2019年中國(guó)復(fù)合材料產(chǎn)量、市場(chǎng)規(guī)模及發(fā)展前景分析[圖]

    復(fù)合材料由兩種或兩種以上化學(xué)、物理性質(zhì)不同的材料組分（分為基體材料和增強(qiáng)材料）經(jīng)過(guò)纏繞、模壓或拉擠等成型工藝復(fù)合粘結(jié)而成?；w材料除選用樹(shù)脂外，還包括金屬、陶瓷等。常用的增強(qiáng)材料有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等。因此，按照基體材料，復(fù)合材料可以分為金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、樹(shù)脂基復(fù)合材料等。樹(shù)脂基復(fù)合材料也稱(chēng)為纖維增強(qiáng)塑料，是目前應(yīng)用最廣的復(fù)合材料。按照增強(qiáng)材料，可以分為玻璃纖維復(fù)合材料、碳纖維復(fù)合材料、芳綸纖維復(fù)合材料等。

    復(fù)合材料最大的優(yōu)點(diǎn)是博各種材料之長(zhǎng)，如高強(qiáng)度、質(zhì)輕、耐溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣等性質(zhì)，往往比單一材料具有更多的優(yōu)良性能，可廣泛應(yīng)用于房車(chē)、模塊化房屋、綠色建筑、物流運(yùn)輸、新能源汽車(chē)、風(fēng)電、軌道交通等各大領(lǐng)域。

    隨著復(fù)合材料在飛機(jī)、軍工、汽車(chē)、建筑、造船、風(fēng)能、環(huán)保等領(lǐng)域的不斷開(kāi)發(fā)應(yīng)用，未來(lái)幾年復(fù)合材料市場(chǎng)仍將保持快速增長(zhǎng)。全球知名的研究和咨詢機(jī)構(gòu)都給出了復(fù)合材料的市場(chǎng)預(yù)測(cè)，觀點(diǎn)基本維持一致：一是看好未來(lái)全球復(fù)合材料市場(chǎng)的快速發(fā)展；二是認(rèn)為亞太市場(chǎng)仍將是需求增長(zhǎng)的主要推動(dòng)力。

    復(fù)合材料是一種新材料，近幾年發(fā)展迅速，2018年全球復(fù)合材料市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到971億元，北美地區(qū)的復(fù)合材料產(chǎn)值占比為30%，中國(guó)大陸的產(chǎn)值占比為25%，歐洲的產(chǎn)值占比為20%。

2016-2018年中國(guó)復(fù)合材料制品產(chǎn)量

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    一、現(xiàn)狀

    2015 年的“環(huán)保風(fēng)暴”以來(lái)，我國(guó)一大批“散亂污”復(fù)合材料企業(yè)因?yàn)榄h(huán)保不達(dá)標(biāo)而停產(chǎn)或關(guān)閉，山東武城、河北棗強(qiáng)、河南沁陽(yáng)、山東安丘等各復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型負(fù)重前行，勝利新大、蘇州科逸、冀州中意等行業(yè)龍頭骨干企業(yè)訂單快速增長(zhǎng)。受落后產(chǎn)能淘汰影響，我國(guó)復(fù)合材料產(chǎn)量持續(xù)下跌。2018 年我國(guó)復(fù)合材料制品總產(chǎn)量 430 萬(wàn)噸，同比降低 3.15%，延續(xù) 2017 年以來(lái)的跌勢(shì)。雖然我國(guó)復(fù)合材料產(chǎn)量出現(xiàn)下降，但主營(yíng)業(yè)務(wù)和利潤(rùn)呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)的局面，行業(yè)初步嘗到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化帶來(lái)的紅利。

2019-2023 年我國(guó)復(fù)合材料年均復(fù)合增長(zhǎng)

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    2018 年我國(guó)復(fù)合材料“以價(jià)補(bǔ)量”致業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)

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    復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)是我國(guó)重點(diǎn)扶持的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。2015 年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《中國(guó)制造 2025》中明確提到以高性能結(jié)構(gòu)材料、功能性高分子材料和先進(jìn)復(fù)合材料等為發(fā)展重點(diǎn)，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和體系建設(shè)，突破產(chǎn)業(yè)化制備瓶頸。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著我國(guó)高端產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，以及對(duì)節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的日益重視，對(duì)復(fù)合材料的需求量必然會(huì)越來(lái)越大。2023 年我國(guó)復(fù)合材料制品產(chǎn)量將達(dá)到 556 萬(wàn)噸，2019-2023 年年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為 4.18%。

    當(dāng)前我國(guó)復(fù)合材料企業(yè)整體應(yīng)用研究意識(shí)和能力不足，企業(yè)專(zhuān)業(yè)化、差異化、品牌化發(fā)展水平較低。國(guó)內(nèi)低中端層次產(chǎn)品較多，缺乏高端產(chǎn)品，產(chǎn)品技術(shù)含量較低且附加值不高，即面臨挑戰(zhàn)也存在極大的發(fā)展機(jī)遇和空間。總體來(lái)看，復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)還需從產(chǎn)品的工藝、技術(shù)、裝備、企業(yè)規(guī)?；榷喾矫娉霭l(fā)。面對(duì)復(fù)合材料特別是先進(jìn)復(fù)合材料日益增長(zhǎng)的需求，相信具備質(zhì)量管理、核心技術(shù)以及先進(jìn)裝備優(yōu)勢(shì)的復(fù)合材料生產(chǎn)企業(yè)將會(huì)表現(xiàn)出較為強(qiáng)勁的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

    1、熱固性復(fù)合材料

    樹(shù)脂基復(fù)合材料可分為熱塑性復(fù)合材料和熱固性復(fù)合材料。綜合來(lái)看，熱塑性復(fù)合材料具有更好的發(fā)展前景。一是熱塑性復(fù)合材料環(huán)保優(yōu)勢(shì)突出。在熱固性復(fù)合材料方面，隨著全社會(huì)對(duì)于環(huán)保問(wèn)題的日益關(guān)注，企業(yè)在生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)過(guò)程中均遇到前所未有的壓力，產(chǎn)品市場(chǎng)需求有逐步萎縮之勢(shì)。以汽車(chē)行業(yè)為例，目前歐盟（EU）和亞洲的汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)要求汽車(chē)幾乎完全是可回收的，雖然熱固性復(fù)合材料的可回收性取得了很大進(jìn)步，但真正實(shí)現(xiàn)可回收就必須選擇熱塑性復(fù)合材料。二是熱塑性復(fù)合材料性價(jià)比更高。熱塑性復(fù)合材料可以替代很多材料，如壓鑄件、金屬組裝件、傳統(tǒng)塑料等，已經(jīng)迅速得到了全世界的認(rèn)可。高沖擊強(qiáng)度、更好的表面質(zhì)量、低產(chǎn)品報(bào)廢率、在高溫和零下溫度環(huán)境中的高剛性、在嚴(yán)酷環(huán)境和恒定載荷下的抗蠕變性使熱塑性復(fù)合材料市場(chǎng)比熱固性復(fù)合材料和金屬材料市場(chǎng)更加有利可圖。性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)讓熱塑性復(fù)合材料在航空航天與國(guó)防、交通運(yùn)輸、電氣電子等行業(yè)更具吸引力。

    2019 年的280 億美元增長(zhǎng)到 2024 年的 360 億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為 5.2%。由于不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，預(yù)計(jì)亞太地區(qū)將成為全球熱塑性改性塑料最大的市場(chǎng)。其中，航空航天與國(guó)防、汽車(chē)、電子電氣等行業(yè)對(duì)熱塑性復(fù)合材料的高需求，對(duì)亞太地區(qū)熱塑性復(fù)合材料的高消費(fèi)起著至關(guān)重要的作用；此外，亞太地區(qū)風(fēng)力渦輪機(jī)安裝數(shù)量的增加也支撐了熱塑性復(fù)合材料的增長(zhǎng)。

    智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國(guó)復(fù)合材料制品行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)狀及投資價(jià)值評(píng)估報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示：就我國(guó)而言，隨著熱塑性復(fù)合材料在汽車(chē)輕量化、家電、建筑等領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，我國(guó)熱塑性復(fù)合材料產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng)，所占比重也在逐年提升。熱塑性復(fù)合材料制品產(chǎn)量從2013 年的 136.9 萬(wàn)噸上升至 2018 年的 213.0 萬(wàn)噸，所占比重從 33.4%增長(zhǎng)到 49.5%。主要原因還是在于生產(chǎn)熱固性復(fù)合材料的企業(yè)在環(huán)保壓力下削減了產(chǎn)能，而熱塑性復(fù)合材料因其容易回收利用，符合環(huán)保的行業(yè)發(fā)展方向，發(fā)展前景看好。

2013-2018年我國(guó)熱塑性復(fù)合材料占比

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    2、航空航天復(fù)合材料

    各領(lǐng)域?qū)?fù)合材料的應(yīng)用占比水平較高，促進(jìn)復(fù)合材料的整體規(guī)模不斷增加，而航空領(lǐng)域作為近年來(lái)產(chǎn)品應(yīng)用的重點(diǎn)方向，其市場(chǎng)規(guī)模不斷增加。

2011-2018年中國(guó)航空航天復(fù)合材料市場(chǎng)規(guī)模及增速趨勢(shì)

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    相比于復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用，復(fù)合材料在航空航天內(nèi)飾領(lǐng)域的規(guī)模占比不高，但整體也呈現(xiàn)較好發(fā)展勢(shì)頭。

2011-2018年中國(guó)航空航天內(nèi)飾復(fù)合材料市場(chǎng)規(guī)模及增速趨勢(shì)

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    目前在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用的復(fù)合材料主要有兩大類(lèi)，即碳纖復(fù)合材料及玻纖復(fù)合材料。作為高性能纖維的一種，碳纖維復(fù)合材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于裝備、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域，但受制于國(guó)內(nèi)碳纖維復(fù)合材料技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量的影響，碳纖維復(fù)合材料在國(guó)內(nèi)航空航天領(lǐng)域應(yīng)用規(guī)?？傮w不高。

2012-2018年中國(guó)航空航天碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)規(guī)模及增速趨勢(shì)

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    二、趨勢(shì)

    機(jī)器人和自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)大量應(yīng)用，在制造過(guò)程中逐步取代人力。驅(qū)使這種轉(zhuǎn)變的主要原因，包括用戶對(duì)于提高產(chǎn)品一致性和質(zhì)量的期望、對(duì)于進(jìn)一步降低制造成本客觀要求以及對(duì)于更高批次、高效率生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)需求。

    復(fù)合材料行業(yè)將努力擺脫熱壓罐固化工藝的限制。熱壓罐在固化復(fù)合材料層壓板方面的雖然優(yōu)勢(shì)明顯，但其獲取和操作的成本也居高不下。這也是目前生產(chǎn)過(guò)程中所面臨的瓶頸之一，阻礙了生產(chǎn)效率和產(chǎn)量的提升。正因如此，在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，人們已經(jīng)更加充分認(rèn)真地考慮將非熱壓罐(OOA)材料和工藝——例如熱塑性復(fù)合材料、樹(shù)脂灌注和樹(shù)脂傳遞模塑(RTM)工藝等——逐步投入到生產(chǎn)制造，尤其在大型商用航空航天結(jié)構(gòu)部件的制造中。

    熱塑性復(fù)合材料的發(fā)展總體上呈明顯上升趨勢(shì)。主要因?yàn)檫@種材料具有以下特性：可使用OOA加工、更易于存儲(chǔ)和處理(與預(yù)浸料相比)且易于回收利用。

    “復(fù)合材料4.0”時(shí)代降臨。復(fù)合材料行業(yè)中的工業(yè)4.0版正式步入公眾視野，其主要內(nèi)涵是指復(fù)合材料行業(yè)具有了完整數(shù)字化制造過(guò)程——從設(shè)計(jì)到仿真，再到制造仿真，再到復(fù)合材料制造，再到故障排除，最后直到跟蹤每個(gè)零部件性能狀態(tài)等。這種能力的形成，將促使人們開(kāi)發(fā)和使用更加復(fù)雜的算法，以控制滿足未來(lái)制造環(huán)境、可制造下一代復(fù)合材料的智能機(jī)器。

    復(fù)合材料制造中的增材制造技術(shù)的大規(guī)模發(fā)展。短切纖維增強(qiáng)材料在基于熱塑性復(fù)合材料增材制造中的初步應(yīng)用，這表明使用連續(xù)纖維增強(qiáng)材料已經(jīng)可以制造單獨(dú)的零件、工裝和模具組件。此外，業(yè)界還發(fā)現(xiàn)了基于熱固性復(fù)合材料的增材制造技術(shù)，以及將增材制造與AFP/ATL相結(jié)合的新工藝的出現(xiàn)。所有這些技術(shù)推動(dòng)了高度動(dòng)態(tài)和快速變化的復(fù)合材料行業(yè)繼續(xù)向前發(fā)展。