本文摘錄自《電子煙專題研究系列之一:技術(shù)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(fèi)品，在經(jīng)歷了數(shù)年的發(fā)展后已經(jīng)具備了相當(dāng)?shù)南M(fèi)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(yán)、入局資本增多，行業(yè)發(fā)展已進(jìn)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(yùn)營等內(nèi)功。
當(dāng)前行業(yè)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入新階段，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)展新常態(tài)，技術(shù)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(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。
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(yàn)，通過更換材料、改進(jìn)結(jié)構(gòu)等方式來強(qiáng)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(fēng)險(xiǎn)被淘汰
最早的電子煙導(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)油性能也較為卓越。
但玻璃纖維繩存在一個(gè)重大安全隱患，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電子煙產(chǎn)品均采用棉芯技術(shù)。
作為一種常見的大宗商品，棉花來源廣，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)油和霧化效果較好。
相比陶瓷芯，棉芯的劣勢主要表現(xiàn)在兩個(gè)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，棉芯較難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(jī)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(yīng)用，陶瓷芯在 2015 年后逐步成為市場主流。
不過，棉芯在低價(jià)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(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。
基于以上兩點(diǎn)，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。
陶瓷芯:穩(wěn)定為王，目前仍為主流
陶瓷芯是當(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，陶瓷芯較棉芯口感更加細(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。
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(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，陶瓷芯的原料可以分為三類:
1)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)。
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(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。
3)造孔劑和燒結(jié)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(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。
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(yù)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(gè)環(huán)節(jié)均會(huì)對最終成品的物理性能、霧化效果產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。
3、 性能:物理參數(shù)決定抽吸體驗(yàn)
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(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:
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(xì)膩，氣溶膠進(jìn)入并沉積在肺部的比例也更高，從而帶來更高的滿足度。
2)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)而影響口感以及霧化芯壽命。
3)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。
