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芳纶应用市场情况

1、间位芳纶市场情况

截止 2018年底,全球共有间位芳纶产能约 3. 9万吨,其中50%以上集中于杜邦公司; 我国现有间位芳纶规模化生产企业2 家,有效产能1万吨左右。

目前全球间位芳纶产能约4万吨/年。全球市场需求(不含造纸用纤维)终端消费总量约2.7万吨,其中美国约1万吨,西欧国家约9500吨,占据超过 70%的市场比例,我国间位芳纶纤维用量约5000-6000吨。

国内外间位芳纶主要生产企业及其产能 

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2018年全球间位芳纶年需求量约4万吨,主要集中在欧美日韩等发达国家和地区; 我国年需求量6000 吨左右,年出口量3000吨左右。

1)我国间位芳纶的应用结构偏低端

我国间位芳纶纤维下游应用结构与发达国家存在较大差距,国内市场60%以上用于相对低端的高温过滤材料,而国际市场在电气绝缘纸、安全防护等领域应用占比较高。我国间位芳纶应用于高端产品芳纶纸、长丝、可染纤维虽然开发成功,但还处于初级阶段,而杜邦公司此类高端产品占其产品总量的80%左右,高温滤料用纤维不足20%。高端间位芳纶产品的技术开发难度较大,市场推广门槛较高造成了国产间位芳纶品种结构的极不合理。

国际间位芳纶下游应用领域 

   国内间位芳纶下游应用领域           

图片经过多年的市场耕耘,芳纶在国内个体防护市场的应用已得到各方的认可,产业防护及警用防护领域的需求呈逐年增长的趋势。国家消防服强制标准已经实施,其他警种、军队的单兵防护及日常作训服防护质量的提升也已提上日程。根据《新时代的中国国防》白皮书介绍,我国现役部队军人约200万人,假设作战套服配备春秋、夏季、冬季各一套,对应约600万套,以平均每套1kg纤维,其中60%间位芳纶计算,对应间位芳纶增量需求3600吨。假若考虑“战训一体化”要求而增加训练套装需求,则对应需求量将达到7200吨。

以间位芳纶为主的装备已多次在阅兵方队亮相,例如在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵式上,武警反恐突击车方队的战训服、战略打击部队中的导弹部队迷彩阻燃服以及空中梯队中的飞行服等均由芳纶等纤维制成。同时国家产业防护市场潜力巨大,需要阻燃、耐高温等特种防护的作业人员约600万人,分布在冶金、电力、地矿、油田、化工等行业,间位芳纶是最符合国家标准要求的个体防护材料之一。随着社会经济的发展、人民安全、意识、防护标准的加强,以及“体面劳动”理念的推广和践行,我国防护服装用间位芳纶纤维增量市场规模可观。

2)间位芳纶的市场价格

2009年间位芳纶价 格高达16万元/吨,随着国内部分低端产能进入,对市场价格造成冲击,一度下跌至仅约7万元/吨。2017年国内两家产能退出,国内企业仅剩泰和新材和圣欧集团(超美斯新材料),间位芳纶行业景气回升,2019年平均价格已上涨至约12万元/吨。

2、对位芳纶市场情况

对位芳纶属于典型的军民两用材料,在军用方面,对位芳纶纤维织物具有高抗张强度、高弹性模量和低密度的性能特点,能迅速将子弹的冲击能量吸收并分散转移,避免造成“钝伤”,因而防护效果显著,被誉为“终极防弹材料”,广泛应用于防弹衣、防弹头盔、搜排爆服和军警作训服等个体防护装备。

截止2018年底,全球共有对位芳纶产能约7. 6万t/a,主要集中于杜邦公司、帝人公司; 我国现有对位芳纶规模化生产企业3家,有效产能2 000 t/a左右。下游主要集中于安全防护、车用摩擦材料、光纤增强保护、橡胶增强等。 

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2018年,全球芳纶纸需求约1万t,国内市场需求约2300 t,主要市场份额由杜邦公司所占据。

对位芳纶消费量稳健增长

全球对位芳纶下游分布

 国内对位芳纶消费量及下游分布

1)对位芳纶的军用市场

美国利用凯夫拉材料研发出来了著名的PASG吨头盔,是世界上第一种大量装备的防弹头盔。在此之后,各国开始防弹头盔研制工作,材料上基本都是采用对位芳纶。我国军队目前普遍装备的是QGF02/03式凯夫拉防弹头盔,另有部分军队依旧装备的是老旧的GK80钢盔,仍然存在替换需求。根据2018年底陆军装备部招标中心新型军用头盔招标结果,招标采购数量不少于35万顶,盔体为芳纶材料,以2kg/顶计算,预计对位芳纶需求约700吨。此外对位芳纶制成的复合材料具有优异的轻量化效果及防弹等性能,在武器装备等领域的应用也将逐渐提升。过去很长一段时间西方国家一直将对位芳纶作为战略物资管制对我国禁运,而我国产量寥寥,原料受制于人导致我国难以在国防军工领域大规模应用,随着国产化进程的加快,国防军工应用有望快速增长。

对位芳纶在个体防弹防刺领域应用

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2)对位芳纶的民用市场

民用市场领域,对位芳纶在信息通信(光纤保护增强);对位芳纶在汽车工业的应用包括刹车片、轮胎增强、汽车胶管等。

对位芳纶在信息通信领域的应用    图片

对位芳纶在汽车工业领域的应用

对位芳纶高强度和高模量、较低的密度和耐蠕变性等特点使其常被用作支撑光纤、电缆的增强材料,用来保护光导纤维及电缆导芯因过载引起的轴向应变。纤维的不可燃性,在电缆使用中也起到一定的防火保护作用。因此对位芳纶纤维广泛应用于室内外光纤和电力缆的增强件,对推动我国新一代通信技术的发展起到重要作用。

2012年7月,我国将宽带升级工程上升为国家战略,即“宽带中国”战略,随后几年,我国新建光缆长度和光缆产量快速增长,带动对位芳纶需求。近几年随着宽带入户的普及以及4G建设大潮的退却,我国光缆产量和新建长度有所放缓。目前国内光纤保护增强用对位芳纶消费量约4-5千吨,国内企业供应量近约6-7百吨,存量替代空间在3000吨以上。而2019年作为5G元年, 未来5G建设资本开支将逐步加大,预计将重新带动光缆需求增长,光纤增强保护用对位芳纶消费量也将进一步提升。

对位芳纶还适用于作为轮胎子午线及其它橡胶制品的增强。芳纶增强轮胎具有较高的行驶速度、操控性和舒适性,还能降低车身重量,减少滚动摩擦和行驶中的噪声,降低“面外弯曲刚度”,减少滚动摩擦,降低燃油消耗,具有节能、低噪音、长寿命的特性。目前固特异、米其林、倍耐力、普利司通等国际轮胎厂商已商业化应用对位芳纶增强轮胎配套 各类高端车型。国内万力轮胎、青岛森麒麟和双星轮胎等开展了对位芳纶增强乘用胎的研发,玲珑轮胎、三角轮胎和双钱轮胎则开展了对位芳纶增强载重子午胎的研发和生产。

此外采用针织(或编织)工艺将对位芳纶捻线加工成网格布,再与橡胶复合,现已广泛应用于汽车胶管,如冷却水管、燃油管、制动管,尤其是涡轮增压管。国内汽车胶管代表性企业有美晨生态、安徽中鼎、天津鹏翎、浙江峻和等,芳纶胶管已为大众、通用、奇瑞等主车厂配套。

商业化的对位芳纶增强轮胎应用从全球看车用摩擦材料加橡胶增强材料消费量约3万多吨,国内由于纤维原料制约以及汽车工业发展与海外仍有差距,该领域应用尚处于起步阶段。2018年我国汽车产量约2780万辆,占全球约30%,是最大的汽车生产消费国,未来对位芳纶市场大有可为。

3)对位芳纶的市场价格

对位芳纶需求旺盛,价格大幅上涨。尤其在2018年,由于国内越来越严格的环保要求导致国内对位芳纶生产原料供应紧张,加上同期美军启动单兵武器装具换装,其中包括迷彩服、头盔、作战靴、战斗背心等单兵装具,因此杜邦产品优先保障美国供应,国内供给缺口增大,导致产品平均价格由2017年约15.5万元/吨上涨至约23.5万元/吨,同比上涨51.6%。2019年对位芳纶价格整体稳定,平均价格维持在22-24万元/吨。

对位芳纶价格持续上涨(万元/吨)

由于对位芳纶在军工领域具有重要应用属性,而国内技术落后于海外企业,因此对位芳纶是政策长期重点支持的新材料之一,国产化替代需求强烈。国内对位芳纶80%依赖进口,其中主要来自于美国、日本等企业,而近年来全球贸易环境不确定性增强,军工等高端、敏感性应用领域容易受到海外企业限制,因此国产化替代需求愈发迫切。

我国对位芳纶应用领域分布

我国对位芳纶主要是应用于光纤、绳索和橡胶补强等领域。而应用于例如国防军工高端防弹领域的芳纶产品则较少。以2014年为例,我国对位芳纶实际供应量在1000吨左右,主要应用在高温材料、摩擦材料、缆绳等较低端领域。国内大多数对位芳纶下游生产企业主要还是依靠进口。

对位芳纶全球消费量约8万吨,国内消费量约1万吨,主要用于安全防护、车用摩擦材料、光纤保护增强等领域。对位芳纶生产工艺壁垒高,美国杜邦和日本帝人占据全球约70%份额,国内80%以上依赖进口。由于对位芳纶在国防军工等领域具有重要应用,而全球贸易环境不确定性增强,敏感性应用领域易受海外牵制,使得对位芳纶国产化替代需求愈发迫切。

综上,国内市场芳纶纤维的应用还处在比较低端和狭窄的领域,在高端防护领域尚处在开发阶段,但随着军队国防领域、工业生产领域、以及民用领域防护要求的逐步提高,国内市场的需求会出现极大的增长,即使在军警战斗训练服市场每年就有几万吨的需求。

3、市场发展趋势

1)企业间竞争正演变为不同产业链条间的竞争,产业链建设越来越受到重视。以间位芳纶在防护领域的竞争为例,芳纶、纺纱、织布、服装各个环节的企业均结成统一战线,分别以行业领先的纤维企业为核心,用特色分明的产品分别占领不同的市场。

2)高端应用技术相对落后,新应用领域不断出现,需要企业在深度市场开发、拓宽应用领域方面投入更多精力。芳纶早期市场应用主要由杜邦开发,泰和新材等国内企业主要以跟随者身份参与其中。随着行业不断发展,一些在国外应用比较成熟、但在国内发展严重滞后的领域正在补齐短板,一些新兴的应用领域不断涌现,5G通信、新能源汽车等给芳纶行业创造了更多应用领域。随着泰和新材生产技术水平的提高,对下游应用的理解不断深入,在一些领域的开发上已经能够与国外公司同台竞技,在某些领域处于领先位置。

3)技术一体化趋势日益明显,上、下游企业需要相互渗透、共同提高才能获得更好的竞争力。在产业链的竞争中,每一环节的变化都会对整个链条的竞争力产生影响,对处于链条核心位置的芳纶生产企业的人才和技术实力提出了更高的要求。

4)新兴企业不断涌现,但行业领先公司的领导地位依然巩固。以芳纶纸为例,国内民士达、超美斯等企业在芳纶纸行业已经深耕十年,但市场占有率仅达到5%左右。

5)芳纶纸在传统电气绝缘领域的用量将有所减少,新能源汽车和蜂窝芯材等领域的用量将显著增长。预计到2025年,电气绝缘领域的消费量将由2018 年的6600 t下降至5200 t左右,新能源汽车领域的消费量将由100t增长到2 000 t左右,蜂窝芯材将由3 500 t增长到4 000 t左右。

4、芳纶产业发展存在的问题

1)下游应用水平需提升

从间位芳纶的下游应用领域来看,我国低端工业过滤市场开发相对比较充分; 防护领域也有一定发展,但离世界先进水平还有较大差距; 芳纶纸领域用量尚小,对纤维的带动力还很弱,成为制约我国间位芳纶用量再上台阶的重大瓶颈。从对位芳纶的下游应用领域来看,我国光缆领域的发展比较充分,在橡胶(尤其是传送带)、轮胎领域的发展相对不足,在防弹防护领域也存在一定差距。此外,我国对位芳纶市场约80%的份额被国外品牌所占据,国产企业的市场影响还有很大差距。就制约间位芳纶发展的芳纶纸行业而言,我国绝缘领域的应用占绝对优势,但国产芳纶纸的市场份额依然偏低,传统电气绝缘领域的市场壁垒还需要逐步消除; 在蜂窝芯材领域,国产芳纶纸在军机上已有一定的用量,但在商用大飞机和高铁领域还处于起步阶段。

2)芳纶原料供应紧张

间位芳纶的主要原料为间苯二胺和间苯二甲酰氯,对位芳纶的主要原料为对苯二胺和对苯二甲酰氯。从历史上看,我国酰氯和二胺均出现过因供应紧张而价格飙涨的情况,日益严峻的安全环保形势是导致原料供应紧张的主要原因。特别 是 “3·21”事故之后,市场间苯二胺供应商减少,且安全生产受到严格监管,如何保障芳纶原料的供应安全成为摆在主要芳纶厂家面前的一个严肃话题。随着龙头企业扩产和新竞争者的出现,芳纶原料问题会变得更加严峻。

3)产能扩张隐患显现

受龙头企业高盈利能力诱惑,国内企业新建、扩建芳纶项目的冲动比较明显,无论是间位芳纶、对位芳纶还是芳纶纸的行业发展秩序都面临着考验。

间位芳纶是我国发展相对较好的一个产业,现有规模化生产厂家2家,合计年有效产能约1万t, 但国内年消费仅6 000 t左右,通过出口基本实现了供需平衡。历史上,间位芳纶也曾是一个供需失衡的行业,曾有4家供应商相互竞争,合计年产能12 000t,而当时国内年需求量仅5 000t。由于产能大、需求小,新进入者的产品性能较差、生产稳定性不高,难以被高端市场接受,集中于工业过滤领域搞低价竞争,导致产品售价从2009年的16万元/吨一路下跌到 2015年的6万元/吨, 并连续多年低位徘徊。2017年,有2家企业关闭 生产线后,芳纶产品售价及盈利水平逐步恢复。近几年,间位芳纶行业供需基本平衡,随着市场开拓效果逐步显现,国内泰和新材、盐城德安德、赣州龙邦、辽宁富瑞等公司的间位芳纶纤维项目也陆续进入扩产或筹建阶段。

对位芳纶方面,在20世纪初,我国有河南神马、河北硅谷、仪征化纤等6 家企业介入对位芳纶的生产,但仅有泰和新材、中蓝晨光、中芳特纤等企业产品持续供应市场。相比较而言,国内企业中,泰和新材的产业化较为成功,在国内处于领先水平,但国内市场占有率也仅有10%左右,在全球市场影响力也较小。为减少与国际龙头企业的差距,泰和新材、中蓝晨光、江苏瑞盛、中旭国泰等公司也陆续计划进行扩产或新建,实现新产能的大规模扩张。在芳纶纸方面,产能过剩问题一直存在。目前,我国芳纶纸名义产能8000 t,实际需求量仅2 000多吨,处于严重供过于求的状态; 国内年产芳纶纸仅1200 t左右,整体产能利用率仅15%,行业发展回归常态任重而道远。



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