玻璃纤维需求增长明显放缓
根据中国玻璃纤维工业协会统计,2022年我国玻纤纱总产量为687万吨,同比增长10.1%;2022年全球玻纤纱产量预计超1000吨。从全球玻纤下游应用的角度来看,建筑建材、交通运输、电子电器、工业设备和能源环保分别占比35%、29%、15%、12%、9%。
资料来源:观研天下数据中心整理
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玻璃纤维应用广泛
1、风电叶片:玻纤仍为主流复材选项
使用复合材料成为当前叶片制造的核心选项。随着风电行业取消补贴、步入平价上网时代,提高风电机组的单机功率成为降低度电成本的最有效手段之一,相应地,风电机组及叶片的“大型化、轻量化和低成本”成为行业发展的必然趋势。纤维增强复合材料凭借出色的力学性能、耐腐蚀、寿命长等优势逐渐成为大叶片的唯一可选材料,目前叶片主要应用的增强纤维为玻璃纤维和碳纤维,其中玻璃纤维广泛应用于叶片的蒙皮、腹板、主梁、前后缘及叶根补强等区域,是风电领域中应用部位较广、应用体量较大的增强材料;而碳纤维的强度、模量及成本均数倍于玻璃纤维,考虑风电产业链的竞争激烈程度及成本敏感度,碳纤维主要应用于承载要求最高的主梁部位。
2、交通运输:复合材料系实现汽车、轨交轻量化的最优解
使用复合材料是实现汽车轻量化的有效手段。汽车是玻纤在交通运输领域的一大重要应用方向。为减少化石燃料的消耗和减少碳排放,汽车轻量化以及启用锂电池、氢燃料电池等新型动力系统替代化石能源成为行业发展的必然趋势。根据《长纤维增强热塑性复合材料在汽车轻量化上的应用》,若汽车整车质量降低10%,燃油效率可提高6%-8%;若车辆每减轻100kg,二氧化碳排放可减少6-8g/km。可见汽车轻量化是提高燃油经济性和车辆运行可靠性的关键手段之一,而新能源汽车的普及更是有望加速这一进程(对提升续航的诉求较强)。实现汽车轻量化可通过改进整车设计、选用新材料或新工艺等途径进行,材料选取方面,使用复合材料替代金属能有效减轻汽车重量,当前最主流的车用复合材料当属玻纤增强复合材料体系。碳纤维在汽车上的应用尽管也有一定进展,但受制于高昂的材料成本,预计在很长一段时间内仍然无法对玻纤形成大量替代。
不同材料的密度和抗拉强度
材料品种 | 密度(g/cm3) | 抗拉强度/MPa |
钢 | 7.8 | 363-441 |
耐候钢 | 7.85 | 490 |
不锈钢 | 7.98 | 520 |
铝 | 2.7 | 127-177 |
铝合金 | 2.63-2.85 | 110-650 |
玻璃纤维 | 2.5 | 1370-1470 |
碳纤维 | 1.8 | 2790-3100 |
资料来源:公开资料
玻纤复合材料在汽车上的应用部位:随着材料性能及应用工艺的持续优化改进,玻纤增强复合材料在汽车上的应用范围不断扩大,逐渐从非结构的内饰件延展至外饰件、半结构件、结构件及功能部件。以LFT为例,LFT改善了SFT的纤维长度缺陷,在强度、抗撞击性能、能量的吸收率等方面都有显著提高,已成为汽车工程师制造高抗冲半结构件和结构件的优选材料,在汽车防撞梁、前端模块、仪表盘骨架、车门组件、电瓶箱、座椅骨架板、车身底部防护板等部位得到广泛应用。另外,随着新能源汽车的推广,相比于传统油车来说,新能源汽车少了发动机总成,但是增加了动力电池系统,电池外壳的制作同样优先选用轻质高强的复合材料。
玻纤在汽车上的应用部位
应用部位 | 具体描述 |
车身外覆盖件 | 轿车的保险杠、天窗、后备厢盖、后举升门、备胎厢、车灯反射罩、尾翼(扰流板)等,SUV车型的大包围部件及其他车身部件,中重型载货车驾驶室车身部件、导流装置和客车车身部件 |
内饰件及结构件 | 仪表盘骨架、方向盘骨架、保险杠骨架、座椅骨架、前端支架、内顶棚骨架、地板等 |
功能件 | 发动机内部件及周边部件,如气门罩盖、进气歧管、油底壳、隔音罩盖等;暖风机、空调等 |
资料来源:公开资料
除汽车之外,碳纤维、玻璃纤维等纤维复合材料在高铁、地铁等轨道交通领域的应用也越发普遍。相比于传统的金属制件,复合材料具备轻质高强、阻燃性能好、设计自由度大、耐疲劳性好、耐腐蚀性好、高阻尼等优势,可广泛应用于:
1)轨道交通车辆的非主承力件和主承力件结构
根据观研报告网发布的《中国玻璃纤维行业发展现状分析与投资前景研究报告(2024-2031年)》显示,复合材料最初用于列车的装饰板、格栅、铭牌等一些装饰件上,然后用在列车的车门、洗手间、座椅等组装件上,当前部分开始用到转向架、车体、闸瓦、齿轮箱等关键主承力件上,如复兴号车体应用到玻纤/碳纤维增强材料,北京地铁14号线采用了酚醛/玻璃纤维复合材料的司机室端罩、车头罩等,铁路车辆大量使用复合材料制造主承力件和关键部件是必然趋势。
2)轨道枕木
相较于传统的木质枕木、钢筋混凝土枕木等,复合材料枕木具有显著的减震降噪、持久耐用、低碳环保、性价比高等优点,日本、欧洲、北美等国家地区聚氨酯枕木市场发展已较为成熟,国内从2005年开始先后在广州地铁4号线、上海地铁8号线等项目上采用。
出口情况总体较为乐观
根据数据显示,2021-2022年我国玻纤及制品净出口量同比均有两位数的增幅,主要系海外疫情影响而国内管控较好,导致国内出口量有较大幅度增长。2022年二季度出口开始转差,2023年受美国加息周期影响,欧洲等国家海外需求受到影响,上半年出口形势维持低迷,整体出口量同比下滑11%。2023年三季度出口量同比增长15.9%,推测原因主要系低基数影响,叠加美国加息周期结束,海外大量国家经济复苏。
资料来源:观研天下数据中心整理
贸易壁垒下海外建厂持续推进。近几年我国玻纤企业在国际市场上遭遇的贸易摩擦不断升级,具体表现为税率不断抬高、地域范围不断扩大。2018年7月美国政府对包含玻纤产品的2000亿美元中国商品加征10%关税,2019年5月将该税率提高至25%;2019年欧盟委员会接连对原产于中国和埃及的玻纤纱和玻璃纤维织物发起反倾销和反补贴调查,最终于2020年6月裁定对原产于中国的玻璃纤维织物征收34%-69%的反倾销税和17%-30.7%的反补贴税,对原产于埃及的玻璃纤维织物征收20%的反倾销税和10.9%反补贴税,对原产于埃及和巴林的玻纤纱征收13.1%的反补贴税;此外,土耳其于2021年3月裁定对自泰国进口而原产自中国的玻璃纤维产品征收35.75%的反倾销税,2022年10月土耳其贸易部发布公告称对原产于中国的玻璃纤维及其制品继续以到岸价征收反倾销税。贸易壁垒下,国内龙头企业出海建厂持续推进,目前中国巨石已在埃及和美国设厂,合计拥有产能41.6万吨(不考虑冷修)。
中国巨石海外产能梳理
基地 |
产线 |
产能(万吨) |
投产时间 |
埃及 |
无碱玻纤生产线一期 |
8 |
2013.11 |
无碱玻纤生产线二期 |
8 |
2016.06 |
|
无碱玻纤生产线三期 |
4 |
2017.09 |
|
无碱玻纤生产线四期 |
12 |
2022.12 |
|
美国 |
一号生产线 |
9.6 |
2019.05 |
资料来源:公开资料
截至2022年底,我国玻纤粗纱产能约为576万吨,其中中国巨石、中材科技(泰山玻纤)和重庆国际国内粗纱产能分别为206万吨、103万吨、91万吨,占全国总产能的比重分别为35.7%、17.9%、15.8%。
2023-2024年新增产能集中投放,参与企业持续增加。根据各公司公开披露信息,统计得2023-2024年行业新增产能保底分别为65万吨、87万吨,冷修、停产抵消后的净新增产能分别为28.5万吨、49万吨。新投产能多数来自业内第一、第二梯队的资深厂家,但也不乏一些新进入者,包括内蒙古天皓玻纤有限责任公司、东方希望集团和协和新能源,其中内蒙古天皓玻纤有限责任公司进度最快,统共规划60万吨产能,原计划2023年底投产一期12万吨,同时二期24万吨已动工。
2023年中国玻纤粗纱产能增减明细
公司 |
产线项目 |
性质 |
产能(万吨) |
点火/冷修时间 |
邢台金牛 |
2线 |
冷修 |
3 |
2023年9月 |
山东九鼎 |
1线 |
冷修 |
7 |
2023年6月 |
重庆国际 |
长寿F10线 |
冷修 |
10 |
2023年8月 |
重庆国际 |
大渡口F03线 |
冷修 |
6.5 |
2023年11月 |
内江华原 |
威远6线 |
冷修 |
5 |
2023年11月 |
长海股份 |
天马1线 |
冷修 |
3 |
预计2023年底 |
重庆国际 |
大渡口F02线 |
冷修复产 |
5改6 |
2023年3月 |
泰山玻纤 |
邹城4线 |
冷修复产 |
6改12 |
2023年2月 |
中国巨石 |
九江智能生产线1线 |
点火 |
20 |
2023年5月 |
重庆国际 |
长寿F13线 |
点火 |
15 |
2023年10月 |
内蒙古天皓 |
年产60万吨高性能玻纤一期 |
点火 |
12 |
预计2023年底 |
新投产能合计 |
65 |
|||
净新增产能合计 |
28.5 |
资料来源:公开资料
2024年中国玻纤粗纱产能增减明细
公司 |
产线项目 |
性质 |
产能(万吨) |
点火/冷修时间 |
中国巨石 |
桐乡3线 |
冷修 |
12 |
2024年(大概率) |
泰山玻纤 |
泰安满庄1线 |
冷修 |
10 |
2024年(大概率) |
泰山玻纤 |
泰安满庄2线 |
冷修 |
10 |
2024年(大概率) |
山东玻纤 |
沂水5线数字化改造项目 |
冷修 |
6 |
2024年(大概率) |
中国巨石 |
九江智能生产线2线 |
点火 |
20 |
2024年(确定) |
中国巨石 |
淮安1线 |
点火 |
10 |
2024年(确定) |
泰山玻纤 |
太原1线 |
点火 |
15 |
2024年(大概率) |
长海股份 |
常州60万吨高性能玻璃纤维智能制造项目(一期) |
点火 |
15 |
2024年(确定) |
山东玻纤 |
沂水高性能(超高模)玻纤智造项目(一期) |
点火 |
3 |
2024年(大概率) |
山东玻纤 |
沂水高性能(超高模)玻纤智造项目(二期) |
点火 |
12 |
2024年(大概率) |
邢台金牛 |
冀中新材3线 |
点火 |
12 |
2024年(确定) |
新投产能合计 |
87 |
|||
净新增产能合计 |
49 |
资料来源:公开资料(qmm)
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