2019年中國對位芳綸行業(yè)市場現(xiàn)狀及應(yīng)用領(lǐng)域分析[圖]

    芳綸纖維是芳香族聚酰胺纖維的簡稱，是一種新型高科技合成纖維，由芳香基團(tuán)和酰胺基團(tuán)連接組成線性聚合物。由于芳香基取代了脂肪基，分子鏈的柔性減小而剛性增強(qiáng)，反映在纖維性能方面，其耐熱性和初始模量都顯著增大。芳香族聚酰胺纖維是目前有機(jī)耐高溫纖維中的主要類別，其中最具實用價值的品種有兩個：一是分子鏈排列呈鋸齒狀的間位芳綸纖維，我國稱之為芳綸1313；一是分子鏈排列呈直線狀的對位芳綸纖維，我國稱之為芳綸1414。兩者化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，但性能差異較大，應(yīng)用領(lǐng)域各有不同。間位芳綸具有突出的耐高溫、阻燃和絕緣性，主要應(yīng)用于高溫防護(hù)服、電絕緣和高溫過濾等領(lǐng)域。對位芳綸則具有高強(qiáng)度高模量的特點，素有高分子材料中的“百變金剛”之稱，主要應(yīng)用于個體防護(hù)、防彈裝甲、力學(xué)橡膠制品、高強(qiáng)纜繩、石棉替代品等。

間位芳綸和對位芳綸化學(xué)結(jié)構(gòu)式

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    芳綸樹脂的合成方法有低溫溶液聚合法、直接溶液聚合法、界面縮聚法、酯交換法、氣相聚合法和酰胺化縮聚等，其中低溫溶液聚合法是目前工藝上最成熟的合成方法。芳綸經(jīng)化學(xué)合成后需要紡成纖維才可向下游應(yīng)用，間位芳綸纖維制備主要有干法紡絲和濕法紡絲，對位芳綸通常采用干噴濕法紡絲工藝。

芳綸纖維的合成及應(yīng)用

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   一、對位芳綸市場現(xiàn)狀

    對位芳綸性能優(yōu)異，最突出的性能是高強(qiáng)度和高模量，其強(qiáng)度是鋼的3倍、強(qiáng)度較高的滌綸工業(yè)絲的4倍；初始模量是滌綸工業(yè)絲的4~10倍、聚酰胺纖維的10倍以上。對位芳綸穩(wěn)定性高，在150℃下收縮率為零，在高溫下仍能保持較高的強(qiáng)度，如在260℃溫度下仍可保持原強(qiáng)度的65%。對位芳綸的突出性能使其在國防和民用領(lǐng)域均有重要應(yīng)用。

對位芳綸與其他高強(qiáng)度纖維的性能比較

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    全球?qū)ξ环季]纖維產(chǎn)量和消費量穩(wěn)健增長。2018年產(chǎn)量約8.2萬噸，消費量約8.0萬噸，下游主要集中于安全防護(hù)、車用摩擦材料、光纖增強(qiáng)保護(hù)、橡膠增強(qiáng)等。而國內(nèi)2018年對位芳綸消費量約1萬噸，下游主要應(yīng)用于光纖保護(hù)增強(qiáng)及安全防護(hù)領(lǐng)域。

對位芳綸消費量穩(wěn)健增長

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全球?qū)ξ环季]下游分布

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國內(nèi)對位芳綸消費量

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國內(nèi)對位芳綸下游分布

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    智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國芳綸產(chǎn)業(yè)前景規(guī)劃及投資戰(zhàn)略分析報告》數(shù)據(jù)顯示：當(dāng)前全球?qū)ξ环季]主要生產(chǎn)商以國外企業(yè)為主，美國杜邦和日本帝人占據(jù)主導(dǎo)地位，兩者產(chǎn)量占全球消費量約70%。我國對位芳綸研究起步較晚，尚未實現(xiàn)技術(shù)的全面突破，80%以上依賴進(jìn)口。國內(nèi)對位芳綸裝置產(chǎn)能超1萬噸，但實際有效產(chǎn)能僅約2000噸，實際產(chǎn)量約1500噸，主要來自于泰和新材。

全球主要對位芳綸生產(chǎn)企業(yè)

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    由于對位芳綸在軍工領(lǐng)域具有重要應(yīng)用屬性，而國內(nèi)技術(shù)落后于海外企業(yè)，因此對位芳綸是政策長期重點支持的新材料之一，國產(chǎn)化替代需求強(qiáng)烈。國內(nèi)對位芳綸80%依賴進(jìn)口，其中主要來自于美國、日本等企業(yè)，而近年來全球貿(mào)易環(huán)境不確定性增強(qiáng)，軍工等高端、敏感性應(yīng)用領(lǐng)域容易受到海外企業(yè)限制，因此國產(chǎn)化替代需求愈發(fā)迫切。

國內(nèi)企業(yè)對位芳綸擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃

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    對位芳綸需求旺盛，價格大幅上漲。尤其在2018年，由于國內(nèi)越來越嚴(yán)格的環(huán)保要求導(dǎo)致國內(nèi)對位芳綸生產(chǎn)原料供應(yīng)緊張，加上同期美軍啟動單兵武器裝具換裝,其中包括迷彩服、頭盔、作戰(zhàn)靴、戰(zhàn)斗背心等單兵裝具，因此杜邦產(chǎn)品優(yōu)先保障美國供應(yīng)，國內(nèi)供給缺口增大，導(dǎo)致產(chǎn)品平均價格由2017年約15.5萬元/噸上漲至約23.5萬元/噸，同比上漲51.6%。2019年對位芳綸價格整體穩(wěn)定，平均價格維持在22-24萬元/噸。

對位芳綸價格持續(xù)上漲（萬元/噸）

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    二、對位芳綸行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域

    對位芳綸屬于典型的軍民兩用材料，在軍用方面，對位芳綸纖維織物具有高抗張強(qiáng)度、高彈性模量和低密度的性能特點，能迅速將子彈的沖擊能量吸收并分散轉(zhuǎn)移，避免造成“鈍傷”，因而防護(hù)效果顯著，被譽(yù)為“終極防彈材料”，廣泛應(yīng)用于防彈衣、防彈頭盔、搜排爆服和軍警作訓(xùn)服等個體防護(hù)裝備。美國利用凱夫拉材料研發(fā)出來了著名的PASGT頭盔，是世界上第一種大量裝備的防彈頭盔。在此之后，各國開始防彈頭盔研制工作，材料上基本都是采用對位芳綸。我國軍隊目前普遍裝備的是QGF02/03式凱夫拉防彈頭盔，另有部分軍隊依舊裝備的是老舊的GK80鋼盔，仍然存在替換需求。根據(jù)2018年底陸軍裝備部招標(biāo)中心新型軍用頭盔招標(biāo)結(jié)果，招標(biāo)采購數(shù)量不少于35萬頂，盔體為芳綸材料，以2kg/頂計算，預(yù)計對位芳綸需求約700噸。此外對位芳綸制成的復(fù)合材料具有優(yōu)異的輕量化效果及防彈等性能，在武器裝備等領(lǐng)域的應(yīng)用也將逐漸提升。過去很長一段時間西方國家一直將對位芳綸作為戰(zhàn)略物資管制對我國禁運(yùn)，而我國產(chǎn)量寥寥，原料受制于人導(dǎo)致我國難以在國防軍工領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用，隨著國產(chǎn)化進(jìn)程的加快，國防軍工應(yīng)用有望快速增長。

    對位芳綸高強(qiáng)度和高模量、較低的密度和耐蠕變性等特點使其常被用作支撐光纖、電纜的增強(qiáng)材料，用來保護(hù)光導(dǎo)纖維及電纜導(dǎo)芯因過載引起的軸向應(yīng)變。纖維的不可燃性，在電纜使用中也起到一定的防火保護(hù)作用。因此對位芳綸纖維廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外光纖和電力纜的增強(qiáng)件，對推動我國新一代通信技術(shù)的發(fā)展起到重要作用。2012年7月，我國將寬帶升級工程上升為國家戰(zhàn)略，即“寬帶中國”戰(zhàn)略，隨后幾年，我國新建光纜長度和光纜產(chǎn)量快速增長，帶動對位芳綸需求。近幾年隨著寬帶入戶的普及以及4G建設(shè)大潮的退卻，我國光纜產(chǎn)量和新建長度有所放緩。目前國內(nèi)光纖保護(hù)增強(qiáng)用對位芳綸消費量約4-5千噸，國內(nèi)企業(yè)供應(yīng)量近約6-7百噸，存量替代空間在3000噸以上。而2019年作為5G元年，未來5G建設(shè)資本開支將逐步加大，預(yù)計將重新帶動光纜需求增長，光纖增強(qiáng)保護(hù)用對位芳綸消費量也將進(jìn)一步提升。

我國新建光纜長度趨勢

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我國光纜產(chǎn)量趨勢

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    芳綸漿粕是一種高度原纖化的纖維，具有較高的比表面積和獨特的高抗拉強(qiáng)度及低密度，可以作為特殊的增強(qiáng)材料分散到樹脂、橡膠等不同基體中。目前，在制造制動器襯片和離合器面片的耐磨增強(qiáng)材料中，芳綸漿粕已成為新型有機(jī)材料的首選。對位芳綸漿粕具有高抓附能力，可提高摩擦材料的“生強(qiáng)度”。Kevlar漿粕增強(qiáng)剎車片在成坯時能提高預(yù)坯的強(qiáng)度，在剎車片硫化之前能有效提高加工工藝性，同時可有效提高摩擦材料的使用壽命，降低剎車鼓或盤的磨損及制動過程中的噪音。

    對位芳綸還適用于作為輪胎子午線及其它橡膠制品的增強(qiáng)。芳綸增強(qiáng)輪胎具有較高的行駛速度、操控性和舒適性，還能降低車身重量，減少滾動摩擦和行駛中的噪聲，降低“面外彎曲剛度”，減少滾動摩擦，降低燃油消耗，具有節(jié)能、低噪音、長壽命的特性。目前固特異、米其林、倍耐力、普利司通等國際輪胎廠商已商業(yè)化應(yīng)用對位芳綸增強(qiáng)輪胎配套各類高端車型。國內(nèi)萬力輪胎、青島森麒麟和雙星輪胎等開展了對位芳綸增強(qiáng)乘用胎的研發(fā)，玲瓏輪胎、三角輪胎和雙錢輪胎則開展了對位芳綸增強(qiáng)載重子午胎的研發(fā)和生產(chǎn)。此外采用針織（或編織）工藝將對位芳綸捻線加工成網(wǎng)格布，再與橡膠復(fù)合，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于汽車膠管，如冷卻水管、燃油管、制動管，尤其是渦輪增壓管。國內(nèi)汽車膠管代表性企業(yè)有美晨生態(tài)、安徽中鼎、天津鵬翎、浙江峻和等，芳綸膠管已為大眾、通用、奇瑞等主車廠配套。

商業(yè)化的對位芳綸增強(qiáng)輪胎應(yīng)用

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    從全球看車用摩擦材料加橡膠增強(qiáng)材料消費量約3萬多噸，國內(nèi)由于纖維原料制約以及汽車工業(yè)發(fā)展與海外仍有差距，該領(lǐng)域應(yīng)用尚處于起步階段。2018年我國汽車產(chǎn)量約2780萬輛，占全球約30%，是最大的汽車生產(chǎn)消費國，未來對位芳綸市場大有可為。