封固力系列材料行業(yè)前景

封固力系列材料行業(yè)前景

中國復(fù)合材料行業(yè)技術(shù)水平及特點經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展，我國玻璃纖維復(fù)合材料制品相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)原理已經(jīng)較成熟，相關(guān)技術(shù)原理已被行業(yè)內(nèi)大部分企業(yè)所掌握。目前常用的生產(chǎn)工藝包括手糊工藝、纏繞工藝、壓制工藝、液體模塑工藝等，不同的生產(chǎn)工藝應(yīng)用場景不盡相同。目前，我國玻璃纖維復(fù)合材料制品生產(chǎn)領(lǐng)域相關(guān)的創(chuàng)新方向主要體現(xiàn)在根據(jù)下游客戶的應(yīng)用需求持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計方案創(chuàng)新，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的不斷改善以及生產(chǎn)工藝流程的持續(xù)改良等。大兆瓦機(jī)組需適配更大規(guī)格的零部件，如齒輪箱、葉片、塔筒、機(jī)艙罩、導(dǎo)流罩等，并且大型化需要兼顧減重需求。這對供應(yīng)商的制造能力提出更高的要求，生產(chǎn)更大規(guī)格的部件則需要更大的廠房、更大的配套生產(chǎn)設(shè)備以及更強(qiáng)的研發(fā)設(shè)計團(tuán)隊，諸多因素提高了供應(yīng)商的整體準(zhǔn)入門檻。一方面，2021年以來的風(fēng)電平價上網(wǎng)壓力倒逼整個風(fēng)電行業(yè)在2021年加速降本提效，倒逼行業(yè)加快大兆瓦機(jī)型的推廣進(jìn)度，機(jī)型迭代頻率提高。高頻的機(jī)型迭代，要求整機(jī)上游配套廠商有更強(qiáng)的配套迭代研發(fā)能力。另一方面，產(chǎn)業(yè)鏈降本加速背景下，主動降本能力強(qiáng)的配套廠商競爭優(yōu)勢凸顯。除根據(jù)主機(jī)廠的要求被動降本外，上游配套廠商可以在滿足下游需求的基礎(chǔ)上，通過多種途徑主動降本，比如不斷優(yōu)化零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計，優(yōu)化原材料結(jié)構(gòu)配比，使用新的原材料，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模以提高規(guī)模效應(yīng)等。經(jīng)營規(guī)模大、研發(fā)實力強(qiáng)的配套廠商主動降本能力和競爭優(yōu)勢更強(qiáng)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)通常被安裝于風(fēng)電塔筒頂部，所處環(huán)境風(fēng)力大、濕度高、紫外線強(qiáng)、海拔高。為保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在復(fù)雜的外部環(huán)境下長期、穩(wěn)定、高效運行，需要不斷提升風(fēng)電機(jī)組罩體的防水、防沙、散熱、耐腐蝕等保護(hù)性能，進(jìn)而提高風(fēng)電機(jī)組的使用壽命。復(fù)合材料行業(yè)前景分析2022年3月10日，交通運輸部、科學(xué)技術(shù)部發(fā)布《十四五交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》，其中交通運輸裝備關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅工程明確：聚焦載運工具、工程裝備、生產(chǎn)作業(yè)裝備、應(yīng)急保障裝備等交通裝備的瓶頸問題，攻克高性能軸承、齒輪、高性能傳感器、數(shù)控系統(tǒng)、伺服電機(jī)等關(guān)鍵核心零部件、專業(yè)工程軟件系統(tǒng)及高性能合金和復(fù)合材料技術(shù)。目前，國內(nèi)上游纖維制造集中度強(qiáng)，中游復(fù)合材料產(chǎn)能分散。上游纖維產(chǎn)能集中在中低端產(chǎn)品，高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口。玻璃纖維方面，中國巨石、泰山玻纖、重慶國際和中材科技占據(jù)絕大部分國內(nèi)產(chǎn)能;碳纖維方面，國內(nèi)產(chǎn)能集中在中復(fù)神鷹、中簡科技、江蘇恒神、光威復(fù)材等企業(yè);芳綸纖維方面，國內(nèi)產(chǎn)能集中在泰和新材、儀征化纖、中藍(lán)晨光等公司。樹脂行業(yè)的主要供應(yīng)商有宏昌電子和上緯新材等。材料性能是決定飛機(jī)性能的最重要因素。現(xiàn)代大飛機(jī)原材料的選取是安全性、經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)水平綜合評估的結(jié)果。復(fù)合材料在大型民用飛機(jī)主承力結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用比例，已成為衡量民機(jī)技術(shù)先進(jìn)性和市場競爭力的重要標(biāo)志。近些年，隨著國內(nèi)軌道交通行業(yè)的快速發(fā)展，軌道車輛輕量化的要求越來越高，碳纖維復(fù)合材料等先進(jìn)復(fù)合材料在軌道車輛上的應(yīng)用成為軌道交通行業(yè)下一步的重點研發(fā)方向。隨著技術(shù)發(fā)展，傳統(tǒng)的金屬材料正在被先進(jìn)復(fù)合材料所代替，復(fù)合材料用量已成為新一代民機(jī)先進(jìn)性的重要標(biāo)志。結(jié)合當(dāng)今國際主流民用大飛機(jī)機(jī)型對復(fù)合材料使用的案例（如空中客車的A350復(fù)合材料使用比例超過50%，而C919這一比例只有12%;而飛機(jī)發(fā)動機(jī)等核心部件也在持續(xù)加大復(fù)合材料替代金屬的研發(fā)和應(yīng)用），預(yù)計中國國產(chǎn)飛機(jī)的復(fù)合材料使用比例有較大提升空間，未來發(fā)展前景良好。從全球來看，復(fù)合材料在交通運輸領(lǐng)域需求較大，以及工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域，分別占據(jù)24%和26%的需求量;而國內(nèi)的復(fù)合材料目前主要集中于建筑與結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，作為主力的交通運輸及工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域發(fā)展空間巨大。隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，新能源、環(huán)保、高端裝備制造等其他新興產(chǎn)業(yè)的加快發(fā)展，國內(nèi)高性能纖維復(fù)合材料需求將日漸強(qiáng)勁。中國復(fù)合材料企業(yè)布局我國復(fù)合材料的種類較多，行業(yè)內(nèi)企業(yè)根據(jù)其主營產(chǎn)品的不同呈較為分散的競爭狀態(tài)。從重點布局區(qū)域來看，我國復(fù)合材料業(yè)務(wù)多為國內(nèi)布局，國外銷售網(wǎng)絡(luò)還有進(jìn)一步打開的空間。根據(jù)其營收規(guī)模來看，普特利、中材科技、會通股份有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)競爭力。中國復(fù)合材料行業(yè)區(qū)域集中度根據(jù)中國企業(yè)數(shù)據(jù)庫企查貓，目前中國復(fù)合材料企業(yè)超過3000家，主要分布在珠三角和環(huán)渤海等地，特別以廣東和山東為代表。截至2022年7月，廣東共有相關(guān)復(fù)合材料企業(yè)數(shù)619家，占比13．9%，山東省則有667家，占比12．7%，江蘇企業(yè)數(shù)量占比為8．1%。復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展政策近年來，工信部等多部門都陸續(xù)印發(fā)了支持復(fù)合材料行業(yè)的發(fā)展政策，內(nèi)容著力于復(fù)材料行業(yè)先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。復(fù)合材料興起雖然只有半個多世紀(jì)，但是已經(jīng)取得令人矚目的成就，它在改變著許多高技術(shù)結(jié)構(gòu)的面貌。因此，它是國際上激烈競爭的高技術(shù)領(lǐng)域之一。誰在這種高技術(shù)領(lǐng)域占上風(fēng)，就可能在航空、航天、國防上領(lǐng)先。越來越多的復(fù)合材料產(chǎn)品，正融入生活中的方方面面，帶來便利的同時，也產(chǎn)生了很多需要改進(jìn)的問題，如回收、降低危害等等。目前我國復(fù)合材料行業(yè)企業(yè)在注冊資本5000萬元以上的企業(yè)數(shù)量較少，約為500家，該類企業(yè)主要生產(chǎn)兩種或多種新型復(fù)合材料，如高分子復(fù)合材料、石墨烯復(fù)合材料等;注冊資本在1000-5000萬元的企業(yè)數(shù)量超過1000家，該類企業(yè)主要生產(chǎn)一種或兩種復(fù)合材料，如紙塑復(fù)合材料、木塑復(fù)合材料等。注冊資本1000萬元以下的企業(yè)數(shù)量較多，多為基礎(chǔ)復(fù)合材料的生產(chǎn)。復(fù)合材料興起雖然只有半個多世紀(jì)，但是已經(jīng)取得令人矚目的成就，它在改變著許多高技術(shù)結(jié)構(gòu)的面貌。因此，它是國際上激烈競爭的高技術(shù)領(lǐng)域之一。誰在這種高技術(shù)領(lǐng)域占上風(fēng)，就可能在航空、航天、國防上領(lǐng)先。我國復(fù)合材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游為基質(zhì)材料和增強(qiáng)劑材料，中游按照集體材料不同分為樹脂基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、水泥基復(fù)合材料和碳基復(fù)合材料，下游領(lǐng)域包括航天領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域、風(fēng)電領(lǐng)域等。目前我國復(fù)合材料行業(yè)企業(yè)在注冊資本5000萬元以上的企業(yè)數(shù)量較少，約為500家，該類企業(yè)主要生產(chǎn)兩種或多種新型復(fù)合材料，如高分子復(fù)合材料、石墨烯復(fù)合材料等;注冊資本在1000-5000萬元的企業(yè)數(shù)量超過1000家，該類企業(yè)主要生產(chǎn)一種或兩種復(fù)合材料，如紙塑復(fù)合材料、木塑復(fù)合材料等。注冊資本1000萬元以下的企業(yè)數(shù)量較多，多為基礎(chǔ)復(fù)合材料的生產(chǎn)。我國復(fù)合材料種類較多，以目前行業(yè)中較為主流的復(fù)合材料產(chǎn)品碳纖維復(fù)合材料為例，根據(jù)CNPP的排名，市場上口碑較好的碳纖維復(fù)合材料多為日本和德國的產(chǎn)品，排名前三名的分別為日本東麗、東邦（日本帝人）、西格里（德國），中國較為知名的品牌分別有光威復(fù)材、吉林化纖和中復(fù)神鷹。根據(jù)中國企業(yè)數(shù)據(jù)庫企查貓，目前中國復(fù)合材料企業(yè)超過3000家，主要分布在珠三角和環(huán)渤海等地，特別以廣東和山東為代表。截至2022年7月，廣東共有相關(guān)復(fù)合材料企業(yè)數(shù)619家，占比13．9%，山東省則有667家，占比12．7%，江蘇企業(yè)數(shù)量占比為8．1%。復(fù)合材料行業(yè)目前體量較小，但發(fā)展?jié)摿Υ蟆Ｒ蛱祭w維、玻璃纖維等在復(fù)合材料行業(yè)的廣泛應(yīng)用，隨著國家相關(guān)鼓勵政策的落實，復(fù)合材料未來會出現(xiàn)快速增長。隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，新能源、環(huán)保、高端裝備制造等其他新興產(chǎn)業(yè)的加快發(fā)展，國內(nèi)高性能纖維復(fù)合材料需求將日漸強(qiáng)勁。其中交通運輸、工業(yè)設(shè)備發(fā)展推動高分子復(fù)合材料增長潛力很大，從子行業(yè)應(yīng)用看，航天航空、汽車、風(fēng)電等行業(yè)需求增長力度較強(qiáng)。根據(jù)全球預(yù)測增速6．6%測算，到2027年，中國復(fù)合材料市場規(guī)模有望達(dá)到2615億元。在電池電動汽車產(chǎn)量增加的同時，燃料電池汽車預(yù)計也將快速增長，這兩者都在推動復(fù)合材料及其成型工藝取得新的進(jìn)展。預(yù)計2027年全球復(fù)合材料市場規(guī)模將達(dá)1120億美元。礦用安全材料行業(yè)的發(fā)展情況和未來發(fā)展趨勢（一）煤炭工業(yè)行業(yè)現(xiàn)狀2011年之前，在一次能源結(jié)構(gòu)中煤炭占比一直在70%左右。在未來相當(dāng)長時期內(nèi)，煤炭作為主體能源的地位不會改變。《大氣污染防治行動計劃》到2017年，煤炭占能源消費總量比重降低到65%以下，已提前實現(xiàn)。隨著碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)，煤炭的占比還會小幅下降，但絕對值還沒有達(dá)到高峰，煤炭消費量還會小幅度上漲。再考慮現(xiàn)代煤化工的原料用煤，我國煤炭的消費量還會增加。2021年，我國煤炭消費占比下降到56．0%，下降了0．8%，但消費量卻增長了4．6%。2021年，我國原煤產(chǎn)量40．7億噸，占世界開采總量的50．8%；進(jìn)口煤炭3．2億噸，出口0．03億噸。煤炭對外依存度為7．3%。煤炭工業(yè)是我國能源安全的基石，煤礦安全生產(chǎn)則是煤炭工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。得益于國家層面對煤礦安全生產(chǎn)的重視，一系列安全生產(chǎn)的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)得以制定和實施。1978年全國煤礦死亡率為9．44（人/Mt），2021年該指標(biāo)下降到0．044（人/Mt），煤礦安全生產(chǎn)狀況得以長足進(jìn)步。煤礦安全生產(chǎn)的現(xiàn)實需求帶給了礦用安全材料廣闊的市場空間，在煤礦瓦斯燃爆、冒頂、機(jī)電、運輸、放炮、火災(zāi)、水害和其他共八大類別災(zāi)害中，瓦斯燃爆、冒頂、火災(zāi)、水害的死亡人數(shù)占比最高，且大部分屬較大、重大或特大事故，社會影響大。礦用安全材料主要用途為井下災(zāi)害的治理與開采輔助，其用途為利用材料的固有理化性質(zhì)，對礦井內(nèi)部進(jìn)行加固填充、防水防火，對存在災(zāi)害隱患的開采環(huán)境進(jìn)行提前防治，對災(zāi)害發(fā)生的地點進(jìn)行有效治理避免災(zāi)害的擴(kuò)大。礦用安全材料的廣泛使用有效降低了煤礦開采活動死亡率，為我國煤礦安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。（二）礦用安全材料行業(yè)現(xiàn)狀我國絕大部分煤礦屬于井工煤礦。井工煤礦開采作業(yè)較露天煤礦而言開采難度大、風(fēng)險高。由于開采環(huán)境相對狹小、地質(zhì)狀況相對復(fù)雜、通風(fēng)條件較差且易接觸地下水層等現(xiàn)實條件影響，井工煤礦作業(yè)往往伴隨著水害、火災(zāi)、瓦斯燃爆、煤塵和冒頂?shù)葹?zāi)害的威脅。面對各類井下災(zāi)害，井工煤礦工作者采取了積極的防治措施。早期，煤礦職工采用木材、煤礦渣、黃沙、水泥、混凝土等傳統(tǒng)材料進(jìn)行各類填充、加固等工作，此類材料易獲取，價格低廉，但性能較差；隨后，隨著化學(xué)工程與材料科學(xué)的發(fā)展，部分新型材料與傳統(tǒng)材料開始共同用于井下災(zāi)害治理領(lǐng)域。但由于技術(shù)不成熟，部分材料理化性能較差，安全性較差，對煤礦安全生產(chǎn)和職工人身安全造成了損失。當(dāng)前，為規(guī)范以上亂象，主管部門推行了礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志強(qiáng)制認(rèn)證和《煤礦加固、堵水、充填和噴涂用高分子材料通用安全技術(shù)規(guī)范》《煤礦井下注漿用高分子材料安全使用管理規(guī)范》《煤礦堵水用高分子材料》《煤礦加固煤巖體用高分子材料》《煤礦充填密閉用高分子發(fā)泡材料》等一系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提高了礦用安全材料的技術(shù)門檻，為煤礦安全生產(chǎn)工作和煤礦職工人身安全提供了可靠保證，也為礦用安全材料行業(yè)后續(xù)發(fā)展提供了理論和路線依據(jù)，促進(jìn)了礦用安全材料行業(yè)的有序發(fā)展。1、礦用安全材料與傳統(tǒng)建筑材料的區(qū)別（1）礦用安全材料理化性能要求煤礦開采地下作業(yè)中，常面臨地下水滲入、酸堿性腐蝕、煤層易燃、巖層斷裂等情形。復(fù)雜的作業(yè)面環(huán)境和多發(fā)的各類井下災(zāi)害對礦用安全材料提出了嚴(yán)苛的理化性能要求：一方面，礦用安全材料需根據(jù)種類不同滿足加固、堵水、防火、填充等多種基礎(chǔ)用途對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、韌性、阻燃性、致密性等理化指標(biāo)帶來的嚴(yán)苛指標(biāo)要求；另一方面，礦用安全材料應(yīng)具有可靠的耐用性，對各類環(huán)境影響具有較強(qiáng)的耐受性，能長期有效工作。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料其主要應(yīng)用場景單一，無法與礦用高分子安全材料理化性能一概而論。（2）礦用安全材料安全性要求礦用安全材料主要應(yīng)用場景為礦井下，通風(fēng)環(huán)境相對露天環(huán)境較差，且常與可燃物相接觸，并暴露在后續(xù)作業(yè)環(huán)境中，其安全性直接關(guān)系到煤礦安全生產(chǎn)工作和職工安全：一方面，礦用安全材料在施工過程中不可迅速產(chǎn)生大量熱量，不可迅速產(chǎn)生大量氣體，另一方面，礦用安全材料不應(yīng)本身具有較大毒性或可分解出有毒物質(zhì)威脅。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料對放熱、氣體生成以及劇毒物析出等方面的要求低于礦用安全材料。（3）礦用安全材料可施工性要求井下作業(yè)面對的災(zāi)害情形復(fù)雜，存在巖層斷裂帶加固、頂板加固、采空區(qū)填充、防火防水涂裝、封孔等各類情形，施工面不具有明顯的形狀，這對礦用安全材料的可施工性提出了較高要求：一方面礦用安全材料需以流體形式深入各斷層、裂縫形成整體結(jié)構(gòu)效果，另一方面礦用安全材料其應(yīng)用場景對時效性具有較高要求，需要其迅速反應(yīng)生成固結(jié)物。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料可接受的可施工性要求相對礦用安全材料而言較低。2、礦用安全材料主要類型自煤礦工業(yè)誕生起，礦用安全材料便開始應(yīng)用，而隨著科技水平的不斷提高，新技術(shù)不斷得到應(yīng)用，礦用安全材料也得以與時俱進(jìn)。上世紀(jì)，我國普遍使用粉煤灰、黃土、砂子和水泥等廉價易得的傳統(tǒng)材料用于煤礦災(zāi)害治理。傳統(tǒng)材料價格低廉且施工簡單，有一定程度的加固、填充、堵水及防滅火性能，曾一度是礦用安全材料的主流產(chǎn)品。傳統(tǒng)材料雖價格低廉，但其力學(xué)性能差、致密性低、穩(wěn)定性不高，治理效果較差，無法滿足越來越復(fù)雜的井下環(huán)境與越來越高的煤礦安全生產(chǎn)需求；隨著材料工程的發(fā)展，各類高分子材料以其優(yōu)異的性能受到了礦用安全材料行業(yè)重視。上世紀(jì)七十年代起，國外相繼研發(fā)出聚亞胺膠脂、酚醛樹脂等高分子材料用于煤礦安全和災(zāi)害治理領(lǐng)域，此類材料一般為灌漿材料，以流體形式封裝保存，使用時可向地層巖土孔洞、裂隙及采空區(qū)等進(jìn)行灌注漿液，漿液通過自身組分間化學(xué)反應(yīng)或與空氣反應(yīng)由流體轉(zhuǎn)化成固結(jié)體，可用于填充、包裹、結(jié)構(gòu)支撐等不同用途，起到防滅火、堵水、加固和填充密封等作用。當(dāng)前礦用安全材料的主要研究趨勢在于前沿新材料應(yīng)