。2017 年計(jì)劃投資約 500 億日元，用于在日本及中國進(jìn)行新型煙草制品的研發(fā)與生產(chǎn)。市場并購方面，收購了英國電子煙公司Zandera。產(chǎn)品線布局方面，日煙國際開發(fā)了一種完全不加熱但可抽吸的產(chǎn)品 ZeroStyle，同時(shí)大力推廣其加熱不燃燒產(chǎn)品 PloomTECH。帝國煙草：并購擴(kuò)張為主。2013 年，帝國煙草通過其子公司以 7500 萬美元收購了原“如煙”的電子煙業(yè)務(wù)及其專利權(quán)，但當(dāng)時(shí)如煙的經(jīng)營情況并不理想。 2014 年公司收購了羅瑞拉德旗下的電子煙品牌 Blu。目前公司產(chǎn)品線涵蓋電子 Blu、Puritane 和 JAI 等電子煙品牌。雷諾公司

33、：布局早，美國市場占有率高。雷諾煙草早在上世紀(jì) 80 年代就開始研發(fā)加熱煙草制品。并購方面，2006 年收購了全美第二大無煙氣煙草制品公司 Conwood。產(chǎn)品布局方面，分別于 1988 年、1994 年、2014 年推出了 Premier、Eclipse、Revo 等三個(gè)品牌的炭加熱卷煙，但由于彼時(shí)技術(shù)不成熟或產(chǎn)品并未帶來革命性變化，均未取得較好成效。2013 年，雷諾推出 Vuse 電子煙，當(dāng)時(shí)在美國市場占有率達(dá)到了 33%。2019 年 Vuse 在全美市占率達(dá) 9.2%，僅次于 Juul。霧化芯：追求口感、一致和穩(wěn)定的統(tǒng)一霧化原理和關(guān)鍵指標(biāo)霧化是將液體分散為微小液滴形成氣溶膠的過程，常

34、見的霧化方法包括壓力霧化、氣體霧化、聲波霧化、加熱霧化等。根據(jù)對(duì)氣溶膠粒徑大小的要求不同可采用不同的霧化方法。目前電子煙中使用的霧化方式主要為加熱霧化，通過加熱將液體轉(zhuǎn)化為蒸汽，蒸汽進(jìn)一步冷凝成為小液滴，與空氣混合成為氣溶膠。在氣溶膠的多項(xiàng)指標(biāo)中，可能對(duì)電子煙抽吸體驗(yàn)產(chǎn)生影響的主要因素有：氣溶膠體積。煙霧量太小則在抽吸口感、煙霧可玩性方面較差。而決定氣溶膠體積的因素主要是霧化芯的吸油和導(dǎo)油能力，這兩項(xiàng)能力越強(qiáng)，電子煙單口可吸入的氣溶膠體積越大。功率大小對(duì)煙霧量亦有影響。氣溶膠粒徑。氣溶膠粒徑主要影響抽吸口感、尼古丁滿足度。氣溶膠中粒徑過大的顆粒會(huì)沉積在口腔、咽喉和呼吸道，無法真正沉積在肺部被高

35、效吸收，從而影響尼古丁傳輸效率與用戶滿足度，同時(shí)，顆粒過多沉積在咽喉、呼吸道可能會(huì)產(chǎn)生嗆喉感。氣溶膠粒徑大小主要和霧化芯的孔徑大小有關(guān)。香精香料組分。無論是還原烤煙的風(fēng)味或是其他味道，煙油中的香味并非單一物質(zhì)，而是由多種原材料混合調(diào)配而成，若各組分的比例變化則最終口味、香氣可能會(huì)產(chǎn)生變化。在加熱霧化的過程中，由于各物質(zhì)沸點(diǎn)存在差異，且霧化芯疏松多孔的結(jié)構(gòu)對(duì)部分香氣、口味成分存在吸附作用，最終氣溶膠中各組分比例可能與煙油中原比例有所差異，從而影響風(fēng)味體驗(yàn)。圖 8：霧化芯物理參數(shù)與抽吸口感影響因子資料來源：新型微孔陶瓷霧化芯，整理影響蒸發(fā)速度的因素包括溫度、濕度、液體表面氣流速度、液體表面積。加熱

36、式的霧化芯通常具備較為豐富的孔洞或纖維結(jié)構(gòu)，能夠有效增大煙油的受熱面積，從而加快蒸發(fā)效率，霧化芯內(nèi)部的孔徑大小也會(huì)影響氣溶膠粒徑。一般而言，霧化芯的平均孔徑越小，其霧化產(chǎn)生的煙霧粒徑越小，口感也越細(xì)膩。芯的迭代：成本有約束，安全與口感為核心加熱霧化一直是霧化芯發(fā)展思路主線，期間產(chǎn)品的迭代主要是圍繞：1）增加安全性，2）提升抽吸體驗(yàn)，3）強(qiáng)化霧化芯的易加工性等目的，通過 1）更換材料，2）改進(jìn)結(jié)構(gòu)等方式來實(shí)現(xiàn)。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(fēng)險(xiǎn)被淘汰最早的電子煙霧化導(dǎo)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(shí)，玻璃纖維吸油和導(dǎo)油性能也較為

37、卓越。但玻璃纖維繩存在一個(gè)重大的安全隱患，在其未吸收煙油靜止外露時(shí)，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(dān)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(shè)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(chǔ)油量大，導(dǎo)油性好，煙霧口感飽滿而真實(shí)。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(yīng)用的解決方案，早期的大煙霧、以及 juul 電子煙均采用棉芯技術(shù)。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(jī)棉到長絨棉等專業(yè)電子煙棉花的過程，棉芯本身的性能也得到較大提升。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

38、，微孔陶瓷材料開始得到應(yīng)用，陶瓷芯在 2015 年后逐步成為市場主流。棉芯在低價(jià)位產(chǎn)品仍有用武之地。在陶瓷芯以其更為穩(wěn)定、一致的口感表現(xiàn)逐步占領(lǐng)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(fèi)者支付能力存在差異，應(yīng)有不同價(jià)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(jià)產(chǎn)品?；谝陨蟽牲c(diǎn)，我們認(rèn)為棉芯未來有望以其低成本優(yōu)勢在低價(jià)、一次性產(chǎn)品領(lǐng)域得到應(yīng)用。這一可能性目前已有跡象開始顯現(xiàn)，如悅刻推出的 69 元一桿一彈的產(chǎn)品“悅刻清風(fēng)”即采用了棉芯。陶瓷芯：穩(wěn)定為王，目前仍為主流陶瓷霧化芯是當(dāng)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(yàn)方面

39、，陶瓷芯霧化較棉芯口感更加細(xì)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。棉芯：導(dǎo)油性佳但一致性穩(wěn)定性稍遜棉花特征：纖維結(jié)構(gòu)豐富，導(dǎo)油性佳棉花作為一種常見的大宗商品，其來源廣，纖維強(qiáng)度高，若用于制備霧化芯也無需過多加工處理，成本較陶瓷芯也更為低廉。由棉花制成的棉芯本身由諸多棉纖維交叉構(gòu)成，具有非常豐富的孔道結(jié)構(gòu)，加之其分子結(jié)構(gòu)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(dǎo)油和霧

40、化效果較好。圖 9：新鮮棉花的掃描電鏡圖圖 10：脫水后的棉纖維資料來源：飛納電鏡，整理資料來源：飛納電鏡，整理棉的差異：纖維粗細(xì)和排列整齊性不同材質(zhì)的棉花在儲(chǔ)油量、導(dǎo)油速度、耐高溫方面的差異會(huì)對(duì)霧化器對(duì)煙油的霧化效果如煙霧量、煙霧口感等產(chǎn)生較大影響。這些差異主要來自棉纖維本身粗細(xì)和棉纖維排列方式兩個(gè)基本參數(shù)。棉纖維越細(xì)，單位體積內(nèi)能容納的纖維數(shù)量越多，其孔道結(jié)構(gòu)更為豐富，儲(chǔ)油能力更強(qiáng)；棉纖維排列越整齊，煙油在其中滲透阻礙越小，滲透速度越快，則導(dǎo)油能力越強(qiáng)。常見的棉花種類：醫(yī)用脫脂棉、有機(jī)棉和纖維棉脫脂棉的纖維較粗，柔順度較差，整體上纖維排列比較蓬松。有機(jī)棉纖維比脫脂棉更細(xì)，柔順性也更好，纖維

41、排列方向整齊劃一，并且排列得比較緊密，單位體積下，有機(jī)棉比脫脂棉的纖維數(shù)量更多。纖維棉不是棉花，而是一種超細(xì)的滌綸化纖材料。纖維棉較有機(jī)棉更為蓬松，硬度更高，耐高溫能力也更強(qiáng)。表 2：不同類別導(dǎo)油棉性能對(duì)比指標(biāo)醫(yī)用脫脂棉有機(jī)棉纖維棉導(dǎo)油速度低中快儲(chǔ)油量低中大煙油口味還原度低好中耐高溫度低中高特點(diǎn)1、價(jià)格便宜2、購買方便1、天然安全2、價(jià)格相對(duì)便宜3、口感還原度高4、纖維排列緊密整齊5、不易產(chǎn)生異味1、蓬松儲(chǔ)油量大2、導(dǎo)油速度快3、油附性低，煙油利用率高4、相對(duì)耐高溫資料來源：吉瑞電子煙，整理表 3：純棉無紡布性能參數(shù)和口感材料口感飽和吸附量（g/g）導(dǎo)油速率（s）純棉無紡布（美棉）香氣好，飽滿

42、度好，細(xì)膩10.2937.02純棉無紡布（巴西棉）香氣差11.2730.61純棉無紡布（墨西哥棉）香氣差7.7237.39棉麻水刺香氣好，飽滿度好8.6862.34全棉平紋交叉飽滿7.4357.73全面直鋪飛油、炸油9.53-資料來源：恒信 CNAS 實(shí)驗(yàn)室，整理棉芯劣勢：穩(wěn)定性一致性較差棉芯的劣勢主要表現(xiàn)在兩方面：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(huì)有一定變化。2）由于棉花內(nèi)部的纖維結(jié)構(gòu)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，另一方面棉芯較難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)以及裝

43、配。陶瓷芯：綜合性能更優(yōu)，各項(xiàng)性能存在權(quán)衡原料：來源廣泛，價(jià)格低廉硬質(zhì)材料為骨，多孔材料為體，輔材助成孔與燒結(jié)。根據(jù)材料的功能差異，陶瓷霧化芯的原料可以分為三類：加熱熔融結(jié)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(jiān)固、耐磨、耐高溫、來源廣泛成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。作為造孔基質(zhì)的多孔材料：主要是硅藻土，其本身是一種多孔材料，在電子顯微鏡下可觀測到多孔的微觀結(jié)構(gòu)。硅藻土是一種混合物，其主要成分為二氧化硅，還含有少量氧化鋁、三氧化二鐵、氧化鈣、氧化鎂以及有機(jī)質(zhì)。我國硅藻土儲(chǔ)量約 3.2 億噸，規(guī)模較大，儲(chǔ)量較多的省份有吉林、浙江、云南、山東、四川等。造孔劑和燒結(jié)助劑等輔助材

44、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(jī)樹脂微珠、有機(jī)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(jié)助劑主要起幫助陶瓷燒結(jié)成型的作用?？讖叫螒B(tài)主要受造孔劑類別的影響，采用具有長條狀的木屑做造孔劑時(shí)，得到的多孔陶瓷材料的孔結(jié)構(gòu)具有大量的纖維狀結(jié)構(gòu)；采用球形的淀粉做造孔劑時(shí)，得到的多孔陶瓷材料的孔結(jié)構(gòu)多為橢球型。工藝：精確控制，高效生產(chǎn)陶瓷霧化芯的生產(chǎn)主要包括：1）原材料的預(yù)處理，2）混合各類組分，3）胚體成型，4）陶瓷燒制。部分采用厚膜印刷制備加熱電路的產(chǎn)品還有步驟 5）電路的印刷和燒制。上述每個(gè)環(huán)節(jié)均會(huì)對(duì)最終成品的物

45、理性能、霧化效果產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。圖 11：陶瓷芯主要工藝環(huán)節(jié)和各環(huán)節(jié)重點(diǎn)資料來源：多孔陶瓷、制備方法機(jī)器發(fā)熱體，整理原料預(yù)處理。主要是對(duì)硅藻土進(jìn)行預(yù)處理以及將各種原料磨成顆粒大小合適的粉末。硅藻土當(dāng)中含有多種雜質(zhì)，不同產(chǎn)地、不同批次間的雜質(zhì)含量均存在差異，部分硅藻土中有機(jī)物含量占比可達(dá) 20-30%。若直接使用，其中有機(jī)物會(huì)增加產(chǎn)品孔隙率和孔徑大小控制的難度。此外，磨制出的粉末顆粒大小若不合適，在混合過程中則難以保證充分混合均勻，影響最終氣孔分布均勻性。各組分混合。將各種骨料、造孔劑、粘接劑、燒結(jié)劑按照一定比例均勻混合。這一步有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：1）如何將各類原料混合均勻，以保證最終成品氣孔的均

46、勻性：由于骨料與結(jié)合劑、造孔劑密度不同，容易出現(xiàn)混合不勻的問題。2）各類原料的比例，如造孔劑的類別、數(shù)量，燒結(jié)劑的類別，均會(huì)對(duì)最終的孔隙率和孔徑大小、孔徑形態(tài)產(chǎn)生影響。胚體成型。胚體成型的方案較多，包含干壓、流延、熱壓鑄、注漿等，干壓成型、熱壓鑄成型和注漿成型、流延成型工藝復(fù)雜，成本高，制備的多孔陶瓷霧化芯強(qiáng)度較低，成型效率低，不利于自動(dòng)化生產(chǎn)，故而不利于工業(yè)上規(guī)模化生產(chǎn)應(yīng)用；而且干壓法需要壓機(jī)壓力大，生產(chǎn)效率低，性能不穩(wěn)定。陶瓷燒制。此環(huán)節(jié)關(guān)鍵點(diǎn)主要在于：1）燒結(jié)溫度。骨料會(huì)在燒制過程中晶化，若溫度過高，則骨料熔融后可能堵塞氣孔；若溫度過低，則骨料無法充分粘結(jié)，陶瓷強(qiáng)度較低，易出現(xiàn)斷裂等問題

47、。2）升溫速度，霧化芯的胚體當(dāng)中造孔劑等添加劑的含量較高，若升溫過快，胚體可能在燒制過程中斷裂。3）燒制時(shí)間。較長的燒制時(shí)間能夠提高燒結(jié)體的強(qiáng)度，但也會(huì)降低成品的氣孔率。且如果燒制時(shí)間較短，無法充分排除胚體中的有機(jī)添加劑，可能對(duì)消費(fèi)者健康造成影響。電路印刷。由于多孔陶瓷體存在微孔，表面較為粗糙，使得在多孔陶瓷表面印刷發(fā)熱電路以及后續(xù)燒結(jié)制備的發(fā)熱元件附著力差，并存在高低凹凸不平和向微孔內(nèi)滲透的情況，進(jìn)而導(dǎo)致通過印刷和燒結(jié)形成的發(fā)熱線路的阻值穩(wěn)定性和均勻性不足，不具備良好的工藝一致性，使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)電阻浮動(dòng)不穩(wěn)，甚至斷裂無法導(dǎo)電的情況，影響霧化效果。目前針對(duì)此問題的解決思路主要是通過改進(jìn)發(fā)熱材料的

48、成分配比來改善其附著力。發(fā)熱材料通常用金屬粉末和硅藻土、玻璃、氧化鋁等成分混合而成。性能：物理參數(shù)決定抽吸體驗(yàn)陶瓷霧化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(jié)構(gòu)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(guān)的性能參數(shù)如下：圖 12：陶瓷霧化芯的工作原理資料來源：新型微孔陶瓷霧化芯，整理孔徑大?。嚎讖酱笮Q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=20 m 意為該陶瓷有 5

49、0%的孔徑小于 20m。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(xì)膩，氣溶膠進(jìn)入并沉積在肺部的比例也更高，從而帶來更高的尼古丁滿足度（肺部尼古丁吸收效率遠(yuǎn)高于口腔、咽喉粘膜吸收效率）。圖 13：孔徑大小和口感的關(guān)系資料來源：新型微孔陶瓷霧化芯，整理孔徑形態(tài)：多孔陶瓷中的孔洞部分可以導(dǎo)油，部分不能導(dǎo)油；在能夠?qū)в偷目锥串?dāng)中，不同形狀的孔洞其導(dǎo)油效率也存在差異。孔徑形態(tài)主要受造孔劑類別的影響，如采用具有長條狀的木屑做造孔劑時(shí)，得到的多孔陶瓷材料的孔結(jié)構(gòu)具有大量的纖維狀結(jié)構(gòu)；采用球形的淀粉做造孔劑時(shí)，得到的多孔陶瓷材料的孔結(jié)構(gòu)多為橢球型。統(tǒng)一導(dǎo)油快圖 14：不同氣孔率的陶瓷

50、示意圖資料來源：新型微孔陶瓷霧化芯，整理孔隙率：孔隙率即多孔陶瓷中孔洞的體積占比，孔隙率主要影響導(dǎo)油速度和霧化芯強(qiáng)度兩項(xiàng)指標(biāo)。導(dǎo)油性隨孔隙率增加而呈現(xiàn)出指數(shù)增長的趨勢。孔隙率越高，導(dǎo)油性能越好，但強(qiáng)度越低。反之若孔隙率低，則強(qiáng)度高，導(dǎo)油性差。導(dǎo)電率：導(dǎo)電率主要指印刷在多孔陶瓷上的金屬厚膜的電阻，這項(xiàng)參數(shù)可能會(huì)影響電子煙霧化時(shí)的輸出功率，進(jìn)而影響煙霧量與口感等指標(biāo)。強(qiáng)度：指多孔陶瓷的物理強(qiáng)度，這一參數(shù)主要影響霧化芯的機(jī)械加工性能，若強(qiáng)度過低，則難以通過自動(dòng)化方式與加熱組件裝配，或在裝配過程中容易損壞。取舍：性能難兼顧，適配是關(guān)鍵大孔徑導(dǎo)油快，但口感差強(qiáng)度低。我們?cè)谇拔囊颜f明了影響電子煙口感的直接

51、因素為氣溶膠的量和粒徑大小。由于霧化芯的各項(xiàng)物理參數(shù)對(duì)上述因素影響方向不同，因此在設(shè)計(jì)、制備霧化芯的過程中無法在全部指標(biāo)上均做到最優(yōu)，僅能根據(jù)具體產(chǎn)品要求選擇最為適配的方案。矛盾孔徑大氣孔率與氣孔口徑大小決定了導(dǎo)油效率。氣孔率越高，氣孔口徑越大，導(dǎo)油效率越高。若導(dǎo)油速度過慢，容易造成干燒、糊芯等問題，進(jìn)而影響煙霧口感以及霧化芯壽命。圖 15：口感和強(qiáng)度之間的相互影響關(guān)系矛盾高氣孔率高強(qiáng)度矛盾統(tǒng)一統(tǒng)一口感好資料來源：新型微孔陶瓷霧化芯，整理孔徑大小影響口感和強(qiáng)度。除導(dǎo)油效率外，陶瓷的孔徑大小還會(huì)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(xì)，口感就越細(xì)致綿密。氣孔率和氣孔口徑還會(huì)影響霧化芯

52、的強(qiáng)度。強(qiáng)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(dòng)化組裝。其他霧化技術(shù)：并非主流，商業(yè)化較慢陶瓷霧化芯的誕生大幅提升了電子煙產(chǎn)品的穩(wěn)定性和批量生產(chǎn)效率。但陶瓷芯依然存在如前所述的諸多問題。為解決或優(yōu)化這些問題，許多新型霧化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，但由于可量產(chǎn)性、成本問題或產(chǎn)品推進(jìn)進(jìn)度較緩而尚未成為主流方案。超聲波霧化工作原理：通過霧化芯的高頻振蕩將液體分散為煙霧狀供人吸食。韓力最早發(fā)明的電子煙采用了超聲霧化方式，并輔以電阻加熱霧化，可模擬傳統(tǒng)吸煙方式和效果，但裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大、功耗較高，氣溶膠粒徑不易控制，抽吸體驗(yàn)較差。方案優(yōu)點(diǎn)：能耗更低，與加熱霧化相比，超聲霧化方式節(jié)省了約

53、 90%的能源。技術(shù)難點(diǎn)：在超聲波霧化技術(shù)當(dāng)中，超聲霧化片和控制電路是比較關(guān)鍵的兩個(gè)技術(shù)重難點(diǎn)。超聲霧化片有實(shí)心壓電陶瓷片、金屬/壓電陶瓷復(fù)合片等類型。1）金屬/壓電陶瓷復(fù)合片：通過壓電陶瓷片的平面振動(dòng)模式來帶動(dòng)金屬膜片振動(dòng)而使液體霧化。但這種結(jié)構(gòu)的霧化片金屬膜附著不牢固，能量轉(zhuǎn)化效率低，容易在使用過程中產(chǎn)生脫落，影響使用壽命。2）工作控制電路方面：超聲霧化片的工作電路設(shè)計(jì)，會(huì)影響到煙液霧化的穩(wěn)定性以及霧化量的大小。比如啟動(dòng)電路中設(shè)計(jì)的不合理會(huì)導(dǎo)致超聲霧化片啟動(dòng)速度慢，表現(xiàn)為吸煙時(shí)前幾口煙霧量較小，煙霧量不穩(wěn)定等。圖 16：USONICIG 超聲電子煙 ZIP 的結(jié)構(gòu)爆炸圖資料來源：艾邦新消費(fèi)

54、電子煙，整理電磁感應(yīng)加熱霧化工作原理。菲莫國際設(shè)計(jì)了基于電磁感應(yīng)原理的加熱裝置，其內(nèi)部配置了扁平螺旋感應(yīng)線圈，抽吸時(shí)，控制元件使感應(yīng)線圈生成振蕩磁場，感應(yīng)元件因電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流而發(fā)熱，加熱發(fā)煙基質(zhì)形成煙氣。方案優(yōu)點(diǎn)：1）該裝置擴(kuò)大了加熱面積，提高了霧化效果。2）避免了加熱元件與煙油的直接接觸，使用更加清潔安全。3）該方案在煙具內(nèi)設(shè)置了電磁感應(yīng)線圈，在一次性煙彈內(nèi)密封設(shè)置了渦流發(fā)熱金屬元件和煙油，避免了結(jié)焦，改善了電子煙的抽吸口感。4）通過電磁感應(yīng)方式實(shí)現(xiàn)整體面加熱，加熱速度快，加熱效率高，避免了加熱點(diǎn)過于集中造成的干燒現(xiàn)象。除菲莫國際外，英美煙草的 Glo 和安徽中煙的 Toop-zero 巔

55、等兩款加熱不燃燒產(chǎn)品也采用了電磁感應(yīng)方式加熱。振動(dòng)霧化工作原理和方案優(yōu)點(diǎn)。電子煙隨振型霧化器，利用磁懸浮振動(dòng)器高速旋轉(zhuǎn)(高于30000 次/min)，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)器的高頻振動(dòng)并帶動(dòng)隨振型霧化器中的多孔振動(dòng)件(儲(chǔ)油式霧化器)或振動(dòng)膜片(滴油式霧化器)發(fā)生振動(dòng)，從而將煙油碎裂為微小液滴，避免了普通加熱霧化造成的干燒、分解變質(zhì)、煙油滲漏等安全問題，提高了霧化效果和安全性。離心霧化工作原理和方案優(yōu)點(diǎn)。通過低功耗磁懸浮轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)煙油的離心霧化和煙霧驅(qū)動(dòng)噴出，避免了電阻加熱霧化電子煙因高溫造成的干燒、糊芯、產(chǎn)生潛在有害物質(zhì)、致香成分高溫分解以及抽吸品質(zhì)下降等問題，提高了安全性。激光加熱霧化工作原理。將

56、電能轉(zhuǎn)化成光能發(fā)射至能量聚集點(diǎn)，使聚集點(diǎn)處的煙液霧化，產(chǎn)生氣溶膠。方案優(yōu)點(diǎn)：1）提高霧化效率，顯著降低耗電量。與采用發(fā)熱絲進(jìn)行霧化相比，耗電量降低了 40%左右。2）并可調(diào)整加熱器的溫度，實(shí)現(xiàn)霧化速率的調(diào)節(jié)。煙油：滿足度與還原度成分：尼古丁外的原料來源廣泛煙油是電子煙用于蒸發(fā)的的霧化液。煙油的成分通常包括丙二醇、丙三醇（又稱蔬菜甘油，VG）、尼古丁、調(diào)味香精香料等。圖 17：煙油主要成分與特征資料來源：整理發(fā)煙劑：廣泛應(yīng)用于食品藥品領(lǐng)域，安全性佳。蔬菜甘油（VG）是一種提取于植物油的水溶性液體，可用于食品、化妝品和藥品，性狀粘稠，口感相比 PG更厚、更甜，同時(shí)入喉感覺更加順滑，刺激較弱；丙二醇

57、（PG）是一種礦物油,略帶甜味的無色透明液體，沒有 VG 那么粘稠，霧化時(shí)可以提供類似吸食卷煙時(shí)的擊喉感，同時(shí)攜帶氣味的能力相比 VG 更強(qiáng)。VG 和 PG 在粘度和攜帶氣味能力方面存在差異，不同的 VG/PG 比會(huì)使得煙油具有不同的特征。高 PG 含量的煙油一般擊喉感更強(qiáng)，香料的口味更濃，同時(shí)產(chǎn)生的煙霧量較小，適合有替煙需求的人群，但 VG 含量過低的煙油由于不夠粘稠，使用時(shí)霧化芯導(dǎo)油會(huì)比較快，更容易出現(xiàn)炸油的現(xiàn)象；高 VG 含量的煙油一般更為粘稠，導(dǎo)油較慢，需要配合特定的霧化芯一起使用，不然容易糊芯。但其口感更順滑、煙霧量更大的特點(diǎn)使其十分適合追求吞云吐霧效果的 VAPE玩家。一般來說，為

58、了獲得更平衡的產(chǎn)品性質(zhì)，大部分煙油中的 VG/PG 比都在 1：1 左右。香精香料：提供不同風(fēng)味。香精香料為煙油提供獨(dú)特口味，在水果味、花香味等調(diào)味型煙油中應(yīng)用較多。尼古?。簛碓椿蚴芄芸?，存在形式影響體驗(yàn)。尼古丁進(jìn)入體內(nèi)后，經(jīng)由血液傳送，通過血腦屏障并最終抵達(dá)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、交感神經(jīng)系統(tǒng)等等部位。最早被作為煙堿添加的是游離堿尼古丁，由于不與其他物質(zhì)結(jié)合單獨(dú)存在，更易于揮發(fā)，因此被認(rèn)為更適合電子煙油，但是穿透力較差，不易進(jìn)入血液，大部分尼古丁刺激轉(zhuǎn)化成了對(duì)咽喉部的過度刺激上。目前電子煙中添加的尼古丁主要以尼古丁鹽形式存在，其血液穿透力更強(qiáng)，顯著提高了相同時(shí)間血液內(nèi)尼古丁水平，其口感更接近卷煙，同時(shí)

59、代謝速度也更快，所以受到了消費(fèi)者的歡迎。天然提取尼古丁來源有限，合成尼古丁蓬勃發(fā)展。由于我國對(duì)煙葉生產(chǎn)、收購、加工、廢料處理全部實(shí)行高度管制，故具備提取尼古丁資質(zhì)的企業(yè)較少，其供應(yīng)量或無法滿足日益增長的電子煙需求。相比之下，合成尼古丁原料均是常見的化工原料，在適當(dāng)?shù)墓に嚄l件下可工業(yè)化量產(chǎn)。合成尼古丁在安全性，可調(diào)味性方面較天然提取尼古丁也更占優(yōu)勢。調(diào)配之難：不同成分不同環(huán)境吸煙是一種味覺和嗅覺的多重體驗(yàn)。煙油調(diào)配的復(fù)雜在于要逼真再現(xiàn)各種風(fēng)味，需要考慮各類成分在不同條件下的理化性質(zhì)，從而創(chuàng)造出恰到好處的配方，這需要大量的底層研究和實(shí)驗(yàn)探索。難點(diǎn) 1：不同物質(zhì)組合特定味道。煙油的風(fēng)味如烤煙味、各種

60、果味均是由多種成分組合而成，如何利用各種物質(zhì)組合出高度還原的目標(biāo)口味需要進(jìn)行大量的諸如調(diào)配比例的探索。難點(diǎn) 2：香精香料與溶劑適配。相同香料配方的煙油在不同的溶解液中的霧化效果是完全不同的。由于不同溶劑的沸點(diǎn)不同，其混合物的沸點(diǎn)也會(huì)因此存在差異，所以在給定功率下霧化所產(chǎn)生氣溶膠中煙堿、香味口味成分含量存在較大差異。難點(diǎn) 3：霧化溫度。各類致香物質(zhì)的揮發(fā)性存在差異，因此在不同的溫度環(huán)境下，如何使各種致香因子完全霧化是一項(xiàng)及其復(fù)雜的調(diào)制工作，在考慮煙油溶劑的配比之后難度更是大幅增加。展望：煙油其他發(fā)展方向煙油配方及添加劑相關(guān)專利，主要通過在煙油中添加煙草提取物、非煙草植物提取物、酒類和多種溶劑、研