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电子烟产业链全景图

2019-08-15  股界秘笈

作者: ITTBANK 

来源:ittbank

电子烟是一种模拟传统香烟工作的电子设备,由雾化器、盛放尼古丁溶液的烟管、电池三部分组成。电子烟通过雾化器将烟管中含有尼古丁、丙二醇、甘油、香精等成分的烟油雾化,模拟吸烟时产生的烟雾,通过香精模拟吸烟口感,同时满足烟民对尼古丁的摄入需求,因此在一定程度上可作为传统香烟的替代品。

根据模拟原理,电子烟目前主要分为两种:第一种是加热液体产生供吸食者吸气的气溶胶,由吸食者吸入口腔从而达到吸烟的目的,其中的液体称为烟油,通常由尼古丁、丙二醇、甘油和调味剂制成,烟油还有多种类型,甚至不含尼古丁,这类电子烟被称为蒸汽式电子烟;第二种是采用加热烟草的形式产生可供吸食的烟雾,其本质是一种烟草产品,只是通过温度控制使得烟草能够产生烟雾而不达到燃烧的状态,被称为加热不燃烧式电子烟。

电子烟产业链包括上游原材料供应商、电子烟设计制造商、下游销售企业。上游原材料,分为电池原材料供应商(电池、电芯、控制电路)、雾化器原材料供应商(塑料、玻璃、五金、发热电阻)及烟油原材料供应商;中游设计制造包括专业电子烟制造企业与国际烟草巨头制造部门两类:国产自有品牌市场占比小,企业以为国外知名品牌 OEM/ODM 为主。菲莫国际、帝国烟草、英美烟草和日本烟草等世界著名烟草集团凭借强大的研发、生产及分销能力成为电子烟品牌主力军。欧美日益强劲的需求、国内制造业的发达使得电子烟产品呈现制造中心在中国、需求中心在欧美的全球产业链格局。

▲资料来源:TechInsight、安信证券研究中心

▼四大烟草公司电子烟产品

资料来源:公开资料整理、安信证券研究中心

1.烟弹——完美的食材

电子烟的进入门槛到底高不高?事实上,作为一款电子产品,电子烟具的技术壁垒并不算高,从如烟面世后,市场上各类电子烟品牌如雨后春笋般涌现,也可以看出。但是电子烟的根本使用属性还是烟草制品,因此一款电子烟是否成功,决定因素还是能否让用户有抽食真烟的满足感。菲莫国际自2008年起,聘请了400多名科学家和行业专家,投入超45亿美元用于IQOS等低害烟草产品(RRPs,ReducedRiskProducts)的研发和科学检验,才打破电子烟此前难以获得广大烟民认可的局面。2014年,IQOS推出之际,JUUL公司的前身(Ploom公司)已经将其加热技术平台(Ploom平台)的全球专利卖给了日本烟草,但彼时推出的Ploom在市场遇冷,日本烟草最初许可IQOS的发售,也是希望它可以带动日本的烟草市场。不久后,改名后的Ploom公司(PaxLabs)凭借不菲的专利转让费研发了新一代基于烟碱盐技术的JUUL电子烟,在美国市场大获成功,之后改名为JUUL Labs。由此我们也可以看出,电子烟的核心技术含量首先还是在于其烟弹的制造。

对于IQOS产品,其烟弹采用的是再造烟叶,也称为烟草薄片,其物理指标与传统卷烟差异很大,IQOS中的烟雾生成剂和烟草香料使用量相比传统卷烟有明显的区别。传统卷烟的抽吸体验依赖后期的高温热裂解和热合成,而IQOS由于加热温度限制在350℃以下,因此热裂解程度较低,感官质量更依赖于人为添加的挥发性香味物质。IQOS 采用的挥发性香味物质属于烟草香料,由烟叶中提取,其配方也是烟草公司的核心技术之一。菲莫国际目前在RRPs产品上已经拥有8000多项专利,有很大部分都是围绕其烟弹技术。

▲IQOS烟弹拆解

对于JUUL产品,其烟弹采用的是烟碱盐技术,是以提取自烟叶的尼古丁盐作为核心原料。传统电子烟采用的是游离式烟碱,与传统香烟和雪茄中的风干烟草尼古丁相同,可通过口腔吸收,但对喉咙和胸部的刺激和毒性很大,吸入也不太舒服。烟碱盐与其相比,刺激更小,同时带给用户吸食传统香烟的满足感。JUUL的专利表示其烟碱盐向血液中输送的尼古丁总量及峰值浓度与传统香烟相当。

2.电子烟具——合适的炊具

就像烹饪一样,食材是关键,好的炊具也必不可少。如果说烟弹是食材,电子烟具就是炊具。不同的食材也需要用不同的炊具才能有最好的效果。对于加热不燃烧烟草,不同品牌的烟弹特性不同,也需要和具有最佳加热温度曲线的烟具配合,才能实现最完美的口感。而烟弹技术掌握在烟草公司手里,每家烟草公司的烟草大数据都是核心机密,这也就意味电子烟具公司需要和烟草公司合作,才能生产出真正令消费者满意的产品,也可以说电子烟具一定是围绕烟弹高度定制化的产品。虽然现在市面上有很多声称适配IQOS烟弹的电子烟具,但并不能完美匹配IQOS烟弹的温度特性,因此会产生温度高时有焦糊味,温度低时烟雾量小、有苦味的情况。此外,便携性和操作简易性也是吸引传统卷烟用户切换到电子烟的关键因素。对于JUUL类的扁烟产品,实现便捷性的同时,也因为尺寸限制使得口感受到影响,而通过采用陶瓷材料的雾化器可以解决这个问题。综上,对于电子烟具制造企业来说,加热和雾化技术、隔热材料与热设计、快速充电技术以及外观设计等是核心竞争力。

(1)加热技术

目前HnB产品的加热技术分为电阻加热和电磁加热两种,并以电阻加热为主。加热技术听起来很容易,事实上难度是很大的,一方面,需要根据不同烟弹的特性进行加热曲线的调试;另一方面,得到加热曲线后,如何实现也是个难题,包括加热片的材料,精准的温度控制等。目前普遍采用的加热片材料是陶瓷,由氧化锆陶瓷基板制成,并有一厚层金属膜(银浆或合金浆料)印刷在表面,烧结固化,最后通过PEEK高温特种塑料基座固定安装。

IQOS主要组成

IQOS的陶瓷加热片目前由日本京瓷独供,现在也存在较多的问题,一是加热维度单一,有部分烟草难以完全加热;二是容易损坏,更换维修成本很高,一般更换在200元以上,维修在100元以上;三是容易积碳,不易清洗。市场也提出了一些针式加热、环形加热等方法,但市场反映效果并不是很好,可见加热技术还是有很高的壁垒。另外还有厂商提出在片式加热的基础上通过LDS技术在陶瓷上附着3D立体发热线路,从而在异形构造的陶瓷发热片上做出对称分布、自由度更大、更均匀的发热电路,未来可能成为陶瓷加热片的发展方向。热片的革命性应用。

(2)雾化技术

雾化芯对于电子烟产品来说至关重要,从第一代电子烟产品发展到现在,雾化芯最早采用的是玻璃纤维,其烟量小、口感差,后来发展为棉花芯,口感和烟量都有改善,但寿命短,容易糊芯,还容易漏油。现在雾化芯基本采用微孔陶瓷材料,不仅口感好,不糊芯,不炸油,而且寿命长。麦克韦尔在陶瓷雾化器方面具备绝对领先地位,其自主研发的Feelm陶瓷雾化芯技术获得2018乃年全球权威大奖——金叶奖,其具有蜂窝孔设计,可增大发热体与烟油的接触面积,提高发热效率,雾化能力突出,亲油性强,安全易导油,生物兼容的硅藻土等特点,被国内知名小烟品牌RELX首用,获得了广大消费者的认可。目前国内A股上市公司顺络电子、三环集团也在积极布局陶瓷加热片和陶瓷雾化芯的相关技术。未来有望受益电子烟市场的爆发。

▲麦克韦尔自主研发的Feelm陶瓷雾化芯技术 

(3)电子烟锂电池

IQOS现在受消费者诟病的一点是每抽一根烟都需要充电4-5分钟,虽说可以帮助人们少抽烟,但很多用户还是无法适应。菲莫国际新推出的第三代产品IQOS 3multi也考虑到这一点,并做出了改进。iQOS目前采用的锂电池由松下生产。电子烟电池主要采用的是钢壳18650和软包18650锂电池两种,其中以钢壳18650电池为主。电子烟锂电池的技术门槛实际上很低,加上行业内还没有制定对电子烟锂电池容量、倍率等指标的规范标准,从而导致市场上充斥着大量质量低劣的电子烟电池,电子烟爆炸事件频频,对消费者的生命安全产生了极大的威胁。虽然国内普遍倍率的钢壳18650制造工艺已经很成熟,但是高倍率18650电池还有一定的技术难度。

美国目前已经出台新政,要求所有新上市的电子烟都必须经过严格检测,检测费用高达上百万美金,使得很多小的电子烟企业无法生存,使得电子烟锂电池市场集中度不断提高。亿纬锂能于2012年进入电子烟电池市场,目前全球超过50%的电子烟电池都来自亿纬锂能。未来随着国内加热不燃烧烟草制品放开,市场迎来爆发,公司有望迎来进一步成长。

(4)控制系统——电子烟PCBA

加热不燃烧产品的烟具因为需要对温度进行精准控制,因此控制电路设计比JUUL等扁烟产品要复杂很多。IQOS的主电路板共配备了120个电子元件,主要由TI供应。JUUL没有任何按键设计,通过压力传感器即可感知用户的使用,对电池的要求也没有IQOS高,控制器设计相对比较简单。国内目前也涌现了一批电子烟的方案商,最大的年营收规模在1亿元左右。

▲IQOS和JUUL内部结构 

(5)外观件

IQOS和JUUL精美的外观也是它们市场火爆的原因。盈趣科技也是通过为PMI加工IQOS的精密塑胶部件,使得营收利润飞速增长,获得市场的关注。未来像盈趣科技一样具有一定规模的代工厂商有望首先受益电子烟市场的爆发。

电子烟的发展历程

▲电子烟发展历程

电子烟的想法最早由美国人Gilbert 于1963 年提出,该“无烟、非烟草香烟”的专利设计通过加热液态尼古丁产生蒸汽模拟吸烟的感觉,随后数家公司均尝试生产电子烟,但均未获得市场认可。2004 年,我国药剂师韩力发明了现代意义上的首款电子烟,并通过北京如烟公司进行生产销售。然而好景不长,2006年央视突然曝光如烟戒烟效果造假。国家烟草专卖局新闻发言人对多家媒体表示,如烟的宣传涉嫌失实并有违科学理论,并要求进行管制。普通香烟每支的烟碱(即尼古丁)含量为1.1毫克,而如烟每支烟弹的烟碱含量却高达18毫克。对此韩力的解释是,虽然如烟每支烟弹的烟碱含量高于普通香烟,但每支可吸300口,分解到每口的量远远低于普通香烟。此说法显然站不住脚,此后如烟的销售大大受挫,基本退出国内市场。

在美国,由于对健康的影响等不确定因素,监管部门对电子烟保持了一定的警惕,2008-2010年,FDA 禁止了Sottrea,Inc.等制造商进口、销售电子烟,对于电子烟的发展造成了一定的影响。2010 年,美国上诉法院判定FDA 针对电子烟销售的禁令败诉,至此美国电子烟市场打开,并迅速成长为全球第一大电子烟市场,传统烟草巨头也纷纷开始布局。

2014 年,菲莫国际研发出一款新型电子烟IQOS,其采用加热烟草的形式产生可供吸食的烟雾,通过温度控制使得烟草能够产生烟雾而不达到燃烧的状态,即加热不燃烧电子烟。加热不燃烧电子烟口感相较于蒸汽电子烟,更接近于传统烟草,更容易被烟民接受。IQOS 一上市,迅速打开市场,17 年销售额达36.4 亿美元。众多巨头也纷纷布局加热不燃烧电子烟,GLO、PLOOM 相继面世。加热不燃烧电子烟的推出意味着电子烟的技术有了新的突破,推进了电子烟市场的发展。

▲全球各地区电子烟产品的相关政策

快速增长的电子烟市场

电子烟在2004 年正式销售,发展至今仅15 年。根据世界烟草发展报告估算,17 年电子烟消费者达到3500 万人,电子烟销售额约120 亿美元,较2010 年增长13 倍,年复合增速约45%。17 年受各国监管逐步加强,市场增速有所下滑,预计未来随着监管的合理化、常态化,技术的不断突破,电子烟市场未来仍就具备较大发展潜力。

根据世界烟草发展报告数据,目前美国是电子烟主要消费国家,2016 年美国电子烟销售占全球电子烟销售比例达到43.2%,其次是英国、意大利,中国电子烟消费占比为6%。

美国市场:美国是电子烟销售第一大国,截至2016 年底,美国约有900 万烟民使用电子烟,占比大约为13%,17 年电子烟销售规模约50 亿美元,且仍在快速的增长中。美国电子烟市场较为集中,前四大品牌市占率达到78%,分别为雷诺的Vuse(33.6%)、帝国的Blu(23.6%)、日烟的Logic(14.5%)、菲莫美国的MarkTen(5.9%)。

2017 年以来随着JUUL 的崛起,美国市场电子烟格局发生很大变化。2017 年底JUUL 品牌在美国电子烟同类型产品市场份额达47%,2018 年进一步上升至70%左右,预计2018 年JUUL 销售额将达到15 亿美元。JUUL 超过美国市场长期处于领先地位的Vuse 品牌,其在蒸汽烟类别的市场份额也超越菲莫国际美国公司万宝路品牌在传统卷烟类别的最高市场份额(46.2%)。18 年7 月,JUUL 公司获得老虎基金旗下Tiger Global Management 公司6.5亿美元投资,估值超过150 亿美元(折合人民币千亿元),成功晋级超级独角兽。

JUUL 系统包括可充电的JUUL 设备及USB 充电器,形状类似加长版U 盘,配套专业烟弹使用。一套JUUL 设备售价人民币350 元左右;一盒烟弹售价人民币180 元左右,包含4个0.7ml 尼古丁含量5%的烟弹,每个烟弹相当于1 包传统香烟吸食量。

JUUL 与传统电子烟最大的不同在于通过开创性的尼古丁盐配方和匹配的汽化器系统实现对传统香烟吸食口感的高度仿真。烟油配方是公司的核心专利,JUUL 使用以液态尼古丁代替传统游离式烟碱,更好的还原传统香烟的体验感受,并添加有机酸使吸食口感更为顺滑。公司液体尼古丁以尼古丁盐作为核心原料,保留了烟叶中尼古丁的天然状态。同时,JUUL 的雾化器也采用易于使用的微型罐式蒸发器,力图为吸食者提供正确的尼古丁强度和蒸汽质量。

日本市场:在日本,电子烟的销售表现也十分抢眼。日本传统烟草在控烟力度增大、烟草税、居民健康意识提升等多重因素的作用下持续萎缩。据日本香烟协会统计,2016 年日本传统卷烟销量1680 亿支,是1996 年的一半,17 年日本卷烟销量继续下滑约10%。而作为烟草替代品的电子烟的需求却大增,已经成为烟草行业的重要组成部分。日本国家数据统计2016年日本电子烟的产值为2500 亿日元,占当年日本卷烟市场的6.6%,保持快速增长态势。目前,日本已经形成较为健全的电子烟销售渠道,主要通过便利店及自动售卖机销售,同时亚马逊等电商平台也有一定销量。

加热不燃烧(HnB-Heat not Burn)产品成为新热点

2014 年首款加热不燃烧电子烟的面世,为电子烟的发展开辟了一条新的道路。加热不燃烧产品通常与传统烟草或特质烟草产品一起使用,通过专门的加热棒烘烤加热烟草产生烟雾,让烟民获得吸烟的感觉。与蒸汽式电子烟雾化液体及传统香烟燃烧固体烟草的原理不同,加热不燃烧产品的工作方式是将固体烟草加热到350 度以下的低温,但可达到一个会雾化的程度。据研究,这种方式可减少90%以上吸烟产生的有害物质,同时大大减少二手烟的产生,不会对室内环境造成较大影响。相较传统蒸汽式电子烟,由于使用者吸食的仍然是烟草或烟草制品,口感与真烟也更为接近,接受度更高。2017 年加热不燃烧烟草制品销售额约50 亿美元,较16 年增长138%。

加热不燃烧产品中最具代表性的产品是菲莫国际旗下产品IQOS。IQOS 主要由两部分组成,专用烟弹、加热棒和为加热棒充电的充电盒。使用时将烟弹插入加热棒中,无须点火,吸完一支烟后,将加热棒放回充电盒进行6 分钟充电才可再次使用。

随着IQOS 的成功,各大烟草巨头纷纷推出自主品牌的加热不燃烧产品,主要包括:英美烟草的GLO、日烟的Ploom Tech 还有韩国的LIL 等。目前加热不燃烧型电子烟仅刚刚在市场推出,其技术含量较高,产品数量较小,且均为大烟草公司研制。随着技术成熟化,相信将会有越来越多的加热不燃烧电子烟面世,推动整个电子烟市场的发展。

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