芳纶——特种材料,空间广阔,壁垒高企
芳纶具有高强高模、耐热阻燃、绝缘质轻等优良性能,在国防军工、新能源、航空航天等领域有广泛应用。间、对位芳纶是最具实用价值的两大品类。2021年全球芳纶产能约12-13万吨,同比增长约10%;需求约10-11万吨,同比增长约20%。随着下游的蓬勃发展、芳纶作为钢铁、石棉的潜在替代品,市场规模有望大幅增长。2021年全球芳纶市场规模为39亿美元,预计2026年将增至63亿美元,复合增速达9.7%。芳纶产业化难度高,成熟企业从研发到产业化普遍要5年以上时间。我国芳纶起步较晚,被海外垄断多年,国内出台多项政策支持其发展。 间位芳纶:高端应用潜力大,防护新标催生需求 间位芳纶耐热阻燃、绝缘性能突出,在防护服、高温过滤、电气绝缘等方面应用广泛。2021年全球市场规模达7.2亿美元,预计2028年将增至12.7亿美元,复合增速达8.3%。我国间位芳纶高端应用需求占比低,电气绝缘纸、安全防护等高端领域的应用比例与发达国家存在很大差距,国内市场蕴含巨大潜力。间位芳纶是最契合防护新标的材料,预计随着新标逐步推进国内间位芳纶需求将有显著增量。全球间位芳纶供给高度集中,玩家较少。美国杜邦、日本帝人、泰和新材垄断市场,且扩产计划多来自现有玩家,预计寡头垄断秩序将延续,格局长期向好。 对位芳纶:高强特种材料,进口替代大势所趋 对位芳纶突出性能是高强、高模,其重量是钢丝的5-6倍,密度仅为其1/5,大多用作轻质、耐热纺织结构材料或复合结构增强材料,应用领域包括防弹防护、摩擦密封、光缆增强、橡胶增强、轮胎等。全球对位芳纶需求量超过8万吨,我国对位芳纶需求快速增长,从2014年的7000吨增至2018年的1万吨,有望在2025年达2万吨。我国人均对位芳纶消费量远低于欧美地区,发展潜力巨大;随着防弹、轮胎等应用领域的持续拓宽,需求将持续向好。对位芳纶同样呈现寡头垄断格局,杜邦、帝人占据七成市场,国内企业加速扩产,进口替代大势所趋。 芳纶纸、芳纶涂覆:新兴应用,大有可为 芳纶纸:是以芳纶短切纤维、芳纶沉析纤维为原料,经分散、湿法成形制备成纸,再经高温整饰制得的高性能新材料,主要应用于电气绝缘、蜂窝芯材,下游为新能源、5G等领域,预计2028年中国芳纶纸市场规模将达到4.39亿美元,2021-2028年复合年均增长率为14.9%。 芳纶涂覆:芳纶材料耐热性极好,作为隔膜涂覆可大幅降低隔膜高温时的热收缩率,避免电池起火隐患,大幅提升安全等级。此外,芳纶与电解液的浸润性极好,且自身抗氧化性强,能够提升电池循环寿命、充电速度,提高电池的能量密度,其渗透率有望快速提升。 行业重点公司:泰和新材、中化国际 泰和新材:泰和新材是国内芳纶领军企业,具有间位芳纶产能1.1万吨/年、对位芳纶产能0.6万吨/年,芳纶纸产能1500吨/年。公司计划在十四五期间大幅扩张芳纶产能,并逐步完成基地搬迁与产能置换,届时公司间、对位芳纶产能均将超过2万吨/年,芳纶纸产能将扩张3000吨/年;公司正在建设3000万平米/年芳纶涂覆隔膜中试线,计划2023年上半年实现规模生产。 中化国际:公司是新材料平台型上市公司。2022年5月,中化国际高强高模对外芳纶取得重大突破,通过多个下游客户认证,意向订单超过产能,5000吨/年生产线实现满产满销,公司将适时启动对位芳纶扩产计划,预计2023年底扩至8000吨/年以上。 风险提示 1、项目建设进度不及预期; 2、宏观经济运行不及预期。 研究报告全文:行业研究丨深度报告丨化工TableTitle芳纶深度报告高性能纤维材料需求多点开花丨证券研究报告丨报告要点芳纶是一种高科技合成纤维TableSummary具有高强高模耐热阻燃绝缘质轻等优良性能在国防军工新能源汽车通信航空航天等领域有广泛应用芳纶纸芳纶锂电隔膜涂覆等新兴需求持续放量前景空间广阔芳纶行业技术壁垒高寡头垄断格局或将长期不改需求多元共振下国内龙头企业持续扩张有望加速进口替代建议关注芳纶相关标的泰和新材中化国际分析师及联系人TableAuthor马太叶家宏SACS0490516100002SACS0490522060003请阅读最后评级说明和重要声明232丨证券研究报告丨2023-01-01cjzqdt11111化工TableTitle2行业研究丨深度报告芳纶深度报告高性能纤维材料需求多点开花TableRank投资评级看好丨维持TableStockData芳纶TableSummary2特种材料空间广阔壁垒高企市场表现对比图近12个月芳纶具有高强高模耐热阻燃绝缘质轻等优良性能在国防军工新能源航空航天等领域TableChart化工沪深300指数有广泛应用间对位芳纶是最具实用价值的两大品类年全球芳纶产能约万吨202112-130同比增长约10需求约10-11万吨同比增长约20随着下游的蓬勃发展芳纶作为钢-10铁石棉的潜在替代品市场规模有望大幅增长2021年全球芳纶市场规模为39亿美元预-20-30计2026年将增至63亿美元复合增速达97芳纶产业化难度高成熟企业从研发到产业2021122022520228202212化普遍要5年以上时间我国芳纶起步较晚被海外垄断多年国内出台多项政策支持其发展资料来源Wind间位芳纶高端应用潜力大防护新标催生需求间位芳纶耐热阻燃绝缘性能突出在防护服高温过滤电气绝缘等方面应用广泛2021年相关研究全球市场规模达72亿美元预计2028年将增至127亿美元复合增速达83我国间位TableReport潮起潮落披沙沥金化工行业年度芳纶高端应用需求占比低电气绝缘纸安全防护等高端领域的应用比例与发达国家存在很大2023投资策略差距国内市场蕴含巨大潜力间位芳纶是最契合防护新标的材料预计随着新标逐步推进国2022-12-30至暗时刻已过景气复苏伊始石油化工内间位芳纶需求将有显著增量全球间位芳纶供给高度集中玩家较少美国杜邦日本帝人2023年度投资策略2022-12-23泰和新材垄断市场且扩产计划多来自现有玩家预计寡头垄断秩序将延续格局长期向好景气低点已过蓄势待发石油化工行业对位芳纶高强特种材料进口替代大势所趋2022年三季报综述2022-11-15对位芳纶突出性能是高强高模其重量是钢丝的5-6倍密度仅为其15大多用作轻质耐热纺织结构材料或复合结构增强材料应用领域包括防弹防护摩擦密封光缆增强橡胶增强轮胎等全球对位芳纶需求量超过8万吨我国对位芳纶需求快速增长从2014年的7000吨增至2018年的1万吨有望在2025年达2万吨我国人均对位芳纶消费量远低于欧美地区发展潜力巨大随着防弹轮胎等应用领域的持续拓宽需求将持续向好对位芳纶同样呈现寡头垄断格局杜邦帝人占据七成市场国内企业加速扩产进口替代大势所趋芳纶纸芳纶涂覆新兴应用大有可为芳纶纸是以芳纶短切纤维芳纶沉析纤维为原料经分散湿法成形制备成纸再经高温整饰制得的高性能新材料主要应用于电气绝缘蜂窝芯材下游为新能源5G等领域预计2028年中国芳纶纸市场规模将达到439亿美元2021-2028年复合年均增长率为149芳纶涂覆芳纶材料耐热性极好作为隔膜涂覆可大幅降低隔膜高温时的热收缩率避免电池起火隐患大幅提升安全等级此外芳纶与电解液的浸润性极好且自身抗氧化性强能够提升电池循环寿命充电速度提高电池的能量密度其渗透率有望快速提升行业重点公司泰和新材中化国际泰和新材泰和新材是国内芳纶领军企业具有间位芳纶产能11万吨年对位芳纶产能06万吨年芳纶纸产能1500吨年公司计划在十四五期间大幅扩张芳纶产能并逐步完成基地搬迁与产能置换届时公司间对位芳纶产能均将超过2万吨年芳纶纸产能将扩张3000吨年公司正在建设3000万平米年芳纶涂覆隔膜中试线计划2023年上半年实现规模生产中化国际公司是新材料平台型上市公司2022年5月中化国际高强高模对外芳纶取得重大突破通过多个下游客户认证意向订单超过产能5000吨年生产线实现满产满销公司将适时启动对位芳纶扩产计划预计2023年底扩至8000吨年以上风险提示1项目建设进度不及预期更多研报请访问2宏观经济运行不及预期长江研究小程序请阅读最后评级说明和重要声明行业研究深度报告目录芳纶特种材料空间广阔壁垒高企6终端应用广泛市场快速增长6工艺壁垒高企海外常年垄断8间位芳纶高端应用潜力大防护新标催生需求11国内高端需求领域具备潜力11供给高度集中国内龙头加速扩产13对位芳纶高强特种材料进口替代大势所趋15国内对位芳纶消费远低于欧美且大量依赖进口16防弹与增强纤维材料应用广阔18寡头垄断格局国产化进程加速20芳纶纸芳纶涂覆新兴应用大有可为22芳纶纸阻燃绝缘轻量材料22芳纶涂覆新一代锂电隔膜涂覆材料24行业重点公司28泰和新材国产芳纶龙头产能迎来快速扩张28中化国际新材料平台型公司对位芳纶取得突破30图表目录图1芳纶产品图6图2间位芳纶产业链示意图6图3对位芳纶产业链示意图6图4芳纶下游应用十分广泛8图5全球芳纶纤维市场规模含预测8图6芳纶生产技术壁垒高企9图7全球芳纶纤维发展史9图8间位芳纶下游应用示意图11图9全球间位芳纶市场规模稳步提升11图10国外间位芳纶下游应用领域中高端应用占比较高12图11我国间位芳纶下游应用领域中仍以高温过滤为主12图12间位芳纶防护服可规避严重烧伤12图13全球间位芳纶呈现高度寡头垄断格局14图14日本帝人Twaron高性能对位芳纶的制造工艺流程图16图15全球对位芳纶产量及需求量17图16国内对位芳纶产量及需求量17图17全球对位芳纶应用分布17图18我国对位芳纶应用分布17图19中国人均对位芳纶用量远低于欧美地区18请阅读最后评级说明和重要声明432行业研究深度报告图20对位芳纶是防弹衣的主要材料18图21全球防弹纤维材料市场规模持续提升19图22米其林采用帝人Twaron芳纶作为轮胎钢帘线19图232022年全球对位芳纶供给格局不完全统计21图24中国芳纶纸细分市场结构2020年22图25芳纶纸下游主要应用于电气绝缘及蜂窝结构材料等领域23图26全球芳纶纸下游应用分布23图27国内芳纶纸下游应用分布23图28中国市场芳纶纸市场规模含预测24图29涂覆工艺可以改善锂电基膜的性能25图30无涂覆隔膜耐高温性能普遍不足25图31芳纶涂覆使隔膜与电池性能大幅提升26图32泰和新材芳纶研发产业化进程28图33泰和新材营收及同比29图34泰和新材归属净利润及同比29图35泰和新材芳纶业务营收占比首次突破5029图36中化国际芳纶项目车间31表1主要产品间位芳纶对位芳纶对比6表2我国政策支持芳纶产业发展10表3防护新标带动间位芳纶需求增量测算12表4全球间位芳纶产能分布13表5对位芳纶高强度高模量高耐热性且密度较低15表6国内轮胎增强对位芳纶用量测算19表72022年全球对位芳纶产能表不完全统计20表8芳纶纸性能优异22表9全球芳纶纸产能格局2018年24表10锂电池涂覆材料种类介绍25表11芳纶涂覆隔膜在热稳定性浸润性电池能量密度等关键指标中领先25表12全球锂电装机带动芳纶涂覆需求测算26表13泰和新材主要产品及扩产计划28表14泰和新材高强度对位芳纶与海外对比29表15泰和新材高模量对位芳纶与海外对比29表16中化国际化工新材料主要产品产能情况2021年年度报告31请阅读最后评级说明和重要声明532行业研究深度报告芳纶特种材料空间广阔壁垒高企芳纶是一种高科技合成纤维性能卓越芳纶全称芳香族聚酰胺纤维是一种新型高科技合成纤维与碳纤维超高分子量聚乙烯纤维合称为世界三大高性能纤维芳纶具有超高强度高模量和耐高温本质阻燃耐酸耐碱重量轻等优良性能图1芳纶产品图资料来源泰和新材官网长江证券研究所注左为间位芳纶右为对位芳纶上游产业芳纶产业下游产业上游产业芳纶产业下游产业终端应用广泛市场快速增长间苯二胺电器绝缘纸上游产业芳纶产业下游产业间苯二胺电器绝缘纸间位芳纶对位芳纶是最具实用价值的芳纶品种根据聚合时所用单体的种类数可把防护衣芳纶分成芳纶芳纶和芳纶杂环芳纶等其中间位对位芳纶间苯二胺商业化应用最防护衣电器绝缘纸间位芳纶滤料广间位芳纶滤料防护衣橡胶增强间位芳纶耐高温阻燃和绝缘性能出色常作为高温过滤材料绝缘材料使用间位芳纶橡胶增强滤料间苯二甲酰氯电器设备对位芳纶耐热阻燃且具高强度高模量的特点常作为增强材料防弹材料使用间苯二甲酰氯电器设备橡胶增强图2间位芳纶产业链示意图图3对位芳纶产业链示意图间苯二甲酰氯电器设备上游产业芳纶产业下游产业上游产业芳纶产业下游产业上游产业芳纶产业下游产业上游产业芳纶产业对苯二胺下游产业车用摩擦材料车用摩擦材料绝缘材料对苯二胺车用摩擦材料间苯二胺电器绝缘纸防弹材料间苯二胺间苯二胺电器绝缘纸对苯二胺对苯二胺防弹材料防弹材料车用摩擦材料防护衣防护衣对位芳纶轮胎间位芳纶防护衣对位芳纶对位芳纶轮胎轮胎防弹材料间位芳纶高温过滤滤料橡胶制品对位芳纶间位芳纶橡胶增强滤料橡胶制品轮胎间苯二甲酰氯高温传送带对苯二甲对苯二甲酰氯酰氯橡胶制品通讯器材间苯二甲酰氯电器设备对苯二甲酰氯橡胶增强通讯器材橡胶制品电气设备通讯器材对苯二甲酰氯通讯器材间苯二甲酰氯资料来源新材料在线长江证券研究所资料来源新材料在线电器设备长江证券研究所对苯二胺车用摩擦材料表1主要产品间位芳纶对位芳纶对比防弹材料对苯二胺主要产品间位芳纶对位芳纶对位芳纶轮胎车用摩擦材料橡胶制品防弹材料对苯二甲酰氯对位芳纶通讯器材轮胎请阅读最后评级说明和重要声明632橡胶制品对苯二甲酰氯通讯器材行业研究深度报告一步法工艺即低温溶液间歇聚合两步法工艺低温溶液连续聚合聚合物分离工艺原液经过过滤后直接进行湿法纺丝后洗涤干燥后用浓硫酸重新溶解干喷湿法水洗后干燥切断后打包纺丝纤维经过水洗后干燥卷绕成形耐高温分解温度371耐高温分解温度500阻燃性极耐氧指数29阻燃性极耐氧指数32性能断裂强度4-5gd断裂强度20-27gd初始模量60-120gd初始模量600-800gd核心特点耐高温绝缘阻燃耐高温高强度高模量防弹装甲装甲战车运钞车高温过滤材料复合材料汽车轮胎帘子线绝缘材料摩擦材料刹车片应用领域消防服赛车服个体防护防弹衣防弹头盔高温传送带航空航天材料光缆增强材料资料来源新材料在线泰和新材招股说明书长江证券研究所基于优异性能芳纶终端应用广泛汽车工业用于轮胎胶管刹车片离合器减振缓冲器等多部位具有普通配件无法匹敌的超强耐磨耐高温高强度等性能环境保护用于高温烟尘过滤袋具有较高的过滤精度极低的收缩率安全防护用于防护服防护手套等装备能有效抵御高温火焰电弧等伤害信息通信用于光缆防护使细小脆弱的光纤在受到拉力时不致伸长芳纶纸用于手机电池耐高温和绝缘性能避免短路耐磨性使电池受到震动时震动损坏航空工业芳纶复合材料广泛用于飞机天线罩垂尾副翼机体骨架等20多个关键部位是现代飞机中体积用量最多的非金属复合材料轨道交通用于高铁动车地铁等高速轨道交通工具的动力牵引摩擦制动车体结构阻燃内饰等系统的关键部件可有效提高车辆安全性舒适性及使用寿命新能源芳纶纸用于新能源车电机芳纶涂覆芳纶隔膜用于锂电池等国防军工芳纶用作军警作战服防弹衣防弹盔甲材料等请阅读最后评级说明和重要声明732行业研究深度报告图4芳纶下游应用十分广泛资料来源泰和新材官网长江证券研究所下游应用持续扩张芳纶市场规模将快速提升芳纶是一种全球化的商品2021年全球名义产能约12-13万吨同比增长约10全球总需求约10-11万吨同比增长约20随着新能源产业的蓬勃发展汽车工业向高强及轻量化转型军事对轻质和柔性材料的需求快速提升芳纶材料作为钢铁石棉的潜在替代品其市场规模有望大幅增长根据中国复合材料工业协会披露的数据2021年全球芳纶纤维市场规模为39亿美元预计到2026年将达到63亿美元2021年至2026年的复合年增长率为97图5全球芳纶纤维市场规模含预测全球芳纶市场规模亿美元706360503940302010020212026E资料来源中国复合材料工业协会长江证券研究所工艺壁垒高企海外常年垄断芳纶技术难点多产业化壁垒极高芳纶的技术壁垒主要体现在聚合跟纺丝两个主工艺上聚合难点在于对设备要求较高目前国内用到的双螺杆反应器还需依赖进口芳纶生产前后端分别会面临氯离子和硫酸腐蚀对设备材料要求也较高传统不锈钢材腐蚀后的铁离子进入系统会对工艺稳定产生极大干扰影响聚合物的稳定性纺丝需要聚请阅读最后评级说明和重要声明832行业研究深度报告合物溶解于硫酸溶解设备同样无法国产化此外生产中需要的助剂也属于商业机密合适的配比参数影响聚合连续性和稳定性目前市场上没有成熟的工艺包流通需要复杂的经验积累过程纵观海内外各芳纶成熟生产企业从开始研发到实现工业化生产普遍需要5年以上时间图6芳纶生产技术壁垒高企溶解设备双螺杆反应器氯离子腐蚀干喷湿纺工艺技术壁垒无成熟工艺包稳定连续聚合Know-How资料来源我国芳纶1414产业现状及其发展方向白荣光长江证券研究所海外龙头长期技术封锁国内企业近年实现突破芳纶最早由美国杜邦公司开发杜邦于1958年开始研究间位芳纶1967年实现间位芳纶工业化生产商品名Nomex1972年杜邦实现对位芳纶工业化生产商品名Kevlar日本帝人开始生产商品名为Conex的间位芳纶杜邦帝人为巩固产业垄断地位在全球各地布局大量专利且芳纶早期主要应用于国防军工且在航空航天领域有重要用途西方作为管控物资对我国实行禁运对其生产技术也是严格保密封锁因此我国长期以来未能实现完全的技术突破我国于1972年开始进行芳纶的研制工作并于1981年通过间位芳纶的鉴定于1985年又通过对位芳纶的鉴定但由于核心技术的缺失芳纶产业化生产进程受阻仍长期依赖进口直到2004年我国烟台泰和新材间位芳纶成功量产2011年我国烟台泰和新材对位芳纶泰普龙成功推向市场至此我国才正式实现了间对位芳纶的工业化生产图7全球芳纶纤维发展史1967198620002009杜邦开始工业化荷兰阿克苏阿克苏对位芳纶韩国晓星对位芳纶生产间位芳纶对位芳纶量产被帝人收购量产帝人生产Conex间位芳纶帝人集团Technora对泰和新材间位泰和新材泰普龙杜邦生产Kevlar对位芳纶位芳纶量产芳纶量产对位芳纶量产1972198720042011资料来源新材料在线长江证券研究所战略价值突出芳纶产业受政策支持芳纶是具有战略性意义的新材料在军事防护装备航空航天领域等国防领域具有重要作用和巨大的应用潜力但国内产业起步较晚请阅读最后评级说明和重要声明932行业研究深度报告工艺技术产品质量等较海外尚有差距因此我国一直对芳纶有较高的重视度国务院地方政府行业协会等纷纷制定相关政策鼓励和支持国产芳纶的发展表2我国政策支持芳纶产业发展时间颁布机构内容将间位芳纶列为绿灯项目对位芳纶纤维则被列为双2006年中国化纤工业协会绿灯项目明确提出积极开展芳纶开发及其产业化明确了突破对2012年国家发展改革委位芳纶产业化瓶颈拓展在蜂巢结构绝缘纸等领域的应用战略新兴产业重点产品和服务指导目录中芳纶被列2017年发改委入高性能复合材料产业中的高性能纤维及复合材料芳纶及其制备被列入重点新材料首批次应用示范指导2019年工业和信息化部目录2019年版提出加强碳纤维等高性能纤维及复合材料的研发应用2021年国务院其中高性能纤维也包括芳纶关于化纤工业高质量发展的指导意见指出加大研发2022年工业和信息化部对位芳纶原料高效溶解纺丝稳定控制高温热处理大容量连续聚合高速纺丝高稳定高速牵引等技术资料来源中国化工机械网各部委网站中国制造2025华经产业研究院长江证券研究所在下文中我们将详细介绍间位芳纶对位芳纶各自产品的特点需求及行业格局以及芳纶材料的新应用芳纶纸锂电池隔膜涂覆的发展展望请阅读最后评级说明和重要声明1032行业研究深度报告间位芳纶高端应用潜力大防护新标催生需求国内高端需求领域具备潜力全球间位芳纶市场规模稳定增长间位芳纶是一种热稳定性高阻燃性突出电绝缘性好和耐辐射性的高功能纤维材料在防护服装高温过滤材料电气绝缘纸等方面有着广泛的应用根据QYResearch测算2021年全球间位芳纶市场销售额达到了72亿美元预计2028年将达到127亿美元2021-2028年复合增长率为80随着电气绝缘防护服等既有应用领域的发展以及新的应用领域的开拓间位芳纶还将继续保持增长态势图8间位芳纶下游应用示意图资料来源泰和新材公司官网长江证券研究所图9全球间位芳纶市场规模稳步提升全球间位芳纶市场规模亿美元同比右1412720117121101001693108680872126844200202020212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E资料来源QYResearch长江证券研究所我国间位芳纶下游需求高端领域占比较低从全球市场需求来看2018年间位芳纶含造纸用纤维年需求量约为40万吨主要集中在欧美日韩等发达国家我国的间位芳纶需求量大约为6000吨但下游应用领域中仍以水泥钢铁等行业的高温过滤为主60以上该领域竞争较为激烈应用于电气绝缘纸安全防护等高端领域的间位芳纶比例与发达国家存在很大的差距国内市场蕴含着巨大潜力请阅读最后评级说明和重要声明1132行业研究深度报告图10国外间位芳纶下游应用领域中高端应用占比较高图11我国间位芳纶下游应用领域中仍以高温过滤为主电子绝缘纸高温过滤材料安全防护织物安全防护织物高温过滤材料电子绝缘纸电气设备其他橡胶增强资料来源芳纶纤维的研究现状及功能化应用进展长江证券研究所资料来源芳纶纤维的研究现状及功能化应用进展长江证券研究所间位芳纶具有较好阻燃隔热功能在警用防护及产业防护领域的需求呈逐年增长的趋势发达国家已经普遍采用新型阻燃材料制作扑火服装国内的城市消防部门和部分森林防火部门也已普遍采用以芳纶为主的新型阻燃材料制作灭火服装其中武警森林部队自2006年起就全面装备了国产芳纶战斗服图12间位芳纶防护服可规避严重烧伤间位芳纶棉涤纶资料来源Teijin官网长江证券研究所受益国内防护新标间位芳纶需求有望迎来显著提升2017年2月国家质量监督检验检疫总局国家标准化管理委员会发布防护服装--森林防火服国家标准规定了面料颜色阻燃性能理化性能等多项指标间位芳纶在森林防火服中的应用已经铺开警种军队的单兵防护及日常作训服防护质量的提升也已提上日程军队与武警的人员基数及高频率战损有望打开产量消化渠道间位芳纶是最符合国家标准要求的个体防护材料防护服装阻燃服个体防护装备配备规范国家强制标准分别于2021年8月1日和2022年1月1日开始正式实施预计2022-2025年国内防护新标带动的间位芳纶需求增量达1072127024633546吨年表3防护新标带动间位芳纶需求增量测算项目202020212022E2023E2024E2025E请阅读最后评级说明和重要声明1232行业研究深度报告阻燃隔热服需求岗万人143613931351131012711233阻燃隔热服套数333333春夏装芳纶用量kg套050505050505冬装芳纶用量kg套111111间位芳纶渗透率0115102035间位芳纶需求量t292791351262150848630年度新增需求t292501072127024633546资料来源日本帝人官网QYResearch我国作业用防护服标准体系浅析长江证券研究所供给高度集中国内龙头加速扩产全球间位芳纶供给高度集中仅个位数企业具备量产能力其中杜邦产能占比过半泰和新材大幅扩产全球的间位芳纶产能大约为435万吨年目前杜邦为全球最大的芳纶企业产能占据50以上泰和新材于2004年成功实现间位芳纶量产目前已经成为全球第二大的间位芳纶企业拥有11000吨年间位芳纶产能且计划将产能扩张一倍富瑞新材采用国内首套连续聚合装备进行间位芳纶生产2020年底得到环评批复计划2023年投产整体看来间位芳纶行业新进入者较少扩产计划多来自现有玩家预计行业寡头垄断格局将长期不改需求推动下格局有望长期向好表4全球间位芳纶产能分布现有产能规划产能公司地点吨年吨年杜邦美国22000泰和新材中国山东1100011500帝人日本50001500圣欧超美斯中国江苏3000东丽熊津韩国1500汇维仕韩国1000富瑞新材中国6000合计4350019000资料来源中国化信咨询各公司公告各公司官网长江证券研究所请阅读最后评级说明和重要声明1332行业研究深度报告图13全球间位芳纶呈现高度寡头垄断格局杜邦泰和新材帝人圣欧超美斯东丽熊津汇维仕资料来源新材料在线各公司公告各公司官网长江证券研究所请阅读最后评级说明和重要声明1432行业研究深度报告对位芳纶高强特种材料进口替代大势所趋对位芳纶突出的性能是其高强度高模量和出色的耐热性同时它还具有适当的韧性可供纺织加工标准对位芳纶的重量比拉伸强度是钢丝的6倍玻纤的3倍高强尼龙工业丝的2倍其拉伸模量是钢丝的3倍玻纤的2倍高强尼龙工业丝的10倍在200下经历100hr仍能保持原强度的75在160下经历500hr仍能保持原强度的95据此对位芳纶大多被用作轻质耐热纺织结构材料或复合结构增强材料对位芳纶生产工艺一般由聚合纺丝深加工三步组成表5对位芳纶高强度高模量高耐热性且密度较低性能对位芳纶PA66聚酯纤维人造丝高强碳纤维高模碳纤维玻璃纤维密度gcm3144114138153178183258强度cNtex21083845219112378起始模量605101213425628Ntex断裂伸长率362013513014152熔融温度50025526020037003700825耐热性9045552010010095资料来源新材料在线长江证券研究所请阅读最后评级说明和重要声明1532行业研究深度报告图14日本帝人Twaron高性能对位芳纶的制造工艺流程图资料来源Teijin官网长江证券研究所国内对位芳纶消费远低于欧美且大量依赖进口我国对位芳纶需求快速增长潜力巨大根据中国化学纤维工业协会的数据2018年全球的对位芳纶产量约82万吨消费量约80万吨预计2025年全球对位芳纶需求有望增长至13万吨作为典型的军民两用材料对位芳纶的下游应用领域主要包括防弹防护摩擦密封光缆增强橡胶增强轮胎等其中全球范围内用于防弹防护和摩擦密封的比例各为30我国对位芳纶的需求呈现快速发展的态势从2014年的7000吨迅速增至2018年的1万吨并有望在2025年达到2万吨且国内对位芳纶供需严重不匹配本土产量仅能满足极少量需求我国对位芳纶下游应用中光缆占据半数汽车领域次之防弹防护的应用相对较少仍有较大的发展潜力请阅读最后评级说明和重要声明1632行业研究深度报告图15全球对位芳纶产量及需求量图16国内对位芳纶产量及需求量产量万吨需求量万吨产量万吨需求量万吨14251220108156104052000201420152016201720182025E201420152016201720182020E2025E资料来源我国对位芳纶产业链发展现状及展望长江证券研究所资料来源我国对位芳纶产业链发展现状及展望长江证券研究所图17全球对位芳纶应用分布图18我国对位芳纶应用分布防弹防护摩擦密封光缆光缆汽车工业橡胶增强防弹防护轮胎其他其他资料来源我国芳纶发展现状及未来趋势长江证券研究所资料来源我国芳纶发展现状及未来趋势长江证券研究所中国是潜在的芳纶用量大国人均对位芳纶消费量远低于欧美从全球需求市场来看美国欧洲各3万吨中国当前仅13万吨未来增速将远高于全球其他市场目前中国主要生产普通对位芳纶产品高强高模产品被海外企业垄断基本依赖进口缺口较大价格长期维持高位随着传统领域的国产替代汽车轻量化民用防护领域新能源等新兴领域的需求增长和新兴应用的不断开发中国对位芳纶需求将持续保持高速增长预计至2025年国内对位芳纶市场复合年增长率将达17请阅读最后评级说明和重要声明1732行业研究深度报告图19中国人均对位芳纶用量远低于欧美地区人均芳纶用量克人芳纶总需求万吨右1009048036041240120900美国欧洲中国资料来源中化国际公司公告长江证券研究所防弹与增强纤维材料应用广阔对位芳纶又被称为防弹纤维其高强高模的特点使其成为防弹衣防弹头盔材料的不二之选对位芳纶制成的防弹衣与防弹头盔很早就已列装美军早期的硬质防弹衣是由特种钢板超硬铝合金等为主体制成的防弹衣质量较大且不具有柔韧性后期其逐渐被对位芳纶一类的高性能有机纤维取代防弹衣对纤维材料的要求是具有高强度高模量和一定的韧性高强度和高模量使纤维具有优异的抗冲击性能高韧性使纤维在发生形变的过程中可有效地吸收子弹的动能碳纤维虽然也具有很高的强度和模量但其韧性较差可编织性也较差所以不能用作防弹衣织物由对位芳纶编织而成的防弹衣质量较轻穿着舒适灵活行动方便现已经被世界上很多国家的军队列装图20对位芳纶是防弹衣的主要材料资料来源日本Teijin官网长江证券研究所对位芳纶是防弹纤维材料的主要组成部分市场快速增长对位芳纶是软体防弹衣材料的最大细分应用市场份额占比超过70国内防弹防护用对位芳纶供给不足进口依赖度高根据QYResearch2021年全球防弹纤维材料市场规模达75亿美元预计2026年将达到118亿美元市场复合增长率2021-2026年达95请阅读最后评级说明和重要声明1832行业研究深度报告图21全球防弹纤维材料市场规模持续提升全球防弹纤维材料市场规模亿美元同比右CAGR951181211020103951089168126842400202020212022E2023E2024E2025E2026E资料来源QYResearch长江证券研究所对位芳纶在轮胎橡胶增强中应用前景广阔芳纶材料应用于绿色环保轮胎可以使高性能轿车子午胎平均质量减轻10滚动阻力下降12且速度级别越高轮胎滚动阻力降低得越多杜邦公司的数据则显示应用Kevlar芳纶制作轿车子午胎带束层可降低轮胎滚动阻力57用于载重轮胎胎体质量可减轻35千克节油量提高125选用Kevlar芳纶帘线1500Dtex2代替2030HT的钢丝帘线轮胎质量可减轻6575滚动阻力降低815在高速行驶或超重负载的汽车和飞机轮胎上使用对位芳纶帘子线每个轮胎质量可减少3千克而成本仅增加10芳纶也因此成为了近些年应用增长最快的骨架材料之一每年以两位数的速度在增长米其林在PilotSuperSport中应用了日本帝人Twaron高性能对位芳纶材料Twaron具备高强度耐高温和可变张力等特性米其林将其用于轮胎带束层传统轮胎带束层大量采用钢丝帘线而PilotSuperSport系列轮胎在应用Twaron对位芳纶材料后具有更高的强度和更轻的质量图22米其林采用帝人Twaron芳纶作为轮胎钢帘线资料来源Gasgoo米其林官网长江证券研究所受对位芳纶应用技术及成本等因素影响国内轮胎帘线中芳纶渗透率仍较低预计随着材料性能不断完善与消费升级对位芳纶在轮胎中的应用有望持续扩增拉动需求向好表6国内轮胎增强对位芳纶用量测算项目202020212022E2023E2024E2025E请阅读最后评级说明和重要声明1932行业研究深度报告半钢胎总产量亿条454952545556芳纶帘线添加量g条200200200200200200半钢胎芳纶帘线渗透率010710203040半钢胎对位芳纶需求量吨906861040216033004480全钢胎总产量亿条131314141415芳纶帘线添加量g条450450450450450450全钢胎芳纶帘线渗透率010710203040全钢胎对位芳纶需求量吨5854095630126018902700轮胎帘线领域对位芳纶需求量吨1485109551670342051907180轮胎其他领域如面胶对位芳纶需求量297219133468410381436吨国内轮胎增强对位芳纶需求总量吨17813152004410462288616资料来源Wind长江证券研究所寡头垄断格局国产化进程加速全球对位芳纶供给格局呈现高度垄断美国杜邦日本帝人两大龙头占据全球70的份额产能分别为35000吨年32000吨年对位芳纶国产化率较低且需求前景向好国内企业泰和新材中化国际等加速扩产有望实现弯道超车表72022年全球对位芳纶产能表不完全统计现有产能规划在建产能地点生产企业品牌名吨年吨年美国杜邦35000KevlarTwaron日本荷兰帝人32000Technora等韩国可隆7000Heracron3000中国泰和新材6000泰普龙17000中国中化国际50003000中国中芳特纤3200X-FIPER韩国晓星2000ALKEX3000韩国泰光1000中国中蓝晨光10001200中国仪征化纤1000中国京博控股7003000中国平煤神马5002000合计9440032200资料来源国产对位芳纶的挑战和机遇陈超峰中国化工信息周刊光电通信网各公司官网长江证券研究所请阅读最后评级说明和重要声明2032
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