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2017年中國玻纖增強材料的發(fā)展概況、行業(yè)上游原材料狀況及主要應(yīng)用領(lǐng)域分析
2017/5/24 10:22:16 來源:中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究網(wǎng) 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關(guān)閉】
核心提示:1、玻纖增強材料的發(fā)展概況玻纖增強材料是當(dāng)今復(fù)合材料行業(yè)中發(fā)展最快的材料之一。隨著制造技術(shù)的進步,玻纖增強材料生產(chǎn)企業(yè)具備了設(shè)計和制造多種纖維組合和取向的產(chǎn)品的能力,玻纖增強材料應(yīng)用越來越普遍。目前,玻纖增強材料已發(fā)展成為最先進和經(jīng)濟的1、玻纖增強材料的發(fā)展概況
玻纖增強材料是當(dāng)今復(fù)合材料行業(yè)中發(fā)展最快的材料之一。隨著制造技術(shù)的進步,玻纖增強材料生產(chǎn)企業(yè)具備了設(shè)計和制造多種纖維組合和取向的產(chǎn)品的能力,玻纖增強材料應(yīng)用越來越普遍。目前,玻纖增強材料已發(fā)展成為最先進和經(jīng)濟的增強材料之一,它不僅具有優(yōu)良的機械、力學(xué)性能,而且生產(chǎn)效率高、工藝流程簡單,在我國的許多行業(yè)中有著非常廣泛的應(yīng)用,如風(fēng)力發(fā)電、船舶、軌道交通、體育休閑、汽車等等。
2、行業(yè)上游原材料狀況分析
玻纖增強材料所需的原材主要為玻璃纖維、聚酯纖維等,其中玻璃纖維是主要原材料。
“十一五”期間,我國玻璃纖維行業(yè)快速發(fā)展,2006 年到2010 年玻璃纖維產(chǎn)量復(fù)合增速達到21.9%。
2010 年至2015 年我國玻璃纖維產(chǎn)量如下表:
資料來源:公開資料、智研咨詢整理
目前全球有六大玻璃纖維供應(yīng)商:歐文斯科寧、重慶國際、PPG、巨石集團、泰山玻纖、3B公司。玻璃纖維行業(yè)集中度高,上述六大廠商產(chǎn)能占到全球的90%,在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上,巨石集團和歐文斯科寧的電子紗比重較少,PPG、重慶國際、泰山玻纖的電子紗比重較大。
我國已經(jīng)是世界上第一大玻璃纖維生產(chǎn)大國,有相當(dāng)比重的玻璃纖維及玻纖制品用于出口。一方面,由于玻璃纖維應(yīng)用廣泛,總體需求依然旺盛;另一方面,由于近年來西方國家不斷關(guān)閉玻璃纖維工廠,減少產(chǎn)能,因此,西方國家尤其是美國的玻璃纖維需求主要通過中國來滿足;此外,我國玻璃纖維的出口結(jié)構(gòu)逐步發(fā)生變化,玻璃纖維出口逐步減少,而玻纖制品的出口快速增長。這些因素都促使中國玻纖行業(yè)保持良好的出口競爭力。盡管2008 年受經(jīng)濟危機的影響,玻璃纖維行業(yè)受到一定沖擊,但隨著風(fēng)力發(fā)電、船舶、軌道交通、體育休閑、汽車等領(lǐng)域新材料的應(yīng)用范圍擴大,玻璃纖維的需求會逐步擴大,國內(nèi)玻璃纖維企業(yè)也迎來了良好的發(fā)展機遇。
3、玻纖增強材料主要應(yīng)用領(lǐng)域分析
玻纖增強材料以其優(yōu)異的性能,廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、船舶、軌道交通、體育休閑、汽車等領(lǐng)域。目前風(fēng)電行業(yè)是玻纖增強材料重點消費市場。作為風(fēng)機葉片的關(guān)鍵原材料,玻纖增強材料的行業(yè)發(fā)展與風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。
(1)風(fēng)電應(yīng)用領(lǐng)域
1)全球風(fēng)電行業(yè)發(fā)展概況
風(fēng)電是一種清潔、綠色的可再生能源。風(fēng)力發(fā)電是能源領(lǐng)域中技術(shù)最成熟、最具規(guī)模開發(fā)條件和最具商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一。發(fā)展風(fēng)力發(fā)電對于解決能源危機、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、減輕環(huán)境污染等方面都有著非常重要的意義。
A、全球風(fēng)電行業(yè)保持快速增長
2015 年,全球風(fēng)電行業(yè)新增裝機容量達63.01GW,創(chuàng)出歷史新高,同比增長21.77%,這表明全球風(fēng)電行業(yè)在經(jīng)歷2012、2013 年的波動之后重回快速增長軌道。
2016 年,我國風(fēng)電市場受到上一年“搶裝潮”透支需求的影響,全年新增裝機容量有所下降,進而在一定程度上影響到全球的新增裝機容量。2016 年全球風(fēng)電新增裝機容量54.60GW,同比下降13.35%。
截至2016 年末,全球風(fēng)電累計裝機容量達487.02GW。2005-2016 年間,全球新增裝機容量、累計裝機容量年均復(fù)合增長率分別為15.18%、21.14%。根據(jù)預(yù)測,2018 年全球新增裝機容量將首次突破70GW,2020 年將達到80GW;累計裝機容量在2020 年將達到792.10GW。
資料來源:公開資料整理
B、亞洲成為全球風(fēng)電的主要市場
歐洲一直是世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重心,但近年來發(fā)展速度變慢。歐洲風(fēng)電累計裝機容量占全球的比重由2011 年的40.50%下降至2016 年的33.13%;北美地區(qū)占全球的比重較為穩(wěn)定;亞洲地區(qū)發(fā)展較快,累計裝機容量占全球的比重由2011 年的32.90%上升至2016 年的41.81%。2016 年全球新增裝機容量中,亞洲占比達50.70%,歐洲、北美分別占25.51%、17.14%,其他地區(qū)合計6.66%。亞洲已發(fā)展成為全球主要的風(fēng)電市場。
累計裝機容量地域分布
資料來源:公開資料、智研咨詢整理
C、海上風(fēng)電是未來的重點發(fā)展方向
隨著陸上風(fēng)電的不斷發(fā)展,陸上風(fēng)電的優(yōu)質(zhì)資源逐漸減少,同時陸上風(fēng)電場的一些問題如土地占用、運行噪音、影響景觀等不良影響逐漸顯露,未來風(fēng)電場建設(shè)將從陸上逐步向海上發(fā)展。根據(jù)測算,距離海岸線越遠,風(fēng)速越大,發(fā)電量可顯著增加。因此,隨著海上風(fēng)電的蓬勃發(fā)展,將帶動風(fēng)電整機向功率更大、水域更深、成本更低、可靠性更高的方向發(fā)展。從世界范圍來看,經(jīng)過20 多年的發(fā)展,海上風(fēng)電技術(shù)已經(jīng)比較成熟。2016 年,全球海上風(fēng)電累計裝機容量突破14GW,新增裝機容量約2.22GW。英國依然是全球最大的海上風(fēng)電市場,2016年累計海上風(fēng)電占全球海上總裝機容量比例為35.85%,德國則以28.56%的份額位居第二位。其他歐洲國家中,丹麥占比8.84%,荷蘭占比7.77%。中國則是歐洲之外最大的海上風(fēng)電市場,2016 年占到全球總裝機容量的11.31%6。
2)中國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展概況
我國風(fēng)能資源豐富,全國平均風(fēng)功率密度為100W/m2,風(fēng)能資源總儲量約32.26 億kW,可開發(fā)和利用的陸地上風(fēng)能儲量有2.53 億kW,近海可開發(fā)和利用的風(fēng)能儲量有7.5 億kW,共計約10 億kW7。我國風(fēng)電行業(yè)作為新能源發(fā)電行業(yè)之一,具有十分廣闊的前景。風(fēng)力發(fā)電具有清潔,環(huán)境效益好;可再生,永不枯竭;基建周期短、投資少;裝機規(guī)模靈活和技術(shù)相對成熟的優(yōu)點,所以很受市場的青睞。大力發(fā)展風(fēng)電等清潔能源已成為我國最主要能源政策之一。
A、從2005 年起,我國風(fēng)電裝機容量增長迅速
自2005 年開始,我國風(fēng)電市場發(fā)展迅速,年度新增裝機容量及累計裝機容量快速增長。2014 年12 月31 日,國家發(fā)改委發(fā)布了《關(guān)于適當(dāng)調(diào)整陸上風(fēng)電標桿上網(wǎng)電價的通知》,下調(diào)第1 類、2 類和3 類資源區(qū)風(fēng)電標桿上網(wǎng)電價,價格調(diào)整適用于2015 年1 月1 日以后核準的陸上風(fēng)電項目,以及2015 年1 月1 日前核準但于2016 年1 月1 日以后投運的陸上風(fēng)電項目。受價格預(yù)期下調(diào)的影響,2015 年風(fēng)電行業(yè)出現(xiàn)“搶裝”行情,導(dǎo)致2015 年我國新增風(fēng)電裝機量刷新歷史記錄。據(jù)統(tǒng)計,2015 年,全國(除臺灣地區(qū)外)新增安裝風(fēng)電機組16,740 臺,新增裝機容量30,753 MW,同比增長32.58% 累計安裝風(fēng)電機組92,981 臺,累計裝機容量145,362MW,同比增長26.83%。
2015 年風(fēng)電行業(yè)的“搶裝”行情,一定程度上透支了未來部分新增裝機需求,加劇了行業(yè)波動,導(dǎo)致“搶裝”當(dāng)年新增裝機容量增長較快,而隨后年度增速出現(xiàn)下滑。
2016 年風(fēng)電行業(yè)整體景氣度下降較為明顯。
據(jù)統(tǒng)計,2016 年,全國(除臺灣地區(qū)外)新增裝機容量23,328 MW,同比下降24.14%;累計裝機容量168,690MW,同比增長16.05%。
2005 年-2016 年我國風(fēng)電新增裝機容量和累計裝機容量如下:
資料來源:公開資料整理
B、國家陸續(xù)出臺相關(guān)政策,促進行業(yè)發(fā)展
我國風(fēng)能資源集中在西部和北部,但用電的負荷中心卻在東部,發(fā)電和用電地區(qū)跨度大,彼此之間電網(wǎng)系統(tǒng)薄弱,使得很多風(fēng)電電能無法完成輸送。由于近幾年我國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展迅速,遠遠超出電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃,這是造成電網(wǎng)接納困難的一個重要因素。
中國主要風(fēng)電基地分布如下圖:
資料來源:公開資料整理
自2006 年以來,國家發(fā)改委為了促進風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,依據(jù)資源開發(fā)成本來確定電價的制度,核準了10 多個省市、70 多個風(fēng)電項目的上網(wǎng)電價。2014 年,國家能源局、國家發(fā)改委等部門先后發(fā)布了《關(guān)于加強風(fēng)電項目核準計劃管理有關(guān)工作的通知》、《新建電源接入電網(wǎng)監(jiān)管暫行辦法》、《關(guān)于適當(dāng)調(diào)整陸上風(fēng)電標桿上網(wǎng)電價的通知》、《關(guān)于海上風(fēng)電上網(wǎng)電價政策的通知》、《關(guān)于加強和改進發(fā)電運行調(diào)節(jié)管理的指導(dǎo)意見》等政策文件,內(nèi)容涉及風(fēng)電行業(yè)戰(zhàn)略與規(guī)劃、管理與規(guī)范、并網(wǎng)與消納、電價與扶持等方面。上述政策的出臺,有利于規(guī)范風(fēng)電行業(yè)的競爭秩序,促進風(fēng)電并網(wǎng)容量的增長,推動風(fēng)電行業(yè)的長期健康發(fā)展。總體來看,中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得了長足的進步。隨著全球的風(fēng)電開發(fā)的逐步升溫,以及中國各項扶持政策的拉動效應(yīng)進一步顯現(xiàn),預(yù)計未來國內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展趨勢也會進一步延續(xù)。
C、風(fēng)電上網(wǎng)電價下調(diào)引發(fā)“搶裝”行情,行業(yè)波動有所加劇
雖然國家近年來出臺了一系列政策以促進風(fēng)電行業(yè)的良性發(fā)展,但風(fēng)電上網(wǎng)電價下調(diào)引發(fā)的“搶裝”行情卻在一定程度上加劇了風(fēng)電行業(yè)波動。
2014 年12 月31 日,國家發(fā)改委發(fā)布了《關(guān)于適當(dāng)調(diào)整陸上風(fēng)電標桿上網(wǎng)電價的通知》,下調(diào)第1 類、2 類和3 類資源區(qū)風(fēng)電標桿上網(wǎng)電價。2015 年12 月22 日,國家發(fā)改委發(fā)布了《關(guān)于完善陸上風(fēng)電光伏發(fā)電上網(wǎng)標桿電價政策的通知》,下調(diào)第1 類、2 類、3 類和4 類資源區(qū)2016 年、2018 年風(fēng)電標桿上網(wǎng)電價。
風(fēng)電標桿上網(wǎng)電價的預(yù)期下調(diào)會引發(fā)“搶裝”行情。以2015 年為例,全年新增裝機容量30,753 MW,同比增長32.58%,刷新歷史記錄,部分原因即是在建風(fēng)電項目均希望趕在2016 年1 月1 日前投入運營,以適用調(diào)整前的上網(wǎng)電價,從而引發(fā)“搶裝”行情。“搶裝”一定程度上透支了未來部分新增裝機需求,導(dǎo)致“搶裝”當(dāng)年新增裝機容量增長較快,而隨后年度增速出現(xiàn)下滑。2016 年全國(除臺灣地區(qū)外)新增裝機容量23,328 MW,同比下降24.14%,其中一個重要的原因便是2015 年的“搶裝”透支了部分需求。
D、玻纖增強材料已成為制作風(fēng)機葉片主流材料
風(fēng)力發(fā)電機組是由葉片、傳動系統(tǒng)、發(fā)電機、儲能設(shè)備、塔架及電器系統(tǒng)等組成的發(fā)電裝置。其中,風(fēng)機葉片是發(fā)電機組的重要組成部分。
風(fēng)電設(shè)備零部件占風(fēng)電整機成本比重如下表:
資料來源:公開資料、智研咨詢整理
風(fēng)力發(fā)電機的葉片是接受風(fēng)能的主要部件。發(fā)電機組要獲得較大的風(fēng)力發(fā)電功率,其關(guān)鍵在于要具有能輕快旋轉(zhuǎn)的葉片。所以,風(fēng)力發(fā)電機葉片技術(shù)是風(fēng)力發(fā)電機組的核心技術(shù)。
玻纖增強材料在強度、剛度方面具有金屬材料無可比擬的優(yōu)越性,此外,還具有耐疲勞、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗腐蝕、耐高溫等優(yōu)異性能。因此,玻纖增強材料成為目前大型風(fēng)力發(fā)電葉片的首選材料。與金屬葉片相比,玻纖增強材料葉片具有下列優(yōu)點:
①可根據(jù)風(fēng)機葉片的受力特點設(shè)計強度與剛度;
②翼型容易成型,并達到最大氣動效率;
③抗振性好,自振頻率可自行設(shè)計;
④抗疲勞強度高;
⑤耐腐蝕性和耐氣候性好;
⑥維修簡便,易于修補。
目前,用于大型風(fēng)機葉片制造的增強材料主要采用玻璃纖維、玻璃纖維/碳纖維混雜、碳纖維等作為原材料,其中玻纖增強材料是制造大中型風(fēng)機葉片的主要原材料。
E、我國風(fēng)電市場的快速發(fā)展帶動玻纖增強材料市場需求的增長
2005 年至2016 年,我國風(fēng)電行業(yè)平均新增裝機容量復(fù)合增長速度為41.63%。按照“十三五”風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃,以每年新增裝機量18-20GW 左右的平穩(wěn)速度發(fā)展,則到2020 年可以完成并網(wǎng)總裝機量210GW 的規(guī)劃目標。鑒于我國已經(jīng)明確了9個風(fēng)電建設(shè)基地,并將大力發(fā)展中部、東部地區(qū)風(fēng)電資源及海上風(fēng)電資源,已核準風(fēng)電項目甚至可以支撐“十三五”前期風(fēng)電項目建設(shè),因而,“十三五”規(guī)劃初步確定的2020 年風(fēng)電累計并網(wǎng)裝機容量達到210GW 以上的目標能夠?qū)崿F(xiàn)。風(fēng)電行業(yè)在未來5 年內(nèi)的快速發(fā)展態(tài)勢,將帶動玻纖增強材料市場需求的增長。
F、我國主要風(fēng)機葉片生產(chǎn)企業(yè)
目前我國主要的風(fēng)機葉片生產(chǎn)企業(yè)有中材科技、中復(fù)連眾、時代新材、重通集團、國電聯(lián)合、明陽風(fēng)能、三一重型能源裝備有限公司、東方電氣風(fēng)電葉片、上玻院、洛陽雙瑞風(fēng)電葉片有限公司、中科宇能等,外資風(fēng)機葉片企業(yè)有維斯塔斯風(fēng)力技術(shù)集團(Vestas)、艾爾姆風(fēng)能葉片制品公司(LM)、歌美颯技術(shù)集團股份有限公司(Gamesa)等。
(2)船舶應(yīng)用領(lǐng)域
我國是世界造船大國,年造船總量位居世界前列,占全球造船市場的25%以上。
船舶生產(chǎn)分為復(fù)合材料船艇和金屬船艇兩類。通常35 米以下的船艇選擇復(fù)合材料做艇體和上部結(jié)構(gòu),35-100 米的船艇選擇金屬做艇體,上部結(jié)構(gòu)采用復(fù)合材料。35 米以下的船艇占船艇總量的90%-95%,因此復(fù)合材料在船艇上應(yīng)用的空間極大8。
(3)其他應(yīng)用領(lǐng)域
玻纖增強材料還廣泛應(yīng)用于體育休閑及汽車等其他應(yīng)用領(lǐng)域。玻纖增強材料具有重量輕、強度高、韌性好、彈性高、易加工成型、可設(shè)計性強等特點,在比賽用車、球拍、球棒等體育用品領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。我國體育產(chǎn)業(yè)處于初級發(fā)展階段。我國的體育運動人口約6.8 億,而我國體育產(chǎn)業(yè)總值3,563 億元,占GDP 的比重僅僅0.6%,世界上較發(fā)達國家其體育產(chǎn)業(yè)占GDP 比重一般在2%以上,我國體育產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對還處于較低水平,未來空間很大。
復(fù)合材料作為構(gòu)成汽車以塑代鋼的重要輕量化材料,與汽車節(jié)能、環(huán)保、安全有著密不可分的關(guān)系。采用復(fù)合材料制造汽車車身殼體及其他相關(guān)部件,是使汽車輕量化最有效的途徑之一。由于汽車的質(zhì)量減輕,滾動阻力減少,進而收到降低油耗、節(jié)約能源、減少環(huán)境污染以及保證安全等一系列效能。
復(fù)合材料在汽車上主要用于制造車體、保險杠、發(fā)動機引擎蓋等部件,纖維主要選用玻璃纖維和碳纖維。
根據(jù)統(tǒng)計,2016 年我國汽車產(chǎn)量2,811.90 萬輛,同比增長14.50%,銷售汽車2,802.80 萬輛,同比增長13.70%,產(chǎn)銷量保持世界第一。汽車輕量化是汽車制造行業(yè)未來的發(fā)展方向。隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展,玻纖增強材料等復(fù)合材料的在汽車制造中的使用比例將會逐步提高,發(fā)展前景良好。
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