(一)國外芳綸的發(fā)展芳綸誕生于20世紀(jì) 60年代的美蘇冷戰(zhàn)時(shí)期,最早作為美國航空材料開發(fā)。冷戰(zhàn)結(jié)束后隨著芳綸被逐步應(yīng)用民用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了軍用戰(zhàn)略物資到民用產(chǎn)品的過度。國際上率先實(shí)現(xiàn)芳綸...
芳綸誕生于20世紀(jì) 60年代的美蘇冷戰(zhàn)時(shí)期,最早作為美國航空材料開發(fā)。冷戰(zhàn)結(jié)束后隨著芳綸被逐步應(yīng)用民用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了軍用戰(zhàn)略物資到民用產(chǎn)品的過度。國際上率先實(shí)現(xiàn)芳綸商業(yè)化應(yīng)用的是美國杜邦公司,其于1960年小試成功間位芳綸,并于1967年開始生產(chǎn)對(duì)應(yīng)的工業(yè)型號(hào)Nomex。1972年杜邦公司的對(duì)位芳綸Kevlar 實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,同年日本帝人實(shí)現(xiàn)間位芳綸Conex的生產(chǎn)。此后荷蘭阿克蘇諾貝爾、赫斯特等廠商逐步實(shí)現(xiàn)了芳綸的產(chǎn)業(yè)化。隨后,日本、俄羅斯等國80年代也先后實(shí)現(xiàn)芳綸的量產(chǎn)。
我國芳綸的研究工作起步于20世紀(jì)70年代,相比于國外較晚。早在 1986 年的“七五”期間,國內(nèi)就有東華大學(xué)化纖研究所、晨光化工研究院、上海合成纖維研究所、沈陽市紅星密封材料廠等單位開始研制和生產(chǎn)對(duì)位芳綸,但受制于資源,成本等原因芳綸產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度緩慢。
二十一世紀(jì)開始,國內(nèi)芳綸產(chǎn)業(yè)化開始突破,2004年,泰和新材實(shí)現(xiàn)了間位芳綸的量產(chǎn),隨后2011年其對(duì)位芳綸也實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。2013年中化國際進(jìn)軍芳綸產(chǎn)業(yè),并于2022年在高強(qiáng)高模對(duì)位芳綸產(chǎn)品方面取得關(guān)鍵技術(shù)突破,成功實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代,有力維護(hù)了國內(nèi)通信光纜等產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的安全與穩(wěn)定。目前中化國際擁有5500噸/年對(duì)位芳綸產(chǎn)能,高強(qiáng)高模產(chǎn)品占比達(dá)到產(chǎn)量的75%。與此同時(shí),中化國際還正在推進(jìn)2500噸/年對(duì)位芳綸擴(kuò)建項(xiàng)目,預(yù)計(jì)2024年建成投產(chǎn),屆時(shí)對(duì)位芳綸總產(chǎn)能將達(dá)到8000噸/年。
此外,中芳特纖、儀征化纖、聚芳新材料、河北硅谷化工等企業(yè)產(chǎn)能也達(dá)到了千噸級(jí),我國對(duì)位芳綸供給能力得到明顯改善。
2022年4月,工信部和國家發(fā)改委聯(lián)合提出,要提升高性能纖維生產(chǎn)應(yīng)用水平,支持芳綸在下游高端領(lǐng)域中的應(yīng)用。2021年全球芳綸市場規(guī)模為39億美元,根據(jù)帝人的數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)到2025年全球市場市場規(guī)模在 53 億美元,約 350 億人民幣,CAGR 為 9.7%。國內(nèi)芳綸最初因產(chǎn)品性能及質(zhì)量穩(wěn)定性等問題主要用于低端領(lǐng)域,近年來隨著技術(shù)進(jìn)步和新產(chǎn)品開發(fā),逐漸向高端領(lǐng)域滲透,特別是產(chǎn)業(yè)工裝、芳綸紙用間位芳綸和防護(hù)、復(fù)合材料用對(duì)位芳綸、鋰電隔膜芳綸涂覆市場需求增速較快,預(yù)計(jì)未來整體需求增速將保持10%左右。
2022年我國芳綸產(chǎn)量3.46萬噸,其中間位芳綸1.65萬噸,對(duì)位芳綸1.81萬噸。當(dāng)前我國對(duì)位芳綸國產(chǎn)化率很低,2022年估計(jì)產(chǎn)量僅占全球不足25%。而間位芳綸雖產(chǎn)量相對(duì)較高,但面臨著高端化程度不足,呈現(xiàn)低端出口高端進(jìn)口的結(jié)構(gòu)化問題。隨著國內(nèi)自主研發(fā)不斷深入,泰和新材為首的企業(yè)陸續(xù)突破相關(guān)生產(chǎn)技術(shù),芳綸國產(chǎn)替代進(jìn)程加快,未來芳綸國產(chǎn)化水平有望大幅度提升。
全球和中國間位芳綸需求
個(gè)人防護(hù)、高溫濾材、蜂窩絕緣需求向好,間位芳綸需求持續(xù)拉動(dòng)。隨著《防護(hù)服裝阻燃服》(2021.8.1 實(shí)施)和《個(gè)體防護(hù)裝備配備規(guī)范》(2022.1.1 實(shí)施)等強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和實(shí)施,產(chǎn)業(yè)工裝對(duì)間位芳綸的需求將大幅增加。據(jù)中國產(chǎn)業(yè)用紡織品協(xié)會(huì)會(huì)長李陵申介紹,目前國內(nèi)個(gè)人防護(hù)領(lǐng)域除消防服與國際接軌、采用芳綸面料外,其它行業(yè)的安全防護(hù)服裝基本上還是采用棉布或滌綸布阻燃處理面料為主,普遍存在洗滌后阻燃性能快速下降、使用壽命短、耐溫低、舒適性差等缺陷。
芳綸用于鋰電涂覆提升鋰電池關(guān)鍵性能,間位芳綸需求空間打開。鋰電池涂覆為在鋰電池電芯隔膜或極片進(jìn)行涂覆的工藝方式,可以提高鋰電池電芯隔膜的耐熱性和抗刺穿能力,并降低涂覆隔膜的含水率,有助于改善鋰電池的倍率性能和循環(huán)性能,提升電芯的良品率,并提高鋰電池的安全性能。在涂覆領(lǐng)域,氧化鋁(陶瓷/勃姆石) 涂覆、PVDF涂覆、氧化鋁與PVDF混合涂覆等技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用。為了進(jìn)一步提升隔膜性能,近來,LG等率先使用芳綸替代勃姆石進(jìn)行鋰電池涂覆,預(yù)計(jì)國內(nèi)企業(yè)也將陸續(xù)對(duì)該新技術(shù)進(jìn)行布局。
對(duì)位芳綸產(chǎn)能被杜邦和帝人壟斷,國內(nèi)企業(yè)打破技術(shù)封鎖開啟擴(kuò)產(chǎn)。2022年全球?qū)ξ?a title="芳綸" href="http://www.rrghosting.com/index.php?s=news&c=search&keyword=%E8%8A%B3%E7%BA%B6" target="_blank">芳綸產(chǎn)能共11.8萬噸,預(yù)計(jì) 2025年全球?qū)ξ?a title="芳綸" href="http://www.rrghosting.com/index.php?s=news&c=search&keyword=%E8%8A%B3%E7%BA%B6" target="_blank">芳綸市場規(guī)模37億美元,受下游防護(hù)用品需求驅(qū)動(dòng),以及新興應(yīng)用領(lǐng)域開拓。根據(jù) Reseach and market 預(yù)測,預(yù)計(jì) 2025 年全球芳綸中70%為對(duì)位芳綸,對(duì)位芳綸市場空間達(dá)到37億美元,當(dāng)前全球芳綸名義產(chǎn)能約14-15萬噸/年,其中對(duì)位芳綸需求約在8-9萬噸,對(duì)應(yīng)市場規(guī)模在170億元左右。
產(chǎn)能主要被國際大公司占據(jù),杜邦和帝人兩家公司對(duì)位芳綸產(chǎn)能總計(jì)占全球54%。中國產(chǎn)能占比不足,約占全球29%。泰和新材2022年對(duì)位芳綸產(chǎn)能 6000 噸/年,占國內(nèi)總產(chǎn)能 17.54%。產(chǎn)能不足掣肘下,國內(nèi)需求無法打開,我國對(duì)位/間位需求長期低于國際水平。隨著以泰和新材、中化國際為首的國內(nèi)企業(yè)逐漸突破技術(shù)封鎖開啟擴(kuò)產(chǎn),對(duì)位芳綸在我國的需求也將逐步打開。
應(yīng)用方面,對(duì)位芳綸在光通信及橡膠領(lǐng)域的需求將保持旺盛。2022 年全球?qū)ξ?a title="芳綸" href="http://www.rrghosting.com/index.php?s=news&c=search&keyword=%E8%8A%B3%E7%BA%B6" target="_blank">芳綸需求7.5萬噸,國內(nèi)需求約2.1萬噸。對(duì)位芳綸特殊材料結(jié)構(gòu),其被廣泛應(yīng)用于光纖增強(qiáng)、安全防護(hù)、橡膠增強(qiáng)以及防摩擦領(lǐng)域。2021年,全球市場需求分布來看,30%為車用防摩擦,30%為安全防護(hù)、防彈材料領(lǐng)域,15%光纖增強(qiáng),10%輪胎,10%橡膠;國內(nèi)需求分布來看,40%為光纖增強(qiáng),30%安全防護(hù),10%汽車膠管,10%繩索。根據(jù)泰和新材投資者交流,國內(nèi)光通信領(lǐng)域需求大約5000噸,橡膠板塊(比如浸膠線、大型輸送帶)2000 噸,高附加值方面的工業(yè)復(fù)合絲約1000多噸;防護(hù)大約1000-2000 噸。未來對(duì)位芳綸在光通信及橡膠增強(qiáng)領(lǐng)域的需求將逐步增長,預(yù)計(jì)國內(nèi)對(duì)位芳綸需求年增速將在10%。
對(duì)位芳綸纖維產(chǎn)業(yè)對(duì)從業(yè)人員的知識(shí)儲(chǔ)備與從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)與要求較高。對(duì)研發(fā)人員而言,不僅需要扎實(shí)的、多學(xué)科的知識(shí)儲(chǔ)備,還需具備多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn);對(duì)銷售人員而言,除了銷售策略,還需對(duì)材料、機(jī)械等相關(guān)產(chǎn)品知識(shí)有一定了解。因此,對(duì)于新進(jìn)入的企業(yè)而言,難以在短期內(nèi)招聘、培養(yǎng)、建立起有競爭力的人才梯隊(duì),該行業(yè)的人才壁壘較高。
對(duì)位芳綸纖維行業(yè)具有客戶領(lǐng)域分布廣泛、產(chǎn)品種類繁多和更新?lián)Q代快等特點(diǎn),不同領(lǐng)域產(chǎn)品的材料特性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)、制造標(biāo)準(zhǔn)、精度要求等方面都會(huì)存在差異,需要公司經(jīng)過長時(shí)間的實(shí)踐和對(duì)相應(yīng)產(chǎn)品應(yīng)用行業(yè)的研究,融合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、信息技術(shù)、材料科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù),并積累相關(guān)的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)專業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)人員和工程設(shè)計(jì)人員。
我國對(duì)芳綸制品技術(shù)的突破已逾十年,以泰和興、中化國際、上海蘭邦為首的企業(yè)憑借先發(fā)優(yōu)勢迅速占領(lǐng)國內(nèi)市場。大型公司在對(duì)合作制造商進(jìn)行考察評(píng)估的過程中會(huì)耗費(fèi)較多的時(shí)間成本與經(jīng)濟(jì)成本,面臨著較大的客戶轉(zhuǎn)換成本,這使其非常注重合作的長期性和穩(wěn)定性,行業(yè)新進(jìn)入者往往需耗費(fèi)大量人力與物力推動(dòng)大型企業(yè)替換其原有供應(yīng)商。
綜上所述,發(fā)展芳綸纖維是我國高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵,也是促進(jìn)航空航天和軍事發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),但我國芳綸纖維的研究和開發(fā)與發(fā)達(dá)國家相比嚴(yán)重落后,很多生產(chǎn)設(shè)備、原料以及產(chǎn)品依賴進(jìn)口,這就需要我們不斷努力,打破國際核心技術(shù)封鎖,攻破技術(shù)壁壘,自主創(chuàng)新。高強(qiáng)型/高韌型對(duì)位芳綸纖維的開發(fā)及高性能復(fù)合材料的開發(fā)是未來發(fā)展的方向。我國也需要加快提升間位芳綸、對(duì)位芳綸及中間體研發(fā)和制造的自主創(chuàng)新能力,將芳綸纖維滲透到汽車輕量化、風(fēng)力發(fā)電、土木建筑、船舶繩纜、航空航天、國防軍工等更多領(lǐng)域。
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