我国对位芳纶国产化进程加速
■ 中国化工信息中心咨询事业部 张蓓
产消主要集中在美、亚、欧
2016年,全球对位芳纶产能约8.1万吨,全球对位芳纶产能主要集中在美国、亚洲和欧洲,生产公司也较为集中,目前全球从事对位芳纶生产的厂家主要有美国杜邦、日本帝人、韩国科隆(Kolon),韩国晓星、烟台泰和新材料、蓝星(成都)新材料等公司,其他国家或公司仅有少量生产。其中,杜邦和帝人公司的产能合计7.4万吨,约占全球总产能的91%,目前杜邦是全球最大的对位芳纶生产公司,产能约占全球总产能的50%。
2016年全球对位芳纶消费量约为6.3万吨,消费区域主要集中在美国、欧洲和亚洲。随着生产技术的发展以及生产成本的逐步降低,对位芳纶的消费领域已经逐步从应用于军工和航天领域的特殊材料,发展成为在工业和民用领域有着广泛应用的高性能材料。
国产对位芳纶发展迅速
我国对位芳纶研制开发从上世纪80年代开始,起步较晚,国内先后有多家单位进行研究开发,但发展较慢,直到2010年,中国仅有2家公司实现了千吨级工业化生产对位芳纶。
近7年,我国对位芳纶产业发展迅速,打破国外对位芳纶的技术垄断,填补了国内生产空白,加速中国对位芳纶的产业化进程。我国对位芳纶产能由2009年的255吨,增长至2016年的4200吨,其中生产规模最大的是烟台泰和新材料股份有限公司,产能1500吨;规模第二大的是蓝星(成都)新材料有限公司,产能1000吨。
除上述两个企业外,国内建有对位芳纶装置的企业还有4家,但由于种种原因,并未正常生产。苏州兆达特纤科技有限公司建有500吨的生产装置,但已于2016年卖给中化国际公司,计划整体搬迁装置设备。河南平煤神马集团建有500吨的生产装置,但由于技术原因,至今未正式生产。江苏仪征化纤公司有一套100吨的中试生产装置,低负荷生产。山东省与清华大学进行技术合作于2016年新建成一套1000吨的生产装置,但该装置目前还处于调试阶段,未正式生产。
国内消费主要集中在绳缆、防护和橡胶复合材料领域
随着中国对位芳纶国产化进程加速,国产产品产量增长,产品应用范围扩大,带动了中国对位芳纶消费量的增长。2016年,中国对位芳纶的消费量约7300吨,主要消费领域是绳缆材料、防弹防护材料、橡胶领域和复合材料领域。防弹防护材料主要用于防弹织物、防切割材料以及防火织物,主要是用于军事、安保、消防等领域;绳索领域主要用于高强绳索、缝纫线、风筝线;光缆领域主要是生产光缆的张力构件;合成橡胶领域主要是生产胶管、传动带和轮胎胶料;复合材料主要应用于固体火箭发动机壳体,航天器的机身、主翼、尾翼,私人游艇材料等。
目前国产产品已进入除防弹领域外的所有应用领域,约占20%的国内市场份额。未来几年,随着国产产品产量增长,产品性能进一步提高,价格较进口品便宜,预计中国对位芳纶消费量将快速增长,消费的驱动力来自光缆、橡胶和复合材料等领域。预计到2020年中国对位芳纶的市场需求量将会突破万吨。
产品价格差异较大
在中国未实现工业化生产期间,我国对位芳纶主要依靠进口,定价权由国外公司掌握,芳纶产品价格逐年上涨,普通级产品的价格涨至17万元/吨左右。2012年后,随着我国对位芳纶开始规模化生产,芳纶价格下降,不同档次芳纶产品价格差异较大。2016年普通级对位芳纶价格为14万~17万元/吨;对于低档次对位芳纶,主要使用国产产品,应用在产品性能要求不高的领域,如绳索、缝纫线等,其对位芳纶价格低至10万~12万元/吨;对于高档对位芳纶产品,对产品性能要求高,主要应用在一些特殊用途,如军事、安保领域的防弹材料等,其芳纶产品价格依旧很高,超过20万元/吨。
预计未来5年,对位芳纶的价格走势趋稳,原因主要有以下几点:一是随着中国企业工艺技术的进步,国产对位芳纶产品的性能提升,应用领域扩大,用于中高端领域的比例将增大,产品价格下降可能性小;二是虽然国内对位芳纶产业化规模扩大,但国内对位芳纶的缺口仍旧很大,保守估计约6000吨,预计产品价格下降可能性不大;三是对位芳纶在复合材料领域的应用增长将拉动其需求量增长,利好对位芳纶市场。当然,由于对位芳纶在某些应用领域也将受到其他产品,如超高分子量聚乙烯纤维、碳纤维以及聚苯硫醚纤维等其他产品的竞争,原有市场对其需求增速放缓,不排除产品价格会因市场竞争而小幅下降。
对位芳纶复合材料开发应用技术亟需增强
对位芳纶作为当前高新技术纤维领域最具代表性的品种,是国家高技术产业发展的基础材料,是一种十分重要的战略物资。由于应用用途涉及到军工、航天等相关领域,对位芳纶长期受到国外公司的出口限制,仍属于国内短缺的新材料产品。
中国虽然现在对位芳纶已实现工业化生产,但产品性能与发达国家仍有较大差距,目前国产产品主要集中在中低档产品。对于产品性能要求较高的高档产品和对位芳纶复合材料的生产技术,国内水平仍与国外差距较大,目前国内无法工业化生产应用在国防军工领域的产品,如防弹产品、制作火箭发动机壳体、坦克装甲等复合增强材料。2016年估算对位芳纶缺口约5000吨。
未来对位芳纶复合材料的研发、应用技术亟需增强。在2016年国家重点支持的高新技术领域中,国家提出重点发展新型纤维及复合材料制备技术,其中包括成纤聚合物的接枝、共聚、改性及纺丝新技术,成纤聚合物制备的具有特殊性能或功能化纤维、高性能纤维产品。
张蓓 中国化工信息中心咨询事业部高级咨询师。毕业于北京理工大学,双学士学位,高分子材料与工程专业,拥有17年化工行业从业经验,11年石化及高分子材料行业咨询经验,参加过100多项化工专题研究。其专长领域包括超高分子量聚乙烯、芳纶、碳纤维等高分子新材料领域,以及环氧树脂、苯酚、丙酮、BPA、MMA等产业链的研究。张蓓近期在《工信部专题研究:石化产业关键共性技术研究》、《高性能碳纤维及其复合材料调研》,《某化工企业苯乙烯发展规划》、《双酚A产业链产品分析》、《高性能芳纶研究》等咨询项目中担任核心咨询顾问角色。