不飽和聚酯樹脂逐步替代傳統木質、金屬材料得到廣泛的應用

2023-08-23   普華有策

原標題:不飽和聚酯樹脂逐步替代傳統木質、金屬材料得到廣泛的應用

不飽和聚酯樹脂逐步替代傳統木質、金屬材料得到廣泛的應用

1、不飽和聚酯樹脂分類及應用領域

聚酯樹脂是由二元醇/多元醇和二元酸/多元酸經酯化反應縮聚形成的一類聚合物。可分為飽和聚酯樹脂和不飽和聚酯樹脂兩類。飽和聚酯樹脂在熱固性領域主要用作增塑劑和卷材覆膜。不飽和聚酯樹脂一般是由不飽和二元酸和二元醇,或者二元酸和不飽和二元醇縮聚形成的線型高分子化合物,經過交聯劑(通常為苯乙烯)稀釋形成的具有一定黏度的樹脂溶液。是聚酯樹脂中功能性較強、發展迅速地細分產品,其耐化學腐蝕性強、電學性能良好、固化方式靈活快速,主要用於復合材料、塗料、膠粘劑等產品。

根據用途分類,不飽和聚酯樹脂可以分為增強型不飽和聚酯樹脂和非增強型不飽和聚酯樹脂。

增強型不飽和聚酯樹脂,也被稱為玻璃鋼樹脂。以其作為基體材料,以玻璃纖維及其製品作為增強材料,可製成玻璃鋼復合材料。玻璃鋼復合材料質輕而硬、不導電、性能穩定、機械強度高、回收利用少、耐腐蝕,可應用於輕量化工程、環保工程、軌道交通、風電能源、節能建築等領域。此外,纖維增強復合材料可根據增強纖維的不同分為碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、氧化鋁纖維或碳化矽纖維復合材料。

非增強型不飽和聚酯樹脂可以通過與無機填料相混合,製成膠衣、塗層等製品,可應用於裝飾塗料、澆鑄工藝品、人造石等領域。

2、不飽和聚酯樹脂行業與上下遊行業的關係

不飽和聚酯樹脂行業上游原材料主要有苯乙烯、順酐、苯酐、乙二醇、丙二醇、二甘醇等。不飽和聚酯樹脂生產企業需要依託上游大型石化企業以保障長期穩定的原材料供應,一方面上游原材料價格波動將直接影響不飽和聚酯樹脂的生產成本,另一方面上游原材料供應的充足、穩定、及時將影響不飽和聚酯樹脂生產企業的正常生產運營。

行業下游主要為人造石材、玻璃鋼復合材料、工藝品等產品的生產企業。隨著我國經濟的不斷發展,工業化、城鎮化和農業現代化的穩步推進,下游產業的繁榮發展也帶動了不飽和聚酯樹脂行業的發展。

3、不飽和聚酯樹脂行業需求情況

作為熱固性樹脂行業中用量最大、應用範圍最廣泛的品種之一,不飽和聚酯樹脂一方面可以作為基體材料,通過玻纖增強等方式製成復合材料,用於風電能源、軌道交通、汽車、綠色建築等各個領域;另一方面可以與無機填料相混合製作出各類非增強材料製品,用於人造石、塗料、澆鑄工藝品等領域。

根據基體材料不同,復合材料進一步細分為金屬基復合材料、非金屬基復合材料兩類。不飽和聚酯樹脂作為非金屬基復合材料的主要基體材料之一,逐步用於替代傳統木質材料、金屬合金材料等,在現代工業的各個領域得到廣泛的應用。

(1)風電能源

隨著風電行業向裝機容量規模化、單機容量大型化發展,風電裝置對葉片、機艙等關鍵部件的材料的質量要求越來越高。樹脂基復合材料因輕質、高強度、抗震性強、抗疲勞等特性,實現了對傳統金屬材料的替代。目前主要用於生產風電葉片的復合材料中,基體樹脂用於提供韌性與耐久性,在風電葉片成本結構中,基體樹脂成本占比約為36%,當前主流的生產風電葉片基體樹脂為環氧樹脂、乙烯基酯樹脂和不飽和聚酯樹脂。

在雙碳大背景下,我國再生能源發展步入快車道,風電成為我國僅次於煤電和水電的第三大發電來源。根據國家能源局發布的數據,截至2022年底,中國風電裝機規模為3.65億千瓦。

根據《「十四五」可再生能源發展規劃》,到2025年,我國風電發電量較2020年實現翻倍。隨著國家產業政策的扶持,我國風電行業發展潛力巨大,基體樹脂在風電領域的應用前景廣闊。

(2)軌道交通

隨著社會的進步及人們生活水平的提高,居民出行對軌道交通的便捷性、舒適性提出更高的要求。在軌道交通車輛的車體中,樹脂基復合材料因其耐腐蝕、耐候性、阻燃、低毒、低發煙性、重量輕、強度高、剛性大等特性,在車輛整體的安全舒適、減重降噪、減少維修成本等方面起到重要作用。

樹脂基復合材料在軌道交通領域主要應用於車體結構件、車頭防撞吸能裝置、車廂結構地板、車門窗、轉向架、車廂內飾板、衛生設施等。

根據國家鐵路局發布的鐵道統計公報,2021年底全國鐵路營業里程達到15萬公里,2015年至2021年復合增長率為3.65%;全國鐵路客車擁有量為7.8萬輛,2015年至2021年復合增長率為3.09%;全國動車組共33,221輛,2015年至2021年復合增長率為11.12%。

隨著在我國軌道交通向高速、重載、安全舒適方向快速發展,以及有更多軌道交通項目走出國門,不飽和聚酯樹脂所特有的高強度、低收縮、阻燃、輕量化等性能,將伴隨我國軌道交通行業的發展得到更大規模的應用。

(3)汽車

樹脂基復合材料因其輕質、高強度、耐磨耐腐蝕等特性,可以部分代替傳統金屬材質汽車部件,從而達到減輕車身重量、改善風阻係數、降低能耗的目的。目前樹脂基復合材料主要應用於保險槓、導流罩、導流板等外裝部件,座椅、儀錶板、車門內板等內裝部件,氣缸蓋罩、空濾器罩、發動機進氣管等功能結構件,以及車身材料等。

我國工業化、城市化進程的快速發展以及居民生活水平的提高,為我國汽車工業的發展帶來良好的支撐。根據中國汽車工業協會統計,2022年我國汽車產量達2,702.10萬輛,在全球經濟放緩的大背景下,從2020年開始連續實現正增長。

目前樹脂基復合材料在我國汽車領域應用已經比較廣泛,未來隨著新材料、新技術、新工藝的不斷提升,樹脂基復合材料將在汽車輕量化、節能減排領域成為緩解我國汽車保有量不斷加大與節能、環保之間矛盾的有效途徑。

(4)綠色建築

住房和城鄉建設部印發的《「十四五」建築節能與綠色建築發展規劃》明確指出,到2025年,城鎮新建建築全面建成綠色建築,建築能源利用效率穩步提升,建築用能結構逐步優化,建築能耗和碳排放增長趨勢得到有效控制,基本形成綠色、低碳、循環的建設發展方式,為城鄉建設領域2030年前碳達峰奠定堅實基礎。

樹脂基復合材料力學性能優良、可塑性強,且在隔熱隔音、透光、裝飾等方面性能優異,對於減輕建築物自重、提高建築物功能性,實現節能減排、提高經濟效益具有重要意義。目前在新型外牆材料、保溫隔熱材料、防水密封材料、裝飾裝修材料領域得到廣泛應用,未來隨著綠色建築產業的快速發展,復合材料用不飽和聚酯樹脂的市場需求將進一步釋放。

4、我國不飽和聚酯樹市場未來發展趨勢

受到交通運輸、建築、電子等終端產業發展的帶動,未來不飽和聚酯樹脂行業在國內具有廣闊的發展前景。中國不飽和聚酯樹脂行業正處於整合變革的關鍵時期,逐步呈現規模化、區域化、自動化、標準化、規範化的行業特徵。

(1)規模化

中國不飽和聚酯樹脂年產量已多年穩居全球第一,不僅總產量巨大,單廠生產能力也遠超其他國家。國外企業單廠生產能力普遍在3萬-6萬噸,中國年產20萬噸的企業正逐漸成為標準規模,並且已經有3家企業具備了單廠年產30萬噸的能力。市場份額逐漸向龍頭企業聚集的趨勢越來越明顯。

(2)區域化

目前不飽和聚酯樹脂行業的發展主要受到石化產業布局和危化品運輸管控兩大因素的影響。近年來,國家新建了10個大型石化聯合生產基地,使得就地生產的成本越來越低。尤其是廣東、山東、福建地區,已成為石化產業鏈發展最具規模優勢的地區。危化品運輸管控將大幅增加長途運輸的成本,不飽和聚酯樹脂生產企業通常會覆蓋周邊運輸半徑500公里內的市場區域。不飽和聚酯樹脂的區域化生產,以及下游復合材料企業的本地化採購,逐漸成為整個產業鏈發展的新特徵。

(3)自動化

中國不飽和聚酯樹脂行業已基本上實現了生產過程自動化改造,不僅大大減少了生產人員,降低了勞動強度,提高了應對突發安全事故的反應能力,還能夠為下遊客戶提供穩定品質的產品,為下游復合材料生產企業大規模使用機械化和自動化生產設備提供了有力保障。

(4)標準化

目前,一大批與下游復合材料製品相關的不飽和聚酯樹脂產品的技術標準正在制定中,尤其是《不飽和聚酯樹脂禁用和限用物質限量標準》的制定,第一次把健康標準納入產品標準體系,為未來行業內整治違規添加有毒有害物質的不法生產行為提供了依據。

(5)規範化

安全生產、環境保護是不飽和聚酯樹脂行業的規範準則。新版《中華人民共和國安全生產法》的實施,國家對危化品的監管延伸到使用領域,未來將加速行業洗牌,導致大量不合格的企業被淘汰出局。行業面臨的環保壓力主要來源於VOC(揮發性有機化合物)污染的處理,環保壓力的不斷加大也將加快行業內企業的優勝劣汰,有利於行業內的頭部企業。

5、行業競爭格局

(1)行業內競爭格局情況

我國不飽和聚酯樹脂行業屬於充分競爭行業,行業內競爭的企業較多。當前行業周期性低谷加速了行業洗牌,導致市場份額逐步向具有自主品牌、產能規模較大、緊密圍繞下游企業聚集區域布局的大型企業集中。

(2)行業內主要企業基本情況

更多行業資料請參考普華有策諮詢《2023-2029年不飽和聚酯樹脂行業細分市場調研及投資可行性分析報告》,同時普華有策諮詢還提供產業研究報告、產業鏈諮詢、項目可行性報告、十四五規劃、BP商業計劃書、產業圖譜、產業規劃、藍白皮書、IPO募投可研、IPO工作底稿諮詢等服務。(PHPOLICY:LDL)