高技术壁垒下芳纶纸行业高度集中中国市场潜力大且国产替代进程有望加快

2024-07-23 09:33

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一、芳纶纸需求集中在电气绝缘和蜂窝芯材领域，国内市场增长空间广阔

根据观研报告网发布的《中国芳纶纸行业发展深度研究与投资趋势分析报告（2024-2031年）》显示，芳纶纸，又称聚芳酰胺纤维纸，是以芳纶短切纤维为骨架材料（提供机械强度）、芳纶沉析纤维为填充及黏结材料（提供结合力），经纤维分散，利用湿法成形技术进行纸页制备，再经高温整饰制得的一种高性能纸基材料，其具有高强度、耐高温、本质阻燃、绝缘、抗腐蚀、耐辐射等诸多特性，应用于电力电气、航空航天、轨道交通、新能源、电子通信、国防军工等领域。

从消费结构来看，芳纶纸下游主要应用于电气绝缘和蜂窝芯材领域，全球需求的72.42%来自于电气绝缘、25.34%来自于蜂窝芯材。而在我国芳纶纸需求目前集中在电气绝缘领域，占比高达90.29%；蜂窝芯材领域占比为8.11%。

数据来源：观研天下数据中心整理

芳纶纸主要应用领域应用情况

应用领域	应用情况
电气绝缘	芳纶纸可用于电力电气、轨道交通、新能源汽车、风力发电等领域，作为耐高温绝缘材料应用在电气工业装备、先进轨道交通装备、新能源汽车、风力发电装备等领域的牵引变压器、牵引电机、驱动电机、变压器、发电机、高压或特高压输变电等电力电气设备。相较于传统的纸基(植物纤维素基)绝缘材料，芳纶纸耐温性、耐候性更好，更能保障电力设备稳定、安全运行，更能满足大功率、高电压设备的极端要求;同时，芳纶纸能提高电气设备的安全性能，减小设备尺寸，减轻重量，增强承受负载的能力，提高设备的可靠性，从而推动现代电器电工行业的进步和发展。
蜂窝芯材	芳纶纸经涂胶、叠合、热压、切边、拉伸、定型、浸胶、固化等一系列复杂工艺而制作成的具有天然蜂巢的六边形结构的特殊材料，即芳纶纸蜂窝芯材,其轻质、高强、高模、结构稳定性强且具有隔音、隔热、阻燃等优点，可以作为轻质高强结构材料，应用于航空航天、轨道交通、国防军工等重点领域。其中，在航空航天等领域，用航空级芳纶纸基材料制成的蜂窝结构.材料，可用于飞机、直升机等航天器的天线單、雷达罩、壁板、舱门、地板等部件，以及飞机的大.刚性、次受力部件。作为飞机复合材料蜂窝夹层结构的首选芯材，可降低飞机的结构质量、实现功.能部件透波、降噪、隔热性能。在轨道交通领域，芳纶纸蜂窝夹层芯材已在高铁车辆的车厢侧板、顶板、座椅、隔板、行李架以及天窗板等部位上得到应用，减轻车辆质量，提高列车的速度。此外，芳纶纸蜂窝芯材也可用于风机叶片、船舶游艇、赛艇、滑雪板、房车等产品的制造。

资料来源：观研天下整理

数据来源：观研天下数据中心整理

下游装备制造业发力，我国芳纶纸市场增长空间广阔。2017-2022年我国芳纶纸消费量由2742吨提升到4783吨，CAGR为11.77%。随着新能源汽车、风力发电、光伏发电、5G通信等芳纶纸新兴应用领域的出现，芳纶纸的市场需求逐步扩大。此外，高速列车、地铁轻轨及电网改造的进程加快，机车大功率牵引变压器、电机及智能电网新型输变电设备需求将会大幅度增长，变压器等设备用芳纶绝缘纸的市场将迎来新的增长点。预计到2028年我国芳纶纸消费量为12357吨，2022-2028年CAGR为17.14%。

数据来源：观研天下数据中心整理

2022年我国芳纶纸市场规模约为2.26亿美元，2023年我国芳纶纸市场规模约为2.67亿美元，较上年同比增长18.14%。预计2024年我国芳纶纸市场规模达3.22亿美元，较上年同比增长20.60%；2028年我国芳纶纸市场规模达5.85亿美元。2022-2028年我国芳纶纸市场规模CAGR为17.18%，高于全球芳纶纸市场规模同期增速（9.05%）。

数据来源：观研天下数据中心整理

二、芳纶纸技术难度大，市场高度集中

芳纶纸技术难度大，行业壁垒高，全球市场被美国杜邦公司、民士达、超美斯、赣州龙邦、时代华先五家制造商垄断。

芳纶纸技术壁垒

技术	简介
纤维分散技术	由于芳纶纤维中含有酰胺基团，不像传统植物纤维含有亲水性基团，因此水介质对芳纶纤维的润湿性较差,导致芳纶纤维在水中很难分散,从而影响芳纶纸的成形及其物理性能。如何明确纤维结构特性与纤维分散、材料结构性能的内在联系,建立完善的纤维分散性能评价体系，并在此基础上，运用改性方法提高纤维的亲水性能，进而提高其分散均匀性是影响芳纶纸品质的关.键因素之一。因此，纤维分散技术是芳纶纸制造过程中的首要关键技术，也是芳纶纸生产的技术壁垒之一。
湿法成形技术	相比传统造纸所使用的植物纤维，芳纶纸所用的化学合成纤维长度更长，导致纤维在脱水成形后整体的均匀性和稳定性难以保证，同时，芳纶纸以短切纤维和沉析纤维两种材料作为原料进行生产，这会进一步提升纤维的成形难度。因此，如何解决两种纤维的均匀混合，建立多纤维浆料供应系统，实现纤维在成形器中的可控分布等问题是制约芳纶纸生产的一大技术壁垒，也是影响芳纶纸品质的关键因素之一。
高温整饰技术	经湿法成形初步制成的芳纶纸强度低、密度小、厚度薄，不能满足终端应用领域的使用要求，需要对其在高温、高压等特定工艺下进行整饰加工，以提高芳纶纸的性能指标。同时，由于芳纶纸是-种耐高温材料，因此，掌握材料结构、性能与温度、压力等因素之间的关系,构建合适的整饰加工环境并设计开发出有效的工艺技术，进而提高芳纶纤维之间的黏结强度，实现芳纶纸产品的可塑化、致密化是芳纶纸生产过程中的核心技术，也是制约行业发展的一大技术壁垒。

资料来源：观研天下整理

其中美国杜邦公司于二十世纪六十年代率先完成芳纶纤维及其下游芳纶纸的研发并实现产业化。凭借先发优势和品牌效应。美国杜邦公司长期以来处于全球市场领先地位。数据显示，2022年美国杜邦市场份额达57.1%。

从国产企业看，民士达是我国第一家芳纶纸生产企业和国内规模最大的芳纶纸制造企业。民士达率先突破了芳纶纸产业化制备的关键技术，并形成了一系列具有自主知识产权的芳纶纸制备工艺及装备，包括满流式超低浓纤维分散技术、内压式多纤维浆料供应系统、多比例分层成形技术、超高线压力高温整饰装备和工艺的设计与优化等，提高了芳纶纸产品的综合物理性能，技术达到国际先进水平。2022年民士达全球市场占有率达14.3%，仅次于美国杜邦公司。

数据来源：观研天下数据中心整理

三、芳纶纸战略地位提升，国产化替代进程加快

我国自20世纪70年代开始对芳纶进行研究，并作为国家“七五”、“八五”、“九五”的重点项目。近年来，我国持续加大对芳纶纤维材料、芳纶纸的政策支持力度，2021年12月工信部将芳纶纸列入了“高性能纤维及复合材料”目录，进一步提升其战略地位，芳纶纸国产化替代进程将不断加快，民士达等国内龙头企业有望优先受益。

我国芳纶纸行业相关政策

时间	政策	发布部门	主要内容
2022年	《关于化纤工业高质量发展的指导意见》	工业和信息化部、国家发展改革委	研发对位芳纶原料高效溶解、纺丝稳定控制、高温热处理、溶剂回收等关键技术，大容量连.续聚合、高速纺丝、高稳定高速牵引、牵伸等设备制造技术。攻克间位芳纶纤维溶剂体系、纺丝原液高效脱泡、高速纺丝等关键技术开发高强、高伸长间位芳纶产业化技术。
2021年	《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》	全国人大	提出加强碳纤维等高性能纤维及其复合材料的研发应用，其中高性能纤维也包括芳纶。
2019年	《关于促进新材料产业健康有序发展的指导意见》	工业和信息化部	提出要加快高性能纤维及其复合材料等重点领域技术突破和产品研发，提升新材料产业核心竞争力。
2019年	《产业结构调整指导目录(2019年 .本)》	国家发展和改革委员会	使用合成矿物纤维、芳纶纤维等作为增强材料的无石棉摩擦、密封材料新工艺、新产品开发与生产。