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全球对位芳纶的生产及市场情况

(一)国际情况

1. 国际对位芳纶生产情况

对位芳纶早由美国杜邦公司于20世纪60年代开发成功,1972年开始工业化生产。随后,荷兰、日本、韩国及俄罗斯等国也开始了各自的研究工作。其中美国杜邦和日本帝人在对位芳纶领域拥有技术优势。

2018年国际对位芳纶的产能约9.21t,美国杜邦公司、日本帝人公司及韩国科龙和韩国晓星公司是世界主要的对位芳纶生产商。美国杜邦和日本帝人公司的产能约占全球总产能的65%,产能分别为3.6Va2.6Va,在全球处于垄断地位。烟台泰和拥有对位芳纶产能1 500t,居国际先地位。

2. 国际对位芳纶应用情况

2018年全球对位芳纶的产量约8.2t,下游消耗量约8.0t (1),杜邦和帝人两个的产量占据了全球对位芳纶消费量的70%左右。

在主要应用领域中,其中航空航天与运动器材使用纤维占35%,汽车轮胎子午线及传送带材料用纤维占20%,高强绳索用纤维占10%,防弹衣与头盔用纤维占11%,其他建筑、轨道交通等增强材料占25%。预计未来5年,全球对位芳纶的需求量将达到13t左右,市场增长空间巨大。

(二)国内情况

1. 国内市场需求情况

2018年国内对位芳纶消耗量在1t左右,其中光缆加强用消耗量在4000 ~5000t,安全防护织物用量3000t左右。随着我国交通运输、光纤通信、高速铁路、航空补强、轻量汽车子午胎用帘子布及刹车片等领域和防护等领域应用的快速发展,对位芳纶的需求将呈现更加旺盛的局面。目前国内对位芳纶装置产能超过1t,但实际有效产能约2000t,产量1500t左右(表2),仅有2%左右用于出口。在我国对位芳纶的市场需求中,除了国内1,500t产品供应外,其余全部来自进口,杜邦、帝人的供应量在5000~6000t,国产对位芳纶产量远远小于市场需求,可发展空间巨大。

未来5~10年,随着我国对位芳纶性能的提升,产品规格的继续丰富,以及下游制造及应用领域的高质量发展,对位芳纶生产规模的扩大带来的制造成本降低,对位芳纶的消费将更多应用到军工、航天、航空、运动休闲器材及建筑领域,预计市场需求增长率保持在10%左右。到2025年对位芳纶的需求量将达到20000t

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“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7.6t/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2000t/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。

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

对位芳纶的军用市场

美国利用凯夫拉材料研发出来了有名的PASG吨头盔,是世界上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。

20127月,我国将宽带升级工程上升为战略,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。