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我國(guó)高端新材料技術(shù)和生產(chǎn)偏弱,國(guó)產(chǎn)化需求迫切

倩倩 ? 來源:深圳市賽姆烯金科技有限 ? 作者:深圳市賽姆烯金科 ? 2022-08-30 10:40 ? 次閱讀

一、新材料供應(yīng)鏈安全值得重視

1、全球供應(yīng)鏈安全面臨挑戰(zhàn)

2018 年,中美貿(mào)易摩擦發(fā)生,美國(guó)進(jìn)一步對(duì)華開啟科技戰(zhàn),中興通訊、中芯國(guó)際、華為等多家國(guó)內(nèi)科技公司受到美 國(guó)制裁,我國(guó)對(duì)于科技領(lǐng)域“安全可控”、“自主可控”重視程度不斷提升。2020 年,新冠疫情爆發(fā),阻斷了全球供應(yīng)鏈,金屬礦產(chǎn)、紡織服裝、半導(dǎo)體等多個(gè)領(lǐng)域因?yàn)槟硞€(gè)環(huán)節(jié)的供應(yīng)問題, 造成整個(gè)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的緊缺,這使得各國(guó)開始對(duì)全球產(chǎn)業(yè)鏈分工過于細(xì)化、經(jīng)濟(jì)全球化程度過高產(chǎn)生一定的擔(dān)憂。2022 年,俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)開始,由于俄烏在能源、部分金屬礦產(chǎn)(如鋁、鎳等)以及農(nóng)產(chǎn)品等領(lǐng)域資源豐富,隨著俄羅斯 被北約集體制裁,相關(guān)產(chǎn)品難以出口,再次造成全球供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn),能源及原材料價(jià)格大幅上漲。國(guó)內(nèi)對(duì)供應(yīng)鏈安全的 強(qiáng)調(diào)也從科技轉(zhuǎn)向了糧食、能源等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。2021 年 11 月 18 日,中共中央政治局會(huì)議審議了《國(guó)家安全戰(zhàn)略》等重要文件,強(qiáng)調(diào)“要強(qiáng)化科技自立自強(qiáng)作為國(guó)家 安全和發(fā)展的戰(zhàn)略支撐作用”,“必須牢固樹立總體國(guó)家安全觀”,“確保糧食安全、能源礦產(chǎn)安全、重要基礎(chǔ)設(shè)施安全, 加強(qiáng)海外利益安全保護(hù)”,“加快提升生物安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、人工智能安全等領(lǐng)域的治理能力”。我們認(rèn)為,在百年未有之大變局、國(guó)際關(guān)系愈發(fā)復(fù)雜的今天,供應(yīng)鏈安全將會(huì)成為未來很長(zhǎng)一段時(shí)間我國(guó)關(guān)注的重要 問題,不少投資機(jī)會(huì)將由此誕生。

2、我國(guó)高端新材料技術(shù)和生產(chǎn)偏弱,國(guó)產(chǎn)化需求迫切

我國(guó)高端新材料技術(shù)和生產(chǎn)偏弱,近年來產(chǎn)能雖有顯著提高,但未能滿足國(guó)內(nèi)高端產(chǎn)品需求,材料強(qiáng)國(guó)之路任重而道 遠(yuǎn)。根據(jù)工信部 2019 年的報(bào)告顯示,我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)還有 32%的關(guān)鍵材料處于空白狀態(tài),需要進(jìn)口關(guān)鍵新材料達(dá) 52%,進(jìn)口依賴度高,尤其是智能終端處理器、制造及檢測(cè)設(shè)備、高端專用芯片領(lǐng)域,進(jìn)口依賴度分別達(dá) 70%,95%, 95%,存在巨大的國(guó)產(chǎn)化空間。

《“十四五”規(guī)劃》為新材料發(fā)展提供政策支持。2021 年 3 月 13 日,《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè) 五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》發(fā)布,其中明確提出深入實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略,并對(duì)高端新材料的發(fā)展做出明確指 示:推動(dòng)高端稀土功能材料、高品質(zhì)特殊鋼材、高性能合金、高溫合金、高純稀有金屬材料、高性能陶瓷、電子玻璃等先進(jìn)金屬和無機(jī)非金屬材料取得突破,加強(qiáng)碳纖維、芳綸等高性能纖維及其復(fù)合材料、生物基和生物醫(yī)用材料研發(fā) 應(yīng)用,加快茂金屬聚乙烯等高性能樹脂和集成電路用光刻膠等電子高純材料關(guān)鍵技術(shù)突破。同時(shí),規(guī)劃提出要發(fā)展壯 大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),聚焦新一代信息技術(shù)、生物技術(shù)、新能源、新材料、高端裝備、新能源汽車、綠色環(huán)保以及航空 航天、海洋裝備等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),加快關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用,增強(qiáng)要素保障能力,培育壯大產(chǎn)業(yè)發(fā)展新動(dòng)能。

二、我國(guó)新材料突圍進(jìn)展如何

1、 輕量化材料

(1) 碳纖維:核心生產(chǎn)技術(shù)集中在日本、美國(guó),我國(guó)龍頭企業(yè)正逐步打破國(guó)外技術(shù)壟斷

碳纖維產(chǎn)業(yè)概況

碳纖維是比強(qiáng)度和比剛度最高的高性能纖維,用途十分廣泛。碳纖維(Carbon Fiber)是由聚丙烯腈(PAN)(或?yàn)r青、粘 膠)等有機(jī)纖維在高溫環(huán)境下裂解碳化形成的含碳量高于 90%的碳主鏈結(jié)構(gòu)無機(jī)纖維,是實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)的高性能纖 維中具有最高比強(qiáng)度(強(qiáng)度比密度)和最高比剛度(模度比密度)的纖維。碳纖維材料以其出色的性能被用于航空航 天、風(fēng)電、體育休閑、汽車等多個(gè)領(lǐng)域,是新材料領(lǐng)域用途最廣泛、市場(chǎng)化最高的材料。碳纖維生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng),技術(shù)壁壘極高。按原絲類型分,碳纖維可分為聚丙烯腈(PAN)基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘 膠基碳纖維。其中,PAN 基碳纖維占市場(chǎng)份額的 90%以上。PAN 基碳纖維是以丙烯腈為原材料進(jìn)行聚合反應(yīng)生成聚 丙烯腈,聚丙烯腈經(jīng)過紡絲得到聚丙烯腈原絲,再通過對(duì)原絲進(jìn)行預(yù)氧化、碳化、表面處理等工藝而得。碳纖維生產(chǎn) 工藝流程長(zhǎng),整個(gè)過程連續(xù)走絲,需要對(duì)參數(shù)精確控制,每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響到碳纖維成品的質(zhì)量和性能。原絲制備是 碳纖維生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié),原絲的質(zhì)量直接決定著最終碳纖維產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和生產(chǎn)成本,原絲成本占整個(gè)碳纖維生 產(chǎn)成本的五成以上。

行業(yè)預(yù)計(jì)未來十年碳纖維需求量將翻 3~4 倍,到 2030 年達(dá)到 40 萬(wàn)噸的規(guī)模。自 2015 年來,世界碳纖維需求量一 直保持約 12%的增長(zhǎng),近兩年由于疫情原因,航空業(yè)受挫影響了高價(jià)值的高性能碳纖維銷售,增速有所放緩。但由于 碳纖維下游應(yīng)用市場(chǎng)持續(xù)發(fā)力,未來碳纖維市場(chǎng)規(guī)模有望翻倍式增長(zhǎng)。碳纖維市場(chǎng)的四大應(yīng)用行業(yè)是風(fēng)電葉片、航空 航天、體育休閑、汽車,2021 年四大下游行業(yè)碳纖維需求量的占比超過 65%。

日本東麗是世界上高性能碳纖維研究與生產(chǎn)領(lǐng)域的“領(lǐng)頭羊”,其他國(guó)家基本上處于追趕階段。國(guó)際上碳纖維的生產(chǎn)起 步于 20 世紀(jì) 60 年代,經(jīng)過五十余年的發(fā)展,生產(chǎn)工藝技術(shù)已經(jīng)成熟。日、美等少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家掌握了世界碳纖維的核 心生產(chǎn)技術(shù),尤其是新近開發(fā)的先進(jìn)技術(shù)主要掌握在日本東麗、東邦帝人、三菱麗陽(yáng)三大碳纖維生產(chǎn)企業(yè)中。從產(chǎn)能 數(shù)據(jù)來看,日本東麗是世界最大的碳纖維制造企業(yè)(含收購(gòu)卓爾泰克產(chǎn)能),擁有碳纖維產(chǎn)能 5.75 萬(wàn)噸,占全球碳纖 維運(yùn)行產(chǎn)能的 27.7%,其生產(chǎn)的碳纖維綜合競(jìng)爭(zhēng)力全球排名第一,業(yè)內(nèi)一般對(duì)標(biāo)東麗的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研發(fā)。其他主要 的海外廠商包括美國(guó)赫氏(Hexcel)、日本東邦(Toho/Teijin)、日本三菱麗陽(yáng)(MCCFC)、德國(guó)西德里(SGL)、臺(tái) 塑(FPC)等。中國(guó)也涌現(xiàn)了諸如吉林化纖、中復(fù)神鷹、寶旌、新創(chuàng)碳谷、恒神、光威復(fù)材等碳纖維生產(chǎn)企業(yè)。

碳纖維國(guó)產(chǎn)替代情況

近年來我國(guó)碳纖維產(chǎn)能快速擴(kuò)張,產(chǎn)能利用率快速提升。近年來受下游需求拉動(dòng),我國(guó)碳纖維產(chǎn)能快速擴(kuò)張,2021 年我國(guó)碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能 6.35 萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng) 75.41%,占全球碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能的 30.5%,產(chǎn)能規(guī)模全球第一。過去我 國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)“有產(chǎn)能無產(chǎn)量”的現(xiàn)象較為嚴(yán)重,產(chǎn)能利用率遠(yuǎn)低于國(guó)際平均水平,近年來隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù) 突破,產(chǎn)能利用率快速提升,從 2016 年的 14.94%增長(zhǎng)至 2020 年的 51.1%,但較 65%-85%的國(guó)際普遍水平仍有一 定提升空間。我國(guó)碳纖維市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)明顯。近年來我國(guó)碳纖維市場(chǎng)需求不斷提升,2021 年我國(guó)碳纖維市場(chǎng)需求量達(dá) 6.24 萬(wàn) 噸,同比增長(zhǎng) 27.7%。國(guó)產(chǎn)化率從 2016 年的 18.4%提升至 2021 年的 46.9%,國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)明顯。主要原因一是受 疫情影響碳纖維進(jìn)口難度增加;二是日本、美國(guó)等國(guó)限制碳纖維對(duì)華出口,國(guó)內(nèi)需求缺口增加;三是國(guó)內(nèi)碳纖維新產(chǎn) 能投放,產(chǎn)量增加。我國(guó)碳纖維產(chǎn)品需求結(jié)構(gòu)存在進(jìn)一步升級(jí)的空間。我國(guó)碳纖維應(yīng)用以風(fēng)電葉片和體育休閑為主,而高附加值的航空航 天應(yīng)用占比不到 5%,與全球水平存在顯著差距。從單價(jià)來看,應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的碳纖維單價(jià)達(dá) 7.2 萬(wàn)美元/噸, 價(jià)格水平為其他領(lǐng)域碳纖維價(jià)格的 2.5 倍以上。

龍頭企業(yè)正逐步打破國(guó)外技術(shù)壟斷。經(jīng)過長(zhǎng)期的技術(shù)積累,我國(guó)以吉林化纖、中復(fù)神鷹、寶旌、新創(chuàng)碳谷、恒神股份、 光威復(fù)材等為代表的國(guó)內(nèi)碳纖維龍頭企業(yè)正逐步打破國(guó)外技術(shù)壟斷,產(chǎn)能規(guī)模不斷擴(kuò)張,部分企業(yè)產(chǎn)品性能與國(guó)際龍 頭比肩。

(2) 鋁合金汽車車身板:有效產(chǎn)能主要分布在歐美,國(guó)內(nèi)僅南山鋁業(yè)具有批量供應(yīng)能力

鋁合金汽車車身板產(chǎn)業(yè)概況

鋁合金是理想的輕量化材料,迎合了汽車輕量化的趨勢(shì)。鋁合金是鋁和鎂、銅、硅、錳各種金屬元素的產(chǎn)物,在和鋼 結(jié)構(gòu)保持相同強(qiáng)度的條件下,比鋼輕 50%。鋁合金塑性好,可加工成各種型材,且具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕 性,且鋁合金的回收率達(dá)到 80%,對(duì)環(huán)境的破壞較小,是理想的輕量化材料,被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、汽車、火車、船 舶等制造工業(yè)。在應(yīng)對(duì)氣候變化、推動(dòng)綠色發(fā)展的大趨勢(shì)下,鋁合金成了各國(guó)汽車制造商滿足環(huán)保政策采用的主要減 重手段之一。依照世界鋁業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù),汽車每減少 10%的重量,可減少 6%-8%的排放;每減少 100kg 重量,汽車 百公里燃油消耗量能減少 0.4-0.5 升。汽車用鋁合金主要分為四種:鑄造鋁材、鍛造鋁材、擠壓鋁材和壓延鋁材。使用最多的是鑄造鋁材,占比超過 70%。鋁合金車身板屬于壓延鋁材,約占汽車用鋁量的 10%-15%,可用于生產(chǎn)如引擎蓋等多個(gè)汽車車身的大型部件。

全球新能源汽車銷量迅速躍升,推高汽車鋁板需求。當(dāng)前燃油車是汽車鋁材消耗的主力,未來新能源車市場(chǎng)將成為汽 車用鋁的主要增量市場(chǎng)。從 2016 年到 2021 年,全球新能源汽車銷量從 75 萬(wàn)輛躍升至約 650 萬(wàn)輛,過去五年復(fù)合增 長(zhǎng)率高達(dá) 53.7%。據(jù) EVTANK 最新預(yù)測(cè),2030 年全球新能源汽車銷量有望達(dá)到 4780 萬(wàn)輛,占當(dāng)年新車銷量的比例 接近 50%。并且就單車耗鋁量而言,純電動(dòng)車平均單車耗鋁量比燃油車高約 30kg。與此同時(shí),汽車鋁板是汽車用鋁 部件中增長(zhǎng)最快的部分:依據(jù) duckerworldwide 的估計(jì),2015 至 2020 年,北美汽車平均用鋁量增長(zhǎng)了約 18%,期間汽車“四門兩蓋“平均用鋁量增長(zhǎng)高達(dá) 163%。在需求端的良好預(yù)期下,預(yù)計(jì)至 2025 年世界車用鋁板需求將超過 400萬(wàn)噸。

汽車鋁板有效產(chǎn)能主要分布在歐美地區(qū),美國(guó)企業(yè)占據(jù)絕對(duì)領(lǐng)先地位。2020 年全球汽車鋁板年產(chǎn)能約在 390 萬(wàn)噸附 近,集中在北美洲、歐洲和亞洲地區(qū),中國(guó)產(chǎn)能占全球比重約 26.2%,居于世界第二,但產(chǎn)能多為淘汰產(chǎn)能和落后產(chǎn) 能,產(chǎn)能利用率嚴(yán)重偏低。從企業(yè)來看,全球汽車板產(chǎn)能主要集中在諾貝麗斯、肯聯(lián)鋁業(yè)、美國(guó)鋁業(yè)、美國(guó)特殊合金、 海德魯、日本神戶鋼鐵等國(guó)外企業(yè)。其中,美國(guó)企業(yè)利用其多年技術(shù)積累和全球化布局的優(yōu)勢(shì),牢牢占據(jù)了汽車鋁板 產(chǎn)能的前幾大席位。由于汽車車身鋁板對(duì)使用性能及表面質(zhì)量具有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn),國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)設(shè)備和技術(shù)都存在一定壁 壘,南山鋁業(yè)是國(guó)內(nèi)唯一可以批量供應(yīng)全系列、全型號(hào)覆蓋的內(nèi)資企業(yè)。

鋁合金汽車車身板國(guó)產(chǎn)替代情況

我國(guó)車用鋁板需求量大幅上升,自給率僅約 50%。2020 年國(guó)內(nèi)汽車年產(chǎn)量約為 2500 萬(wàn)輛。按照汽車鋁化率 30%、 汽車鋁板占車用鋁材 10%測(cè)算,我國(guó) 2020 年汽車鋁板的需求在 38 萬(wàn)噸左右。2020 年國(guó)內(nèi)車用鋁板生產(chǎn)廠家總產(chǎn)量 約 18.6 萬(wàn)噸,車用鋁板自給率達(dá)到 48.95%。隨著國(guó)家對(duì)新能源車產(chǎn)業(yè)的大力支持,部分省市已開始制定禁售燃油車的時(shí)間表,新能源車銷量還會(huì)進(jìn)一步提升,從而繼續(xù)推動(dòng)車用鋁板需求增長(zhǎng)。我國(guó)單車用鋁量相較歐美仍有較大提升潛力。2020 年我國(guó)汽車平均單車用鋁量?jī)H 130 公斤,離歐洲的 179 公斤、北 美的 211 公斤有較大差距,國(guó)內(nèi)汽車用鋁產(chǎn)業(yè)還有很大增長(zhǎng)潛力。根據(jù)世界鋁業(yè)協(xié)會(huì)的估計(jì),2025 年國(guó)產(chǎn)汽車用鋁 量能夠突破單車 180kg,鋁板等壓延鋁材占比由現(xiàn)在的 13%提升至 18%,按照汽車鋁板占?jí)貉愉X材 50%計(jì)算,2025 年國(guó)內(nèi)汽車鋁板年需求量能夠達(dá)到 60 萬(wàn)噸。

國(guó)內(nèi)企業(yè)汽車鋁板研究滯后,高性能產(chǎn)能尚待提升。中國(guó)汽車輕量化起步不足十年,對(duì)于汽車用鋁的研究較為滯后。中國(guó)企業(yè)自 2013 年來陸續(xù)開始對(duì)汽車鋁板進(jìn)行研發(fā),存在技術(shù)難度高、資金投入大、產(chǎn)品認(rèn)證緩慢的問題。國(guó)內(nèi)生 產(chǎn)企業(yè)大多都沒有技術(shù)基礎(chǔ),整條生產(chǎn)線生產(chǎn)設(shè)備均需進(jìn)口,生產(chǎn)工藝多處于仿制國(guó)外階段。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家 90%的產(chǎn) 量為內(nèi)板,生產(chǎn)技術(shù)較為復(fù)雜的外板產(chǎn)能以合資廠商諾貝麗斯、神戶鋼鐵為主。南山鋁業(yè)是國(guó)內(nèi)首家“四門兩蓋”鋁 板生產(chǎn)商,也是本土唯一能批量生產(chǎn)內(nèi)外板的企業(yè)。目前擁有汽車板在產(chǎn)產(chǎn)能 20 萬(wàn)噸,開工率為 30%,另有在建產(chǎn) 能 20 萬(wàn)噸。

2、 航空航天材料

(1) 聚酰亞胺(PI):行業(yè)寡頭壟斷特征明顯,我國(guó)高端聚酰亞胺材料制造明顯落后

聚酰亞胺產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)概況

聚酰亞胺(PI)是綜合性能突出的有機(jī)高分子材料,被譽(yù)為“二十一世紀(jì)最有希望的工程塑料之一”。該材料的使用溫 度范圍很廣,能在-200~300℃的環(huán)境下長(zhǎng)期工作,短時(shí)間耐受 400℃以上的高溫。同時(shí),該材料還具有高絕緣強(qiáng)度、 耐溶、耐輻照、保溫絕熱、無毒、吸聲降噪、易安裝維護(hù)等特點(diǎn)。當(dāng)前,聚酰亞胺已廣泛應(yīng)用在航空航天、船舶制造、 半導(dǎo)體、電子工業(yè)、納米材料、柔性顯示、激光等領(lǐng)域。根據(jù)具體產(chǎn)品形式的不同,聚酰亞胺應(yīng)用方向可以細(xì)分為 PI 泡沫、PI 薄膜、PI 纖維、PI 基復(fù)合材料、PSPI 等多種產(chǎn)品。

聚酰亞胺薄膜(PI 膜)是最早進(jìn)入商業(yè)流通且用量最大的 PI 材料。2021 年,全球 PI 薄膜消費(fèi)量 1.63 萬(wàn)噸,預(yù)計(jì) 到 2030 年將達(dá)到 2.9 萬(wàn)噸,年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 6.5%,全球 PI 薄膜市場(chǎng)規(guī)模 22.5 億美元。PI 薄膜行業(yè)呈寡頭壟斷,產(chǎn)能集中于美、日、韓。生產(chǎn)高性能 PI 膜對(duì)設(shè)備定制、制作工藝、技術(shù)人才等方面要求苛刻,再加上發(fā)達(dá)國(guó)家行業(yè)寡頭對(duì) PI 薄膜生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)工藝進(jìn)行嚴(yán)格保護(hù)。目前這一領(lǐng)域呈現(xiàn)寡頭壟斷的競(jìng)爭(zhēng)格局, 90%以上的市場(chǎng)份額掌握在美國(guó)、日本、韓國(guó)生產(chǎn)商的手中。杜邦(Dupont)、日本宇部興產(chǎn)(Ube)、鐘淵化學(xué)(Kaneka)、 日本三菱瓦斯 MGC、韓國(guó) PI 尖端素材(原 SKPI)以及中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)達(dá)邁科技(Taimide)是當(dāng)前全球聚酰亞胺薄膜 的主要生產(chǎn)商。

其他 PI 產(chǎn)品應(yīng)用大多局限于軍事領(lǐng)域,尚未形成大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。聚酰亞胺纖維目前售價(jià)較高,目前主要以其獨(dú) 特的低溫適用性(勝任外太空-100℃以下溫度環(huán)境)用于航空航天領(lǐng)域。目前實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的廠商只有目前德國(guó) Evonik(P84 纖維)和我國(guó)長(zhǎng)春高琦(軼綸纖維)。PI 泡沫目前最為重要的應(yīng)用為艦艇用隔熱降噪材料,美國(guó)海軍已 把 PI 泡沫用作所有水面艦艇和潛艇的隔熱隔聲材料,INSPEC 公司生產(chǎn)的 SOLIMIDE 泡沫已被超過 15 個(gè)國(guó)家制 定用于海軍船舶的隔熱隔聲體系,但其暫未大規(guī)模進(jìn)入民用領(lǐng)域。

聚酰亞胺產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程

整體來看,雖然我國(guó)高等院校、研究所、多領(lǐng)域頭部公司已布局多種類型聚酰亞胺材料的研究開發(fā)工作。但是,在高 性能、特種用途的聚酰亞胺材料制造方面,我國(guó)仍明顯落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。

PI 泡沫領(lǐng)域:我國(guó)在技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)方面均與發(fā)達(dá)國(guó)家存在著明顯差距,仍處于起步階段。在發(fā)達(dá)國(guó)家嚴(yán)密封 鎖 PI 泡沫技術(shù)的大背景下,我國(guó)國(guó)產(chǎn) PI 泡沫有明顯的需求缺口,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品開發(fā)多集中于技術(shù)專利階段,尚未形成大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。目前我國(guó)參與 PI 泡沫研發(fā)的機(jī)構(gòu)主要包括中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所、中科院寧波材料 所、天晟新材、康達(dá)新材、青島海洋等。其中,康達(dá)新材與青島海洋兩家聚酰亞胺泡沫產(chǎn)品通過了軍方鑒定,取 得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

PI 纖維領(lǐng)域:我國(guó) PI 纖維領(lǐng)域布局早,目前已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn),產(chǎn)品綜合性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。2006 年,中科院長(zhǎng)春應(yīng)化自主研發(fā)的 PI 纖維性能實(shí)現(xiàn)了對(duì)美國(guó)杜邦公司 Kevlar-49 的超越。2010 年,中科院長(zhǎng)春應(yīng) 化所與長(zhǎng)春高琦聚酰亞胺材料公司合作開展 PI 纖維的產(chǎn)業(yè)化工作,2013 年,長(zhǎng)春高琦 PI 纖維年產(chǎn)能已達(dá)到 1000 噸,已基本可以滿足軍隊(duì)對(duì)于該項(xiàng)材料的需求。此外,江蘇奧神新材料、江蘇先諾、科聚新材等公司均在 PI 纖 維領(lǐng)域取得生產(chǎn)技術(shù)的重要突破,關(guān)鍵性能指標(biāo)有了進(jìn)一步提高。

(2) 碳化硅纖維:在西方國(guó)家的技術(shù)封鎖下,我國(guó)第三代 SiC 纖維產(chǎn)業(yè)化仍處于起步階段

碳化硅纖維產(chǎn)業(yè)鏈全球競(jìng)爭(zhēng)格局

碳化硅纖維具有優(yōu)異的耐熱性、耐氧化性和強(qiáng)度,在軍工領(lǐng)域有較高使用價(jià)值。SiC 纖維是一種以有機(jī)硅化合物為原 料,經(jīng)紡絲、碳化或氣相沉積而制得的具有 β-碳化硅結(jié)構(gòu)的無機(jī)纖維,屬于陶瓷纖維一類。自 20 世紀(jì) 80 年代 SiC 纖維問世以來,SiC 纖維已有三次明顯的產(chǎn)品迭代,其耐熱性與強(qiáng)度都得到了明顯增強(qiáng)。目前,第三代 SiC 纖維的最 高耐熱溫度達(dá)1800-1900℃,耐熱性和耐氧化性均優(yōu)于碳纖維。材料強(qiáng)度方面,第三代SiC纖維拉伸強(qiáng)度達(dá) 2.5~4GPa, 拉伸模量達(dá) 290~400GPa,在最高使用溫度下強(qiáng)度保持率在 80%以上。目前,SiC 纖維的潛在應(yīng)用包括耐熱材料、耐腐蝕材料、纖維增強(qiáng)金屬、裝甲陶瓷、增強(qiáng)材料等方向,在航空航天、 軍工裝備、民用航空器等領(lǐng)域有較高使用價(jià)值。

預(yù)計(jì)未來各國(guó)對(duì)航空航天領(lǐng)域的投入加大,推動(dòng) SiC 纖維規(guī)模高速增長(zhǎng)。根據(jù) Stratistics MRC 預(yù)測(cè),2026 年 SiC 纖維的市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至 35.87 億美元,2017~2026 年間復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到 34.4%。SiC 纖維下游最主要的應(yīng)用 之一是 SiC 纖維復(fù)合陶瓷基材料(CMC 材料),未來十年,伴隨著綜合國(guó)力的增強(qiáng)以及國(guó)際形勢(shì)的不確定性,以中 國(guó)為代表的主要發(fā)展中國(guó)家有望加大航空航天領(lǐng)域的投入力度。在此背景下,憑借輕量化、高耐熱、抗氧化的顯著優(yōu)勢(shì),CMC 材料的使用率有望大幅增長(zhǎng)。根據(jù) MarketsandMarkets 預(yù)測(cè),到 2031 年,全球 CMC 材料市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 到 250 億美元,2021~2031 年間復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到 11.0%。

碳化硅纖維國(guó)產(chǎn)替代情況

我國(guó)已經(jīng)具備第二代 SiC 纖維量產(chǎn)能力,第三代 SiC 纖維產(chǎn)業(yè)化仍處于起步階段,進(jìn)口依賴度在 70%以上。連續(xù)碳 化硅纖維在航空航天、國(guó)防軍工等領(lǐng)域有極高的應(yīng)用價(jià)值,屬于軍事敏感物資。因此,西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)碳化硅纖維產(chǎn) 品、技術(shù)實(shí)施嚴(yán)格的保密封鎖,中國(guó)只能依靠自主研發(fā)實(shí)現(xiàn)高性能碳化硅纖維的國(guó)產(chǎn)化。國(guó)內(nèi)研制單位主要包括國(guó)防 科技大學(xué)、廈門大學(xué),以這兩所高校為中心部署產(chǎn)業(yè)化能力。其中,火炬電子與廈門大學(xué)合作,蘇州賽菲、寧波眾興 新材對(duì)國(guó)防科技大學(xué)研究成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化。截至目前,針對(duì)第二代 SiC 纖維,以上三家公司均已建成年產(chǎn) 10 噸級(jí)產(chǎn)線;針對(duì)第三代 SiC 纖維,僅火炬電子具備量產(chǎn)能力, 目前國(guó)內(nèi) SiC 纖維產(chǎn)品 70%以上依賴進(jìn)口,國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。

3、 半導(dǎo)體材料

(1) 硅片: 行業(yè) CR5 超 90%,大陸本土廠商正陸續(xù)進(jìn)入大硅片領(lǐng)域

硅片產(chǎn)業(yè)概況

硅是一種良好的半導(dǎo)體材料,耐高溫、抗輻射性能較好,特別適宜制作大功率器件。以硅為原材料,通過拉單晶制作 成硅棒,然后進(jìn)行切割就形成了硅片。硅片主要用于半導(dǎo)體、光伏兩大領(lǐng)域,半導(dǎo)體硅片在晶體、形狀、尺寸大小、 純度等方面要比光伏用晶片要求更高,光伏用硅片的純度要求硅含量為 4N-6N 之間(99.99%-99.9999%),半導(dǎo)體用 硅片在 9N-11N(99.9999999%-99.999999999%)左右,制作工藝更加復(fù)雜,下游應(yīng)用也更為廣泛。半導(dǎo)體用硅片位 于產(chǎn)業(yè)鏈的最上游,主要應(yīng)用于集成電路、分立器件及傳感器,是制造芯片的關(guān)鍵材料,影響著更下游的汽車、計(jì)算 機(jī)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的基石。

受益于半導(dǎo)體產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步和下游相關(guān)電子消費(fèi)品的品類增加,半導(dǎo)體硅片的需求量逐年上升,規(guī)模不斷增長(zhǎng),2021年全球半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 140 億美元,同比增長(zhǎng) 25%。全球半導(dǎo)體硅片行業(yè)被巨頭壟斷,集中度高,中國(guó)大陸地區(qū)廠商體量小。2021年全球前五大硅片提供商分別為日本 信越化學(xué)(Shin-Etsu)、日本勝高(SUMCO)、中國(guó)臺(tái)灣環(huán)球晶圓(GlobalWafers)、德國(guó)世創(chuàng)(Silitronic)、韓國(guó)鮮 京矽特?。⊿KSiltron),市占率合計(jì)超過 90%,我國(guó)大陸本土廠商滬硅產(chǎn)業(yè)市占率約 3%,體量較小。

硅片國(guó)產(chǎn)替代情況

2021 年中國(guó)半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)規(guī)模約為 16.6 億美元,但國(guó)內(nèi)企業(yè)所占份額較少,產(chǎn)能主要集中于 6 英寸硅片上,12 英寸硅片主要依賴進(jìn)口,國(guó)產(chǎn)化率僅 13%,8 英寸硅片也只有少數(shù)廠商可以供應(yīng),國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。半導(dǎo)體硅片的國(guó)內(nèi)廠商正在加速追趕,滬硅產(chǎn)業(yè)在 12 寸硅片領(lǐng)域一馬當(dāng)先,除此之外中環(huán)股份、立昂微、超硅半導(dǎo) 體等企業(yè)也已進(jìn)入大硅片領(lǐng)域。中國(guó)是全球最大的半導(dǎo)體終端市場(chǎng),隨著中國(guó)芯片產(chǎn)能的持續(xù)擴(kuò)張,我國(guó)半導(dǎo)體硅片 的市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)加速增長(zhǎng),大硅片領(lǐng)域發(fā)展前景廣闊。

(2) 碳化硅(SiC): 國(guó)內(nèi)企業(yè)集中于中低端國(guó)產(chǎn)替代,高端市場(chǎng)有待挖掘

碳化硅(SiC)產(chǎn)業(yè)概況

碳化硅是目前發(fā)展最成熟的寬禁帶半導(dǎo)體材料,也是第三代半導(dǎo)體材料的代表材料。碳化硅材料具有很多優(yōu)點(diǎn):化學(xué) 性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨耐高壓。采用碳化硅材料的產(chǎn)品,與相同電氣參數(shù)的產(chǎn)品比較,可縮小 50%體積,降低 80%能量損耗。近年來碳化硅功率器件在新能源汽車領(lǐng)域滲透率持續(xù)上升,是未來新能源、5G 通信 領(lǐng)域中 SiC、GaN 器件的重要原材料。

碳化硅應(yīng)用領(lǐng)域廣闊,行業(yè)的成長(zhǎng)動(dòng)力充足。目前碳化硅功率器件有四個(gè)主要應(yīng)用場(chǎng)景:1)新能源汽車:電機(jī)驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)中的主逆變器;(2)光伏:光伏逆變器;3)軌道交通:功率半導(dǎo)體器件;4)智能電網(wǎng):固態(tài)變壓器、柔性交流 輸電、柔性直流輸電、高壓直流輸電及配電系統(tǒng)。2021 年碳化硅功率器件的市場(chǎng)規(guī)模超過 10 億美元,隨著碳化硅功 率器件的進(jìn)一步發(fā)展,據(jù) Yole 預(yù)測(cè),2027 年碳化硅功率器件市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 63 億美元,2021~2027 年間復(fù)合年 增長(zhǎng)率高達(dá) 34%。

碳化硅國(guó)產(chǎn)替代情況

我國(guó)是碳化硅最大的應(yīng)用市場(chǎng),2021 年碳化硅單晶片市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 18.93 萬(wàn)片。但目前碳化硅產(chǎn)品仍有 80%左右依 賴進(jìn)口,具有較大的國(guó)產(chǎn)替代潛力。當(dāng)前中國(guó)企業(yè)在碳化硅領(lǐng)域市占率低,但已逐漸培育產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)。國(guó)家對(duì)該產(chǎn)業(yè)發(fā)展也頗為重視,通過 863 計(jì)劃、國(guó)家 02 重大專項(xiàng)促進(jìn)其發(fā)展,并將碳化硅襯底列入十三五《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品目錄》。以天科合達(dá)和天 岳先進(jìn)為主的國(guó)內(nèi)碳化硅晶片廠商發(fā)展速度較快,其中天科合達(dá)的部分產(chǎn)品在核心參數(shù)上已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,碳 化硅晶片產(chǎn)品對(duì)外銷往北美、歐洲、日本、韓國(guó)等國(guó)家和地區(qū),市占率提升明顯;而天岳先進(jìn)碳化硅產(chǎn)品已成功批量 供應(yīng)于國(guó)內(nèi)碳化硅行業(yè)的下游核心客戶,同時(shí)被國(guó)外知名的半導(dǎo)體公司使用。公司 6 英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底產(chǎn)品已 于 2019 年中標(biāo)國(guó)家電網(wǎng)的采購(gòu)計(jì)劃。

(3) 半導(dǎo)體用濺射靶材: 日美廠家占據(jù)壟斷地位,我國(guó)國(guó)產(chǎn)化率僅 20%

半導(dǎo)體用濺射靶材產(chǎn)業(yè)概況

濺射是制備薄膜材料的重要技術(shù)之一,集成電路中單元器件內(nèi)部的介質(zhì)層、導(dǎo)體層甚至保護(hù)層都要用到濺射鍍膜工藝。濺射是指利用離子源產(chǎn)生的離子,在真空中經(jīng)過加速聚集而形成高速度能的離子束流,轟擊固體表面,離子和固體表 面原子發(fā)生動(dòng)能交換,使固體表面的原子離開固體并沉積在基底表面,被轟擊的固體是用濺射法沉積薄膜的原材料, 稱為濺射靶材。超高純金屬及濺射靶材是電子材料的重要組成部分,濺射靶材產(chǎn)業(yè)鏈主要包括金屬提純、靶材制造、 濺射鍍膜和終端應(yīng)用等環(huán)節(jié)。靶材制造和濺射鍍膜環(huán)節(jié)是整個(gè)濺射靶材產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)工藝水平要求高,存 在較高的進(jìn)入壁壘。靶材如今向著高濺射率、晶粒晶向控制、大尺寸、高純金屬的方向發(fā)展。現(xiàn)在主要的高純金屬濺 射靶材包括鋁靶、鈦靶、鉭靶、鎢鈦靶等,是制備集成電路的核心材料。

2021 年全球半導(dǎo)體靶材市場(chǎng)規(guī)模約為 17 億美元。作為制造集成電路的核心材料之一,半導(dǎo)體靶材在晶圓制造與封測(cè) 環(huán)節(jié)的成本占比相對(duì)固定,市場(chǎng)規(guī)模隨集成電路產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)張呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。根據(jù) SEMI 統(tǒng)計(jì),2021 年,版導(dǎo)體 靶材市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 16.95 億美元,相較于 2016 年 11.31 億美元增長(zhǎng)近 50%。日、美四家企業(yè)壟斷全球 80%的市場(chǎng)份額。半導(dǎo)體靶材制造環(huán)節(jié)技術(shù)門檻高、設(shè)備投資大,具有規(guī)?;a(chǎn)能力的 企業(yè)數(shù)量相對(duì)較少,主要分布在美國(guó)、日本等國(guó)。目前全球?yàn)R射靶材市場(chǎng)內(nèi)主要有四家企業(yè),分別是 JX 日礦金屬、 霍尼韋爾、東曹和普萊克斯,市場(chǎng)份額占比分別為 30%、20%、20%和 10%,合計(jì)壟斷了全球 80%的市場(chǎng)份額。

半導(dǎo)體用濺射靶材國(guó)產(chǎn)替代情況

我國(guó)高端靶材主要從美日韓進(jìn)口,半導(dǎo)體靶材國(guó)產(chǎn)化率僅 20%。我國(guó)靶材市場(chǎng)規(guī)模約為 370 億元,與國(guó)際知名企業(yè) 生產(chǎn)的濺射靶材相比,我國(guó)濺射靶材的生產(chǎn)水平還存在相當(dāng)大的差距,高端靶材主要從美日韓進(jìn)口。就半導(dǎo)體靶材而 言,據(jù) SIA 估計(jì),2020 年國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體領(lǐng)域用濺射靶材市場(chǎng)規(guī)模 17 億元人民幣,預(yù)計(jì)到 2025 年將增長(zhǎng)至 30 億元人 民幣。2020 年國(guó)產(chǎn)化率僅 20%,仍有巨大提升空間。

4、 新型塑料

(1) 尼龍 66: 缺少核心技術(shù),關(guān)鍵原材料依賴進(jìn)口,中高端產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)替代化空間較大

尼龍 66 產(chǎn)業(yè)概況

尼龍(Nylon),即聚酰胺,英文名稱 Polyamide(簡(jiǎn)稱 PA),是指大分子主鏈含有酰胺基團(tuán)(-CO-NH-)重復(fù)結(jié)構(gòu)單 元的一類線性高分子材料。在諸多尼龍產(chǎn)品中,尼龍 6(PA6)和尼龍 66(PA66)應(yīng)用最為廣泛,消費(fèi)量約占尼龍 總消費(fèi)量的 90%。其中尼龍 66 是由己二胺和己二酸交替形成聚酰胺,原子排列規(guī)整度高于尼龍 6,可以形成強(qiáng)有 力的密集聚合物結(jié)構(gòu),各項(xiàng)理化性質(zhì)均強(qiáng)于尼龍 6,廣泛應(yīng)用于汽車輕量化、下游軌道交通及電子電氣領(lǐng)域。

尼龍 66 國(guó)產(chǎn)替代情況

國(guó)內(nèi)己二腈技術(shù)有所突破,尼龍 66 全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)口替代可期。目前華峰集團(tuán)已攻克己二腈“卡脖子”技術(shù),其全資子公司重慶華峰聚酰胺有限公司已經(jīng)計(jì)劃建設(shè) 30 萬(wàn)噸己二腈、30 萬(wàn)噸己二胺和 30 萬(wàn)噸尼龍 66 全尼龍 66 產(chǎn)業(yè)鏈 裝置,其一期、二期工程已經(jīng)陸續(xù)建成投產(chǎn)。而中國(guó)化學(xué)與天辰公司等共同研發(fā)的“丁二烯直接氫氰化法合成己二腈 技術(shù)”已經(jīng)于 2015 年 9 月通過了中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技成果鑒定。目前中國(guó)化學(xué)以其子公司天辰齊翔為 主體規(guī)劃建設(shè)的年產(chǎn) 100 萬(wàn)噸尼龍 66 新材料產(chǎn)業(yè)基地一期項(xiàng)目(其中包含 30 萬(wàn)噸/年丙烯腈聯(lián)產(chǎn)氫氰酸裝置、5 萬(wàn)噸/年氰化鈉裝置、9 萬(wàn)噸/年氫氰酸裝置、20 萬(wàn)噸/年己二腈裝置、20 萬(wàn)噸/年加氫裝置和 20 萬(wàn)噸/年尼龍 66 成鹽 及切片裝置等)正在進(jìn)行中,擬于 2022 年年末投產(chǎn)。

隨著己二腈原料不斷國(guó)產(chǎn)化,國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛布局尼龍 66 切片產(chǎn)業(yè)鏈,切片對(duì)外依賴狀況即將得到較大緩解。目前, 我國(guó) 66 切片的進(jìn)口需求較大。2021 年我國(guó)聚酰胺 66 切片進(jìn)口量為出口量的 1.99 倍,這不僅與聚酰胺 66 切片下游 應(yīng)用擴(kuò)大有關(guān),也與國(guó)產(chǎn)聚酰胺 66 切片尚不能達(dá)到較高的應(yīng)用要求有關(guān)。隨著龍頭企業(yè)不斷擴(kuò)大產(chǎn)能,我國(guó)聚酰胺 66 切片產(chǎn)能得到了大幅增長(zhǎng),2021 年聚酰胺 66 切片進(jìn)口量 25.31 萬(wàn)噸,同比減少 13.44%,進(jìn)口呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。受 益于己二腈原料國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì),國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛布局下游尼龍 66 切片產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)統(tǒng)計(jì),截至 2022 年 7 月,國(guó)內(nèi)尼龍 66 切片產(chǎn)能約 65.1 萬(wàn)噸/年,在建及擬建產(chǎn)能合計(jì)超過 560 萬(wàn)噸/年,尼龍 66 產(chǎn)業(yè)鏈有望跟隨原材料國(guó)產(chǎn)化迎來快速 擴(kuò)容,以新增供給驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈整體價(jià)格中樞下移,帶動(dòng)下游需求快速增長(zhǎng)。

(2) 聚乳酸(PLA): 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)供不應(yīng)求,關(guān)鍵原材料依賴進(jìn)口

聚乳酸(PLA)產(chǎn)業(yè)概況

聚乳酸(PLA)又稱聚丙交酯,是以乳酸為主要原料聚合得到的聚酯類聚合物,是一種新型的生物降解材料,也是合 成生物學(xué)在材料領(lǐng)域的最早應(yīng)用之一。生產(chǎn)聚乳酸所需的乳酸或丙交酯可以通過可再生資源發(fā)酵、脫水、純化后得到, 所得的聚乳酸一般具有良好的機(jī)械和加工性能,而聚乳酸產(chǎn)品廢棄后又可以通過各種方式快速降解,具有極高的環(huán)保 價(jià)值,因此,聚乳酸成為近年來開發(fā)研究最活躍、研究最快的生物降解塑料。根據(jù)歐洲生物塑料協(xié)會(huì)(European Bioplastics)的統(tǒng)計(jì),2020 年度,全球生物基塑料總產(chǎn)能約 211 萬(wàn)噸,其中,聚乳酸的產(chǎn)能約 39.46 萬(wàn)噸,占比為18.7%,在生物基可降解塑料中占比最高。

“乳酸-丙交酯-聚乳酸”產(chǎn)業(yè)鏈中,由乳酸制備重要原料丙交酯是核心環(huán)節(jié),主要采用丙交酯開環(huán)聚合法和直接縮聚法。丙交酯的合成與純化水平高低完全決定了其最終產(chǎn)品聚乳酸的性能高低,只有純度高的丙交酯才能用于合成分子量高、 物理性能好的 PLA。其中丙交酯的提純步驟不僅工藝過程復(fù)雜、成本也較高,以科碧恩-普拉克為代表的國(guó)外乳酸制 造企業(yè)有較強(qiáng)的研發(fā)能力,對(duì)相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用均作了深入研究,并將研究成果進(jìn)行大范圍的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù),申請(qǐng)了大量 專利,通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新,建立起了較高的技術(shù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)壁壘,以維持其自身的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)地位。國(guó)內(nèi)丙交 酯開環(huán)聚合法生產(chǎn)聚乳酸的規(guī)模較小,國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)未能完整掌握兩步法生產(chǎn)聚乳酸,對(duì)丙交酯的進(jìn)口依賴度較高。丙交酯生產(chǎn)已成為制約國(guó)內(nèi)聚乳酸產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展的重大技術(shù)瓶頸。

聚乳酸(PLA)國(guó)產(chǎn)替代情況

目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)能約占全球產(chǎn)能的 37%,但國(guó)內(nèi)的聚乳酸市場(chǎng)仍處于供不應(yīng)求的階段,進(jìn)口量仍持續(xù)增長(zhǎng),進(jìn)出口差額 較大。國(guó)內(nèi)聚乳酸產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中主要存在兩大劣勢(shì):第一,玉米原材料價(jià)格較高。近年來,國(guó)內(nèi)一些玉米深加工 企業(yè)和生物化工企業(yè)開始投資進(jìn)入 PLA 產(chǎn)業(yè),已建并投產(chǎn)的生產(chǎn)線并不多,且多數(shù)規(guī)模較小。由于國(guó)內(nèi)玉米價(jià)格相 對(duì)國(guó)外較高,國(guó)內(nèi)玉米深加工企業(yè)在打造“玉米-淀粉-糖-乳酸-丙交酯-聚乳酸”的全產(chǎn)業(yè)鏈上背負(fù)成本劣勢(shì)。第二,受 制于技術(shù)因素,目前國(guó)內(nèi)企業(yè)用于生產(chǎn)聚乳酸的原材料丙交酯仍主要從國(guó)外進(jìn)口,生產(chǎn)成本較高,已成為制約國(guó)內(nèi)聚 乳酸產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大技術(shù)瓶頸。

目前國(guó)內(nèi)僅有海正生材和豐原生物掌握完整的“兩步法”工藝,實(shí)現(xiàn)自主量產(chǎn)丙交酯。2019 年開始,隨著 TCP 不再 對(duì)外銷售丙交酯,全球范圍內(nèi)不再有供應(yīng)商能夠滿足大規(guī)模聚乳酸生產(chǎn)的需求,對(duì)我國(guó)聚乳酸企業(yè)產(chǎn)生了較大的影響, 導(dǎo)致國(guó)內(nèi)其他不具備“乳酸—丙交酯”工段生產(chǎn)能力的企業(yè)因缺少關(guān)鍵原料,逐步停止了聚乳酸的生產(chǎn),甚至退出聚 乳酸行業(yè)。丙交酯的長(zhǎng)期斷供導(dǎo)致國(guó)內(nèi)聚乳酸的供應(yīng)方短期內(nèi)向國(guó)外企業(yè)集中。受上述因素以及我國(guó)“限塑禁塑”政 策的雙重影響,我國(guó)聚乳酸進(jìn)口數(shù)量大幅增加。近幾年,聚乳酸進(jìn)口數(shù)量受國(guó)內(nèi)需求的推動(dòng)迅速攀升,自 2017 年首次突破 1 萬(wàn)噸后,于 2021 年迅速增長(zhǎng)至 2.53 萬(wàn) 噸,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到 17.85%,而出口數(shù)量始終低于進(jìn)口數(shù)量。2021 年,進(jìn)口數(shù)量 2.53 萬(wàn)噸,出口數(shù)量 0.62 萬(wàn)噸, 進(jìn)出口差額達(dá)到 1.91 萬(wàn)噸。

國(guó)產(chǎn)企業(yè)加速崛起。近年來,國(guó)產(chǎn)企業(yè)的市場(chǎng)份額不斷提升,2021 年達(dá)到 47.38%,其中海正生材的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額為 34.14%,成為國(guó)內(nèi)聚乳酸市場(chǎng)占有率最高的企業(yè)。從技術(shù)和產(chǎn)能方面,海正生材和豐原生物位于第一梯隊(duì),有能力 和 NatureWorks、TCP 等國(guó)外大牌企業(yè)競(jìng)爭(zhēng);但其他中小企業(yè)由于起步較晚,缺乏核心技術(shù),關(guān)鍵原材料丙交酯依 賴進(jìn)口,仍有較大的發(fā)展空間。

5、 電子電器電容新材料

(1) 電子陶瓷: 高性能產(chǎn)品主要集中于日本、美國(guó),高端市場(chǎng)有待發(fā)掘

電子陶瓷產(chǎn)業(yè)概況

電子陶瓷是一種運(yùn)用電、光、瓷性質(zhì)來制造電子元器件的陶瓷材料,具有高機(jī)械強(qiáng)度、耐高溫高濕、抗輻射、介電常 數(shù)變化范圍寬、介質(zhì)損耗小、電容溫度系數(shù)可調(diào)節(jié)、抗電強(qiáng)度和絕緣電阻高且老化性能優(yōu)異等特點(diǎn)。利用其高頻或超 高頻的電器物理特性,電子陶瓷可廣泛用于制作固定零件、陶瓷電容器、碳膜電阻集體等,主要用于各類電子整機(jī)中 震蕩、耦合、濾波等分電路中,是通信、自動(dòng)控制、航空、醫(yī)療、化工、汽車等電子設(shè)備中不可或缺的組成成分。電子陶瓷上游包括制備基礎(chǔ)粉、配方粉等供應(yīng)商,下游應(yīng)用于消費(fèi)電子類產(chǎn)品、通信、汽車工業(yè)、數(shù)據(jù)傳輸及其他電 子產(chǎn)品。中游電子陶瓷材料及其元器件包括陶瓷基片、片式多層陶瓷電容器陶瓷(MLCC)、微波介質(zhì)陶瓷(MWDC)。

日本、美國(guó)廠商主導(dǎo)控制陶瓷粉末供應(yīng)。其中日本 Sakai 化學(xué)占據(jù)首要地位,占比達(dá) 28%,其次是美國(guó) Ferro 占 20%。根據(jù)電子陶瓷制作原料的精確的化學(xué)成分的純度和化學(xué)計(jì)量比,顆粒度的直徑、分布和外形,結(jié)構(gòu)的結(jié)晶形態(tài)、穩(wěn)定 度、致密度和多孔性三方面要求,上游陶瓷粉末原料需滿足較高要求才能用于制作電子陶瓷。日、美具備高質(zhì)量、高 性能的陶瓷粉末制作工藝技術(shù),主要廠商分別占陶瓷粉末市場(chǎng)份額的 65%和 20%。我國(guó)的國(guó)瓷材料全球陶瓷粉末市 占率達(dá)到 10%,其他廠商如三環(huán)集團(tuán)、東方鋯業(yè)等也在這一領(lǐng)域有所突破,但仍有提升空間。全球電子陶瓷行業(yè)的市場(chǎng)主導(dǎo)企業(yè)主要分布在日本和美國(guó)。

電子陶瓷國(guó)產(chǎn)替代情況

在下游光纖通訊、國(guó)防軍事等應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)大及高速增長(zhǎng)、下游利好國(guó)家政策的作用下,國(guó)內(nèi)電子陶瓷市場(chǎng)規(guī)模由 2014 年的 346.6 億元增長(zhǎng)至 2019 年的 657.7 億元,國(guó)內(nèi)電子陶瓷企業(yè)向高端化、高附加值轉(zhuǎn)型升級(jí)的方向不斷推進(jìn)。預(yù) 計(jì)我國(guó)電子陶瓷市場(chǎng)規(guī)模億年復(fù)合增長(zhǎng)率 15%的速度在 2023 年達(dá)到 1145.4 億元。在市場(chǎng)結(jié)構(gòu)上,與日本、美國(guó)電子陶瓷企業(yè)相比,我國(guó)電子陶瓷企業(yè)中低端產(chǎn)品依然占據(jù)主流。電子整機(jī)中很多技術(shù) 含量高的陶瓷元器件仍然依賴進(jìn)口,在市場(chǎng)規(guī)模、產(chǎn)品檔次與技術(shù)水平上依然存在一定差距。數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)本土電 子陶瓷企業(yè)在國(guó)內(nèi)僅占據(jù) 23%的市場(chǎng)份額,其余 77%的市場(chǎng)份額仍被日本、美國(guó)等外資企業(yè)占據(jù)。

在國(guó)內(nèi)企業(yè)中,三環(huán)集團(tuán)、中瓷電子、燦勤科技等企業(yè)均在電子陶瓷領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了技術(shù)的較大突破。其中三環(huán)集團(tuán)產(chǎn)品 覆蓋電子陶瓷各大品類,其中光纖連接器陶瓷插芯、氧化鋁陶瓷基板、電阻器用陶瓷基體等產(chǎn)銷量均居全球前列;中 瓷電子自主掌握三種陶瓷體系,包括 90%氧化鋁陶瓷、95%氧化鋁陶瓷和氮化鋁陶瓷,以及與其相匹配的金屬化體 系,已經(jīng)具備高端電子陶瓷外殼批量生產(chǎn)能力并不斷推進(jìn)自動(dòng)化產(chǎn)線建設(shè);燦勤科技生產(chǎn)線已經(jīng)能夠覆蓋從陶瓷粉體 制備到元器件成品出廠的全過程,目前已掌握 150 余種介質(zhì)陶瓷粉體配方,其中 60 余種介質(zhì)陶瓷粉體已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化 批量應(yīng)用,粉體種類齊全,陶瓷燒結(jié)工序的良品率最高可達(dá)到 99.3%以上。

6、 光學(xué)和電子化學(xué)品

(1) 光學(xué)膜: 產(chǎn)業(yè)積累不足,高端領(lǐng)域被國(guó)際廠商壟斷

光學(xué)膜產(chǎn)業(yè)概況

光學(xué)膜是一種能夠滿足特定光學(xué)需求的材料,是一類材料的總稱。根據(jù)功能不同,光學(xué)膜可分為反射膜、偏光片、擴(kuò) 散膜、增亮膜和濾光片等。光學(xué)膜應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,覆蓋了電子顯示、建筑、汽車、新能源等多個(gè)下游領(lǐng)域。液晶顯示器是光學(xué)膜最主要的應(yīng)用領(lǐng)域,LCD 顯示領(lǐng)域可大致分為偏光片和背光模組兩種光學(xué)膜產(chǎn)品,兩者采用的 原材料有較大差異。偏光片的核心原材料主要是 PVA 膜及 TAC 膜,根據(jù)頭豹研究院的數(shù)據(jù),PVA 膜和 TAC 膜兩者 成本占比合計(jì)達(dá)到了 62%。而在背光模組中,增亮膜、擴(kuò)散膜是核心元件,占到整個(gè)背光模組成本的 35%。

背光組光學(xué)膜領(lǐng)域,2014-2019 年間,全球背光模組光學(xué)膜市場(chǎng)規(guī)模從 91 億美元增長(zhǎng)至 135 億美元,復(fù)合年增長(zhǎng)率 達(dá)到 8.2%。其中,中國(guó)的背光模組光學(xué)膜市場(chǎng)規(guī)模 2019 年達(dá)到 81.4 億美元,占全球市場(chǎng)規(guī)模的 60%左右。背光模 組主要由美、日、韓和我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)主導(dǎo)。所涉及的增亮膜和擴(kuò)散膜方面,增亮市場(chǎng)最初由美國(guó) 3M 控制,2007 年, 隨著美國(guó) 3M 增亮膜專利陸續(xù)到期,大量企業(yè)進(jìn)入增亮膜的生產(chǎn)領(lǐng)域。目前,全球主要的增亮膜生產(chǎn)企業(yè)包括 3M、 LG 以及臺(tái)灣迎輝,美國(guó) 3M 仍占據(jù)了全球一半的市場(chǎng)。而擴(kuò)散膜市場(chǎng)則被日本和韓國(guó)企業(yè)所瓜分。

光學(xué)膜國(guó)產(chǎn)替代情況

在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中,我國(guó)市場(chǎng)份額居前的光學(xué)膜本土生產(chǎn)企業(yè)主要包括雙星新材、激智科技、康得新、航天彩虹、東材科 技等公司。根據(jù)智研咨詢的數(shù)據(jù),2020 年,雙星新材、激智科技、康得新、航天彩虹、東材科技的市場(chǎng)占有率分別 為 4.12%、2.76%、2.25%、1.27%、1.05%,總計(jì)占比不超過 15%,高端光學(xué)膜市場(chǎng)依舊被日本東麗、3M、三菱、 SKC 等占據(jù),國(guó)產(chǎn)替代之路任重道遠(yuǎn)。從技術(shù)水平上來看,在背光模組光學(xué)膜領(lǐng)域,激智科技已經(jīng)攻克了擴(kuò)散膜和 增亮膜生產(chǎn)的核心技術(shù),實(shí)現(xiàn)了光學(xué)膜生產(chǎn)的完全國(guó)產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化,掌控了中低端市場(chǎng)。

(2) 光刻膠: 日本企業(yè)壟斷高端技術(shù)領(lǐng)域,我國(guó)企業(yè)追趕空間廣闊

光刻膠產(chǎn)業(yè)概況

光刻膠是一種在不同光照、輻射等因素的影響下溶解度會(huì)出現(xiàn)改變的特殊材料。當(dāng)我們使用紫外光、電子束、離子束、 各類射線照射光刻膠材料時(shí),光刻膠的溶解度會(huì)改變。憑借這一特殊性質(zhì),光刻膠在微電子制造、微細(xì)圖形線路蝕刻 領(lǐng)域有極高的應(yīng)用價(jià)值,是半導(dǎo)體制造中最關(guān)鍵的材料之一。根據(jù)光刻膠的應(yīng)用領(lǐng)域,光刻膠可以分為 PCB 光刻膠、 LCD 光刻膠以及半導(dǎo)體光刻膠。從研發(fā)難度來看,用于印制電路板的 PCB 光刻膠難度最小,用于液晶顯示面板的 LCD 光刻膠研發(fā)難度居中,而用于集成電路制造半導(dǎo)體光刻膠研發(fā)難度最大,對(duì)各項(xiàng)關(guān)鍵性能的要求最高。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的預(yù)測(cè),2021年全球光刻膠市場(chǎng)規(guī)模約為 96 億美元。其中,PCB 光刻膠市場(chǎng)規(guī)模約為 18 億 美元,LCD 光刻膠的市場(chǎng)規(guī)模約為 20 億美元,半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)規(guī)模約為 18 億美元。預(yù)計(jì)到 2026 年,全球光刻膠市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至 123 億美元,2019-2026 年間復(fù)合年增長(zhǎng)率有望達(dá)到 6.0%。

在上游原材料環(huán)節(jié),光刻膠最核心的原材料是光引發(fā)劑以及樹脂,制作過程對(duì)精細(xì)化工技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化能力有較高的要 求。目前,產(chǎn)業(yè)積淀深厚的日本在光刻膠上游原材料領(lǐng)域有較高的市場(chǎng)份額,掌握著關(guān)鍵材料的定價(jià)權(quán)。根據(jù) Trendbank 研究報(bào)告,全球主要光刻膠原材料企業(yè)分布于日本、美國(guó)、中國(guó)、韓國(guó)、英國(guó)以及荷蘭。其中,日本企業(yè) 占比最高,達(dá)到 50%左右。此外,雖然我國(guó)企業(yè)數(shù)量占比達(dá) 29.5%左右,但是我國(guó)企業(yè)產(chǎn)品品種、規(guī)格較為單一, 產(chǎn)量和規(guī)模較小,且以配套 PCB 光刻膠的原材料居多。因此,我國(guó)暫未在光刻膠原材料領(lǐng)域獲得全球競(jìng)爭(zhēng)力。

光刻膠國(guó)產(chǎn)替代情況

目前,我國(guó)在 PCB 領(lǐng)域以及面板領(lǐng)域的光刻膠應(yīng)用上已經(jīng)有了充足的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn),在濕膜光刻膠等領(lǐng)域已經(jīng)能夠?qū)?現(xiàn)大規(guī)模的國(guó)產(chǎn)替代。雅克科技、飛凱材料、永太科技是這一領(lǐng)域的代表企業(yè),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力明顯。在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng) 域,我國(guó)主要生產(chǎn)企業(yè)包括晶瑞股份、南大光電、上海新陽(yáng)、北京科華、榮大感光、博康化學(xué)等公司。近年來,我國(guó) 在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域追趕勢(shì)頭非常明顯,在政策、產(chǎn)業(yè)、資本的全方位支持下發(fā)展速度較快,國(guó)內(nèi)廠商已經(jīng)在中高端 半導(dǎo)體光刻膠的生產(chǎn)研發(fā)上嘗試突破。但是,與國(guó)際市場(chǎng)半導(dǎo)體光刻膠比重相比,我國(guó)半導(dǎo)體光刻膠所占比例明顯更 低,未來向國(guó)際先進(jìn)水平的追趕空間仍然十分廣闊。

(3) 有機(jī)發(fā)光材料: 我國(guó)企業(yè)占據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈上游,未來將向下游前進(jìn)

有機(jī)發(fā)光材料產(chǎn)業(yè)概況

有機(jī)發(fā)光材料是 OLED上游核心原材料,是 OLED 顯示面板能夠形成自發(fā)光特質(zhì)的基礎(chǔ)。制備有機(jī)發(fā)光材料首先需要將化學(xué)原材料合成為 OLED 中間體,再由中間體經(jīng)合成形成粗單體,最后通過復(fù)雜的升華、提純得到制作 OLED 顯示面板使用的高純發(fā)光材料。

有機(jī)發(fā)光材料可進(jìn)一步細(xì)分為發(fā)光主體材料(紅色、藍(lán)色、綠色主體材料),以及摻雜材料。雖然都屬于有機(jī)發(fā)光材 料,但不同細(xì)分領(lǐng)域的主體材料、合成工藝、生產(chǎn)難度都存在一定差異。因此,發(fā)光材料每一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) 結(jié)構(gòu)都有明顯的差異,但主要公司均為美國(guó)、日本、韓國(guó)、德國(guó)企業(yè)。根據(jù)市場(chǎng)研究公司 UBI research 的數(shù)據(jù)顯示, 2021 年,全球 OLED 有機(jī)發(fā)光材料市場(chǎng)的規(guī)模已經(jīng)達(dá)到 15.2 億美元,同比增長(zhǎng) 17%。

有機(jī)發(fā)光材料國(guó)產(chǎn)替代情況

我國(guó)有機(jī)發(fā)光材料市場(chǎng)規(guī)模約為 47 億元,中國(guó)企業(yè)在 OLED 升華前材料(中間體、前端材料)領(lǐng)域中具備一定的 國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。根據(jù)公開資料,目前我國(guó) OLED 中間體/粗單品的主要生產(chǎn)商包括萬(wàn)潤(rùn)股份、濮陽(yáng)惠成、瑞聯(lián)新材、萊 特光電、阿格蕾雅等公司。以瑞聯(lián)新材為例,2019 年瑞聯(lián)新材在全球 OLED 升華前材料的市場(chǎng)占有率約為 14%,公 司下游客戶包括 Idemitsu、Dupont、Merck、Doosan、Duksan 等全球主要 OLED 終端材料廠商。

7、 多用途新材料

(1) 聚苯醚(PPO): 我國(guó)企業(yè)產(chǎn)銷量躋身世界前列,高端領(lǐng)域仍需突破

聚苯醚(PPO)產(chǎn)業(yè)概況

聚苯醚樹脂(簡(jiǎn)稱 PPO)是一種性能優(yōu)秀的熱塑性工程塑料,是世界五大通用工程塑料之一。PPO 無毒、透明、相 對(duì)密度小,具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐應(yīng)力松弛、抗蠕變性、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性,在電子電氣及家用電器、辦公自 動(dòng)化機(jī)械、IT、汽車、航空及軍工等領(lǐng)域具有廣泛的用途。但由于其耐氧化性、加工成型性差,成本高,應(yīng)用受到了 較大的限制。為克服這些缺陷,全球聚苯醚下游行業(yè)大多使用改性的聚苯醚,簡(jiǎn)稱 MPPO。憑借諸多優(yōu)于 PPO 的特 性,MPPO 開辟了如超高頻電子元件、光伏面板、印刷電路板、鋰離子電池、5G 天線罩等諸多新的應(yīng)用領(lǐng)域,成為 了 5G 通信、新能源汽車、集成電路芯片等國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的重要材料。

全球聚苯醚市場(chǎng)約 200 億元,產(chǎn)能約 40 萬(wàn)噸。由于聚苯醚原粉生產(chǎn)技術(shù)壁壘較高,國(guó)外僅有沙特阿拉伯、日本等地 區(qū)的少數(shù)企業(yè)具備生產(chǎn),產(chǎn)能相對(duì)較小,導(dǎo)致國(guó)際市場(chǎng)聚苯醚呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。根據(jù)國(guó)化新材料研究院報(bào)告,2015 年全球聚苯醚市場(chǎng)規(guī)模為 116.63 億元, 2020 年達(dá)到了 200 億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率超過 15%。隨著全球電力設(shè)備及新 能源行業(yè)、汽車行業(yè)和家電行業(yè)的蓬勃發(fā)展,全球聚苯醚的市場(chǎng)需求也將快速增長(zhǎng)。

聚苯醚(PPO)國(guó)產(chǎn)替代情況

目前我國(guó)已經(jīng)掌握改性聚苯醚生產(chǎn)技術(shù),也實(shí)現(xiàn)了改性聚苯醚規(guī)?;a(chǎn),國(guó)內(nèi)產(chǎn)能約占全球產(chǎn)能的 20.6%。根據(jù) 公司官網(wǎng)公告,中國(guó)藍(lán)星目前聚苯醚樹脂年產(chǎn)能可達(dá) 5 萬(wàn)噸,產(chǎn)能規(guī)模居全球前列,同時(shí)也是全球唯一同時(shí)掌握均相 溶液縮聚法和沉淀縮聚法兩種工藝技術(shù)的聚苯醚樹脂制造商,中國(guó)藍(lán)星與鑫寶新材料等公司致力于國(guó)產(chǎn) PPO 改性產(chǎn) 品的研發(fā),利用物理化學(xué)改性方法。近年來連續(xù)開發(fā)出多種具有專用功能的 PPO 合金產(chǎn)品。但我國(guó) MPPO 在品質(zhì)、 產(chǎn)量、品種牌號(hào)等方面均與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家存在明顯差距,國(guó)內(nèi)聚苯醚產(chǎn)業(yè)仍存在較大的發(fā)展空間。

2021 年,國(guó)內(nèi)聚苯醚市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 35 億元。但與此同時(shí),我國(guó) PPO 產(chǎn)能發(fā)展落后于需求,目前國(guó)產(chǎn)化率僅為 30%。在未來,汽車輕量化及雙碳目標(biāo)的提出,PPO 材料的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步凸顯,國(guó)內(nèi)對(duì)聚苯醚和改性聚苯醚的需求將進(jìn)一步 上升。除了擴(kuò)大 MPPO 生產(chǎn)規(guī)模,加快 MPPO 相容化技術(shù)、摻混技術(shù)和加工成型技術(shù)的研究和開發(fā),使 MPPO 從 品種牌號(hào)上系列化、高性能化,積極開拓市場(chǎng),滿足我國(guó)各工業(yè)部門的發(fā)展需求也迫在眉睫。

(2) 對(duì)位芳綸:我國(guó)企業(yè)處于國(guó)際第二梯隊(duì),5G 產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動(dòng)產(chǎn)品未來需求

對(duì)位芳綸產(chǎn)業(yè)概況

對(duì)位芳綸又稱芳綸—II、芳綸 1414,具有耐化學(xué)腐蝕、高強(qiáng)度、高模量、阻燃等優(yōu)良性能。其強(qiáng)度是鋼的 3 倍、滌綸 工業(yè)絲的 4 倍;初始模量為滌綸工業(yè)絲的 4-10 倍、聚酰胺纖維的 10 倍以上。對(duì)位芳綸穩(wěn)定性高,在 150℃下收縮率 為零,在 260℃溫度下仍可保持原強(qiáng)度的 65%,有“防彈纖維”之稱,是全球產(chǎn)量最大、用途最廣的高性能纖維之 一,2021 年全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 30 億美元。其應(yīng)用領(lǐng)域主要包括防護(hù)服裝(主要為防彈裝備)、航空航天、汽車工業(yè)、 光纜增強(qiáng)等。

對(duì)位芳綸國(guó)產(chǎn)替代情況

芳綸擁有極高的技術(shù)壁壘,和碳纖維、聚酰亞胺薄膜(PI 膜)并稱為制約我國(guó)發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的三大瓶頸性關(guān)鍵高 分子材料。前期我國(guó)沒有很好的解決對(duì)位芳綸的關(guān)鍵設(shè)備加工制造技術(shù),導(dǎo)致我國(guó)對(duì)位芳綸的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程比較緩慢, 產(chǎn)品不穩(wěn)定,良品率不高,我國(guó)的對(duì)位芳綸產(chǎn)能尚停留于千噸級(jí),國(guó)內(nèi)僅中化國(guó)際、泰和新材中晨藍(lán)光、儀征化纖實(shí) 現(xiàn)了對(duì)位芳綸的規(guī)模化生產(chǎn)。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的相關(guān)數(shù)據(jù),2020年我國(guó)對(duì)位芳綸進(jìn)口依存度約為 87%,進(jìn)口替代需求迫切。近年對(duì)位芳綸面 臨國(guó)內(nèi)單兵防護(hù)裝備、航空航天等國(guó)防領(lǐng)域的高需求,價(jià)格大幅上漲,一方面國(guó)內(nèi)日益嚴(yán)格的環(huán)保要求導(dǎo)致國(guó)內(nèi)對(duì)位 芳綸生產(chǎn)原料供應(yīng)緊張,另一方面從進(jìn)口端而言,美軍啟動(dòng)彩服、頭盔、作戰(zhàn)靴等單兵武器裝具換裝使美國(guó)的對(duì)位芳 綸需求大幅上升,而作為國(guó)內(nèi)對(duì)位芳綸主要進(jìn)口商的美國(guó)杜邦優(yōu)先保障美國(guó)供應(yīng),導(dǎo)致國(guó)內(nèi)供給缺口增大,進(jìn)口依賴 度逐年上升。

(3) 高吸水性樹脂(SAP): 我國(guó)企業(yè)生產(chǎn)工藝取得較大突破,下游高端產(chǎn)品生產(chǎn)未來亟待加強(qiáng)

高吸水性樹脂(SAP)產(chǎn)業(yè)概況

高吸水性樹脂(簡(jiǎn)稱 SAP)是一種含強(qiáng)親水性基團(tuán)的低交聯(lián)度高分子化合物,具備強(qiáng)大的吸水性、穩(wěn)定性、保水性且 安全無毒。高吸水性樹脂的吸水量,可達(dá)自身質(zhì)量的數(shù)百倍,吸水速度快,并且保水性強(qiáng),即使在受熱、加壓條件下 也不易失水,廣泛用于紙尿褲、衛(wèi)生巾、干燥劑、脫氧保鮮劑、醫(yī)用材料、農(nóng)林抗旱保水、防沙治水等領(lǐng)域。根據(jù) 2020 年《中國(guó)石油和化工大宗產(chǎn)品年度報(bào)告》的數(shù)據(jù),高吸水性樹脂(SAP)下游消費(fèi)中,用于生產(chǎn)嬰兒紙尿 片/褲占總消費(fèi)量的 70%;用于生產(chǎn)成人失禁用品占總消費(fèi)量的 17%;用于生產(chǎn)女性衛(wèi)生用品占總消費(fèi)量的 9%;用 于工業(yè)、農(nóng)業(yè)保水劑等其它領(lǐng)域占總消費(fèi)量的 4%。據(jù) GIR (Global Info Research)調(diào)研,按收入計(jì),2021 年全球高 吸水性樹脂(SAP)市場(chǎng)規(guī)模大約為 128.9 億美元,預(yù)計(jì) 2028 年達(dá)到 180 億美元。

全球高吸水性樹脂生產(chǎn)三巨頭為日本觸媒、德國(guó)巴斯夫和德國(guó)贏創(chuàng),產(chǎn)能均超過 60 萬(wàn) t/a,為全球高吸水性樹脂生產(chǎn) 企業(yè)的第一梯隊(duì)。住友、三大雅、LG 化學(xué)、宜興丹森、臺(tái)塑等廠商總產(chǎn)能超過 20 萬(wàn) t/a,為全球高吸水性樹脂生產(chǎn) 企業(yè)的第二梯隊(duì)。根據(jù)立木信息咨詢統(tǒng)計(jì),2020 年全球前 5 的 SAP 企業(yè)產(chǎn)能占總產(chǎn)能的 64.5%。其中,日本觸媒產(chǎn) 能居世界之首,占總產(chǎn)能的 17.4%;德國(guó)巴斯夫?yàn)榈诙?,?14.5%;德國(guó)贏創(chuàng)居第三位,占 13.1%,其余住友精 化和日本三大雅分別占 10.9%和 8.6%。從世界范圍來看,SAP 行業(yè)生產(chǎn)格局相對(duì)穩(wěn)定,產(chǎn)能集中度較高。

高吸水性樹脂(SAP)國(guó)產(chǎn)替代情況

自 2011 年以來,中國(guó)本土企業(yè)在 SAP 生產(chǎn)工藝上取得較大突破,逐步邁入規(guī)模化生產(chǎn)階段,上海華誼、衛(wèi)星石化、 盛虹石化等一批石化類企業(yè)的進(jìn)入使得生產(chǎn)廠家實(shí)現(xiàn)了由上游丙烯酸原材料至中游產(chǎn)品生產(chǎn)的全產(chǎn)業(yè)鏈布局,行業(yè)發(fā) 展格局更加穩(wěn)固。得益于國(guó)內(nèi) SAP 產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展和下游應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,近年來國(guó)內(nèi) SAP 產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)定增 長(zhǎng)。根據(jù)智研數(shù)據(jù)研究中心研報(bào),從 2014 年到 2020 年,我國(guó) SAP 行業(yè)規(guī)模由 59.5 億元上升到 109 億元,產(chǎn)能由 82.8 萬(wàn)噸上升到 150 萬(wàn)噸,均近乎翻了一倍,總產(chǎn)能已邁入國(guó)際第一梯隊(duì),國(guó)際市場(chǎng)份額逐步提升。

盡管產(chǎn)能和規(guī)模均持續(xù)增長(zhǎng),但國(guó)內(nèi) SAP 行業(yè)仍存在較大的發(fā)展空間。第一,中國(guó) SAP 行業(yè)高端產(chǎn)品不足,市場(chǎng)被 日本觸媒等外資企業(yè)壟斷。第二,國(guó)內(nèi)低端產(chǎn)能過剩并占據(jù)主導(dǎo)位置,產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重。除衛(wèi)星石化和萬(wàn)華化學(xué)等頭 部企業(yè)具備中高端產(chǎn)能外,其余企業(yè)產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重,行業(yè)議價(jià)能力差。第三,技術(shù)水平與國(guó)際巨頭存在明顯差距。國(guó)內(nèi) SAP 生產(chǎn)尚未達(dá)到批量化應(yīng)用自動(dòng)化生產(chǎn)線水平,產(chǎn)品穩(wěn)定性差,生產(chǎn)能耗高,連續(xù)生產(chǎn)周期短。此外根據(jù)海 關(guān)總署相關(guān)數(shù)據(jù),國(guó)內(nèi)進(jìn)口 SAP 主要來自韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣及日本等國(guó)家或地區(qū),且多應(yīng)用于生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛的衛(wèi)生用 品;主要出口印度、印度尼西亞以及越南等國(guó)家或地區(qū),產(chǎn)品相對(duì)低端。國(guó)內(nèi)企業(yè)亟須優(yōu)化生產(chǎn)工藝、拓展下游高端 產(chǎn)品、提高核心競(jìng)爭(zhēng)力。

審核編輯 :李倩

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原文標(biāo)題:新材料行業(yè)專題研究:我國(guó)哪些新材料被“卡了脖子”

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