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玻璃纖維行業(yè)與上下游的關(guān)聯(lián)性
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 國際復材    2023-12-21

（1）玻纖上游產(chǎn)業(yè)分析

玻纖的生產(chǎn)成本主要由原材料、能源、人工成本、固定資產(chǎn)折舊等部分組成。原材料包括礦物原料和化工原料，能源主要為電力和天然氣。

①礦物原料

礦物原料主要為白泡石、葉蠟石、高嶺土、硼鈣石、石灰石、石英砂等，其中白泡石、葉蠟石和高嶺土用量最大。礦物原料按一定的配方磨成礦石粉，經(jīng)池窯高溫熔制、拉絲后便形成了玻璃纖維原絲的外觀物理形態(tài)。

中國是葉蠟石和高嶺土資源十分豐富的國家，葉蠟石是一種含羥基的層狀鋁硅酸鹽礦物，主要集中在福建省和浙江?。桓邘X土是一種以高嶺石族粘土礦物為主的粘土和粘土巖，主要產(chǎn)地有湖北、內(nèi)蒙古、貴州等地。

白泡石和高嶺土的混合玻璃纖維粉成分與葉蠟石非常接近，可替代原葉蠟石粉配方進行拉絲作業(yè)。白泡石盛產(chǎn)于重慶、四川、湖北和廣西等地，開采方便且價格便宜。國際復材于 2009 年率先試用白泡石與高嶺土的混合料取代葉蠟石，并于2012 年開始批量使用，實現(xiàn)了玻纖生產(chǎn)用礦物原料來源的多元化。

②化工原料

化工原料主要用于制備浸潤劑。浸潤劑是由成膜劑、潤滑劑、偶聯(lián)劑、輔助成分等相關(guān)助劑多元復合配置而成的水基乳液或溶液。輔助成分包括潤濕劑、pH調(diào)節(jié)劑、增塑劑、交聯(lián)劑、消泡劑、防腐劑等。在玻璃纖維生產(chǎn)中，浸潤劑能夠有效地將纖維單絲粘合成為原絲并在退繞過程中避免紗股間粘結(jié)，同時在纖維的各種制造階段中保護紗股不受磨損；

依據(jù)成型產(chǎn)品的不同工藝需要，浸潤劑賦予纖維某些特殊性，如集束性、短切性、分散性等，能夠改善纖維與樹脂基材間的相溶性與粘結(jié)性等。浸潤劑原材料及配方技術(shù)是體現(xiàn)各類玻纖制品內(nèi)在質(zhì)量的最關(guān)鍵技術(shù)，玻纖及其制品的競爭很大程度上依賴于浸潤劑原材料及配方技術(shù)，由于該技術(shù)直接關(guān)系到各類玻纖及其制品內(nèi)在質(zhì)量，已經(jīng)成為玻纖生產(chǎn)企業(yè)保持可持續(xù)發(fā)展的核心競爭力之一。

③能源玻纖生產(chǎn)的能源主要為電力、天然氣。

（2）玻纖下游產(chǎn)業(yè)分析

由于玻璃纖維復合材料不僅具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、輕質(zhì)高強、絕緣性能好、節(jié)能保溫、減震、抗疲勞、抗腐蝕、成型加工便捷等特點，因此玻璃纖維在風電葉片、汽車制造、軌道交通、電子通信、家用電器、建筑材料、工業(yè)管罐、航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，

① 建筑材料

隨著全球城市化進程的快速發(fā)展，各國基建投資持續(xù)增長。其中2012 年至2022年，我國建筑業(yè)總產(chǎn)值由 13.72 萬億元增長至31.19 萬億元，年均復合增長率8.56%。在建筑領(lǐng)域，玻璃纖維廣泛的應(yīng)用于建筑承載工程中的加固材料（混凝土梁、柱）、建筑物內(nèi)外墻體保溫、防水、抗裂材料和節(jié)能建筑門窗等。

近年來，隨著國家對建筑節(jié)能的要求不斷提升，加之地方政府對建設(shè)節(jié)能綠色建筑的政策支持，玻纖聚氨酯復合材料因其具有隔熱性能好、耐火性能好、強度高等優(yōu)點被更加廣泛地應(yīng)用于節(jié)能門窗領(lǐng)域，玻纖節(jié)能門窗的市場滲透率不斷提高。在建筑業(yè)總產(chǎn)值高速增長的情況下，玻璃纖維作為建筑基礎(chǔ)材料的需求也將隨之增長。

②交通運輸

玻璃纖維在交通運輸領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在軌道交通裝備、汽車制造和其他交通工具制造三大領(lǐng)域。A.軌道交通裝備為了解決城市交通擁堵與環(huán)境污染，節(jié)省出行時間，我國正處在軌道交通建設(shè)的繁榮時期，已經(jīng)成為世界上最大的軌道交通市場。2015 年至2022 年，我國軌道交通裝備市場從 3,899 億元增長至 9,673 億元，年均復合增長率 13.86%。

在軌道交通領(lǐng)域玻璃纖維既可以應(yīng)用于應(yīng)急疏散平臺、電纜架、電纜槽、隔音屏障、走道格柵、護欄格柵等設(shè)施中，又可用于高鐵列車的車頭前端部、車門、座椅、墻板、轉(zhuǎn)向架、司機臺儀表框、車頂受電弓罩、蓄電池箱等結(jié)構(gòu)件。在國家大力發(fā)展軌道交通的政策背景下，玻璃纖維在軌道交通領(lǐng)域的市場前景廣闊。

B.汽車制造

隨著國家對節(jié)約能源與環(huán)境保護的日益重視，燃油車的節(jié)能減排與新能源車的普及推廣是汽車行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。在確保整車安全的前提下，在前端模塊、發(fā)動機罩、新能源汽車電池保護盒、復合材料板簧、儀表板、底護板、車門板、翼子板、側(cè)裙板等部位可較多使用玻纖增強復合材料，有效的降低整車質(zhì)量，對燃油車油耗的降低以及新能源汽車續(xù)航里程的提升具有顯著作用。

根據(jù)中國汽車工程學會編著的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》提及的減重目標作為測算基礎(chǔ)，預(yù)估 2025 年新能源汽車改性塑料用量將從2019 年的163 千克/臺提升至247 千克/臺，市場增長空間仍然較大。

C.其他交通工具

在飛機上，玻纖復合材料主要用于制造內(nèi)外側(cè)副翼、方向舵、擾流板、機艙內(nèi)的頂板、行李箱、儀表盤、機身空調(diào)艙、蓋板等；在船舶上，玻纖復合材料主要用于制造聲吶導流罩、雷達罩、動力部件的防腐層、甲板、風帽、風斗、燃油箱、舵葉、儀表盤、推進器等。

③電子電器

玻璃纖維在電子電器領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在電子通信、家用電器等行業(yè)。

A.電子通信

玻纖在電子通信領(lǐng)域的應(yīng)用包括印制電路板和電子產(chǎn)品部件。信息產(chǎn)業(yè)中印制電路板是一個不可或缺的主要支柱，電子設(shè)備均要求高性能化、高速化和輕薄短小化，作為多學科行業(yè)的印制電路板是高端電子設(shè)備最關(guān)鍵技術(shù)。印制電路板的基礎(chǔ)材料是覆銅板。覆銅板是以電子級玻璃纖維布為基材，我國已經(jīng)成為全球最大的覆銅板產(chǎn)地。隨著我國 5G 電子行業(yè)的快速發(fā)展，帶動了電子級玻璃纖維需求的持續(xù)增長，市場前景廣闊。

電子產(chǎn)品部件主要包含電子結(jié)構(gòu)件和殼體。電子器件的精確裝配及強度需求，要求結(jié)構(gòu)件具有較高的尺寸穩(wěn)定性和力學性能，異形玻璃纖維復合材料具有低翹曲、高強度的優(yōu)點，能夠較好的契合市場的需求。

隨著 5G 產(chǎn)業(yè)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，對于電子零部件在高頻傳輸條件下的介電性能提出了更高的要求，低介電玻纖具有較低的介電常數(shù)和介電損耗，順應(yīng)了市場需求，具有廣闊的應(yīng)用前景。電子器件的小型化、集成化發(fā)展帶來制件的輕薄化要求，其在強度、剛性等方面要求較高，高模量玻纖具有十分優(yōu)異的模量和強度，有較大的潛在應(yīng)用市場。

根據(jù) Prismark 統(tǒng)計，全球及中國 PCB 產(chǎn)值 2008 年至2022 年分別由483 億美元、150 億美元增長至817.41 億美元和 435.53 億美元，CAGR 分別為3.83%和7.91%，預(yù)計2022 年至 2027 年全球及中國 CAGR 將達到 3.8%和 3.3%。

B.家用電器

全球家電市場規(guī)模高達數(shù)千億美元，而家電生產(chǎn)中會用到大量的熱塑性塑料，由于塑料本身的性能有限，為滿足部分部件的特定使用性能，需要在塑料中加入礦料、玻璃纖維等增強材料，以提高塑料的強度、模量、耐熱性、低溫抗沖擊性、耐蠕變性等方面的性能，在冰箱、空調(diào)等制冷機器中的風扇，洗衣機的內(nèi)筒、波輪，電飯煲、微波爐的底座、繼電器外殼和底板等部件大量應(yīng)用。

④工業(yè)管罐

玻纖復合材料管罐是一種以樹脂為基體，以連續(xù)玻璃纖維及其織物為增強材料，通過纏繞工藝或拉擠工藝成型。玻纖復合材料管罐具有輕質(zhì)高強、耐腐蝕性強、材料無毒、力學性能好、安裝維護方便等優(yōu)點，廣泛運用于城市供水管道、污水處理管道、油氣輸送管道、海水淡化設(shè)備管道、油氣儲罐、水處理儲罐、化工原料儲罐、運輸儲罐、壓力容器等。

⑤能源環(huán)保

玻璃纖維在能源環(huán)保中的應(yīng)用主要為風電葉片和光伏組件邊框材料。

A.風電葉片

風電行業(yè)呈現(xiàn)一定的周期性特征，我國風電行業(yè)裝機量自2012 年進入寒冬期，新增裝機量減少至 13GW，2013 年至 2015 年迎來高速增長（第一輪搶裝），2016年和2017 年連續(xù)兩年下滑，2018 至 2020 年亦呈現(xiàn)快速成長態(tài)勢，風電行業(yè)的周期性波動與行業(yè)政策的變化及風電消納能力緊密相關(guān)。根據(jù)風能協(xié)會的統(tǒng)計，2020 年新增裝機容量 54.43GW，同比增長 103.17%，2021 年及 2022 年新增裝機容量分別為55.92GW、49.83GW；截至 2022 年末，全國累計裝機容量約 396.50GW，同比增長14.37%，中國風電裝機規(guī)模繼續(xù)保持穩(wěn)步增長態(tài)勢。

風力發(fā)電機組的部件主要包括葉片、塔筒、齒輪箱、發(fā)電機等，成本占比最大的為葉片。玻璃纖維復合材料比重輕，疲勞強度和機械性能好，能夠承載惡劣環(huán)境條件和隨機負荷，且成本相對較低，在葉片制造中得到最普遍的使用。

近年來隨著特高壓網(wǎng)絡(luò)的逐步完善以及儲能技術(shù)的持續(xù)進步，棄風限電現(xiàn)象和風電消納問題正在逐步得以解決，同時各大風能企業(yè)不斷增加葉片長度，增大機組發(fā)電功率，以提高機組發(fā)電效率，降低風電發(fā)電成本。

2019 年 5 月，國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于完善風電上網(wǎng)電價政策的通知》：自 2021 年 1 月 1 日開始，新核準的陸上風電項目全面實現(xiàn)平價上網(wǎng)，國家不再補貼。2020 年 1 月 20 日財政部、國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《關(guān)于促進非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見》：除2021 年12 月31 日前取得核準（備案）且全部機組完成并網(wǎng)的存量海上風電項目外，新增海上風電項目不再納入中央補貼范圍。

短期內(nèi)受前述補貼政策退坡、風電行業(yè)成本壓力加大等因素的影響，我國新增裝機速度可能會有所放緩，根據(jù)國家能源局的統(tǒng)計，2020 年至2022 年我國風電新增裝機容量分別為 71.67GW1、47.57GW、37.63GW，2021 年、2022 年新增裝機容量較上年有所下降，但在風電降本驅(qū)動下，風電葉片正逐步向更長更輕發(fā)展，這一發(fā)展趨勢對材料端的拉伸強度和模量提出了更高的要求。

玻纖企業(yè)持續(xù)通過加大研發(fā)投入，推出了一系列高強高模玻璃纖維產(chǎn)品；同時在傳統(tǒng)真空灌注成型工藝上，業(yè)內(nèi)成功開發(fā)了拉擠成型工藝來制作風電葉片主梁或輔梁，該成型工藝采用拉擠工藝制作標準尺寸的板材，然后在大梁或輔梁模具中鋪設(shè)，再通過真空灌注把拼裝的板材粘接起來形成大梁或輔梁。與傳統(tǒng)真空灌注工藝相比，拉擠片材主梁鋪放技術(shù)具有效率高、質(zhì)量波動小、成本低等特點，可有效提高產(chǎn)品的強度和模量，并緩解風電行業(yè)成本壓力，從而助推風電行業(yè)向更高質(zhì)量發(fā)展。

國際能源署（International Energy Agency）發(fā)布 2019 年版《Offshore WindOutlook2019》認為，未來 20 年將是全球風電行業(yè)快速發(fā)展的時期，將為全球投資者帶來萬億級的市場。2020 年 9 月，在第 75 屆聯(lián)合國大會上向世界莊嚴宣示，將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030 年前達到峰值，努力爭取 2060 年前實現(xiàn)碳中和。

為響應(yīng)應(yīng)對氣候變化國家戰(zhàn)略，2020 年10月14 日，來自全球 400 余家風能企業(yè)聯(lián)合發(fā)布《風能北京宣言》，十四五規(guī)劃中需為風電設(shè)定與碳中和國家戰(zhàn)略相適應(yīng)的發(fā)展空間：保證年均新增裝機容量50GW以上，2025年以后年均新增裝機容量不低于 60GW，到 2030 年總裝機容量達到800GW，到2060年至少達到 3,000GW。

B.光伏組件邊框

光伏組件由一定數(shù)量的光伏電池片通過導線串并聯(lián)連接并加以封裝而成的發(fā)電單元，光伏邊框是光伏組件的輔材，是用于固定、密封太陽能電池板組件的框架結(jié)構(gòu)材料。鋁合金材料是目前光伏邊框的首選材料，但光伏的邊框和支架，正從傳統(tǒng)的金屬材料慢慢轉(zhuǎn)向復合材料。近年來開發(fā)出的玻璃纖維增強聚氨酯復合材料邊框，擁有輕質(zhì)高強、抗 PID（Potential Induced Degradation，潛在電勢誘導衰減）、耐老化、腐蝕和鹽霧、耐高低溫、高背壓承載能力等性能，不僅可以延長光伏組件的使用壽命，也可為光伏組件制造商降本增效。

全球已有多個國家提出了“零碳”或“碳中和”的氣候目標，發(fā)展以光伏為代表的可再生能源已成為全球共識，預(yù)計全球光伏市場將持續(xù)高速增長。2018 年至2022年，我國新增光伏發(fā)電容量呈快速上升趨勢，年復合增長率達18.55%。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會的預(yù)測，2030 年我國新增裝機容量將超過 120GW，全球新增裝機容量將超過400GW。