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胶粘剂和胶粘带行业: 提高自主创新能力,建立完整产业链
2021年19期 发行日期:2021-10-02
作者:■ 中国胶粘剂和胶粘带工业协会

    “十三五”期间,我国胶粘剂和胶粘带企业一直保持稳步增长,行业发展模式也逐步从规模扩张型向质量和效益提升型转变,企业技术创新能力、管理创新能力逐步得到提升。“十四五”时期是我国向社会主义强国前进的关键开端,也是胶粘剂和胶粘带行业发展的重要转折期,行业将进一步提高自主创新能力,逐渐掌握关键核心技术,建立完整的胶粘剂和胶粘带产业链,努力从胶粘剂和胶粘带生产大国向生产强国进行转变。

新时期行业面临四大新挑战

    当前,我国胶粘剂和胶粘带行业已进入了新时代发展的新阶段,面临着一系列新的重大挑战:行业落后产能过剩矛盾突出,企业效益两极分化明显,行业集中度偏低、自动化生产能力较弱,行业基础性研究和共性关键技术开发力量薄弱,环保安全要求日趋严格,企业被迫限产或搬迁,中美贸易摩擦加剧,市场竞争日益激烈等。

  1、企业盈利能力较弱,行业集中度偏低,企业品牌化建设欠缺

    我国胶粘剂和胶粘带行业生产企业众多,但单个企业规模相对较小,产品种类较为单一,经济实力较弱,企业抗风险能力较差。行业集中度偏低,部分企业呈现低端制造、低成本竞争发展模式,导致市场秩序不规范、存在恶意竞争等现象。行业内企业普遍对品牌建设意识落后,社会责任不明确,在品牌定位、品牌建立、品牌维护、品牌传播、品牌推广方面的投入较少,缺乏品牌建设长远规划,企业相应缺乏持续的市场竞争力。

  2、行业基础性研究和共性关键技术开发力量薄弱

    胶粘剂和胶粘带本身是一个较高技术含量的产业,具有较高的开发难度,但在学术研究中一直没有得到相应重视,各大高校中并没有针对胶粘剂和胶粘带开设的专业,专职于开发研究的科研人员很少,缺少基础性研究和相关技术开发的专业机构。在企业中,技术与研发也未得到相应的重视,很多企业更看重生产、销售,对于研发资金投入和长期人才培养都相对较少。企业内缺少专业的技术研发人员,技术开发实力薄弱,无法为客户提供有力的技术支持,也无法针对新的应用开发相关新产品,产品质量及性能无法得到提升,大多数生产企业从事科技创新的成果相当有限。同时企业与高校院所之间沟通与合作较少,以企业为主体、市场为导向的产学研创新研究体系尚未建立,科技成果转化率低,难以对行业升级和高端化发展形成有力支撑。

    3、国内资源环境约束不断增强

    随着社会公众环保意识的提高,国家、行业及地方多项环保安全政策的颁布,更严格标准的发布和实施,对企业的生产、排放、产品质量等都有了更严苛的要求,特别是针对VOCs的综合治理,使得胶粘剂和胶粘带行业中溶剂型产品的增长得到了遏制,部分品种已经逐年萎缩,被其他安全环保型产品取代。随着“蓝天保卫战”行动的推进,行业内企业逐步在向水基型、无溶剂型、热熔型等环境友好型产品转型,重视使用低毒性、低挥发性的溶剂已成为趋势,且提升生产设备、改进生产工艺、建立完善的三废回收系统已成为企业发展的必经之路。

    4、宏观经济变化为行业发展带来不确定性

    受世界经济增速放缓、全球需求疲软影响,发达国家再工业化替代部分进口,国际油价剧烈波动,为胶粘剂和胶粘带行业发展带来较多的不确定性。我国构建“以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进”的新发展格局,将为胶粘剂和胶粘带行业带来更多的机遇。

    国际油价上下波动频繁,使得行业内的原材料价格也随之波动,为整个行业生产带来了很多的变化。国内经济下行压力逐渐加大,房地产、汽车、高铁、光伏等下游应用市场的萎缩逐渐辐射到上游行业,使得胶粘剂和胶粘带行业的发展增速也有所放缓。中美贸易摩擦对通信设备、微电子、工业机器人、半导体相关产品、精密机械设备、自动化仪器仪表、汽车及轨道车辆等下游产品及相关技术引进造成的影响,会逐步传导至胶粘剂和胶粘带行业,而相关产品及原材料的关税增加或禁用,必将对整个胶粘剂和胶粘带行业产生巨大的冲击和伤害。


“十四五”产业发展总体目标


    “十四五”期间,我国胶粘剂和胶粘带产业要调整产业布局,优化资源配置,不断增强行业企业的规模和实力;坚持科技创新驱动,大力推动行业发展由高速增长向高质量发展转变;优化产品结构,提升产品质量和档次,提高产品的高端化和附加值;加强企业间的国际交流合作,逐步形成一批具有国际竞争力的企业,并进一步促进胶粘剂和胶粘带行业向专业化、规模化、品牌化、集团化方向发展。产业发展总体目标如下:  

    1、产量和销售额保持平稳较快增长,着力提高发展质量和效益

    “十四五”期间,我国胶粘剂的发展目标是:产量年均增长率为4.2%,销售额年均增长率为4.3%,这样到2025年末我国胶粘剂的总产量可达871.3万吨,销售额可达1251.0亿元。

    我国胶粘带的发展目标是:产量年均增长率为4.5%,销售额年均增长率为4.2%,这样到2025年末我国胶粘带的总产量可达353.0亿平方米,销售额可达595.0亿元。力争到2025年末,改变国产产品高端不足、低端过剩的局面,使行业高附加值产品产值的比例达到40%以上,经济增长方式从规模扩张型向品质、效益提升型转变。

    2、优化产业结构,扩大规模化企业比重

    进一步扩大胶粘剂和胶粘带产品在下游应用领域的使用广度和深度,促进汽车、轨道交通、新型基础设施、新能源、消费电子、家用电器、医疗器械、现代物流等领域的市场需求快速增长。鼓励有实力的企业通过政策扶持、兼并重组、资本运作、跨越发展等手段,进一步增强企业的规模和实力。力争到2025年末,年销售额在20亿元以上的企业达到10~15家,年销售额在10亿元以上的企业达到30~50家。另外,培育3~5家具有国际竞争力的大型企业集团。

    3、进一步推动行业的节能减排和环保安全生产

    鼓励和促进水基型、热熔型、无溶剂型、辐射固化、改性、生物降解等低VOCs含量的胶粘剂和胶粘带产品的发展。限制氯丁橡胶类、丁苯热塑性橡胶类、聚氨酯类和聚丙烯酸酯类中溶剂型通用胶粘剂生产装置的新建、改扩建。坚决淘汰部分落后产能、有害物质含量和VOCs排放不达标的产品。在胶粘剂和胶粘带行业实施严格的挥发性有机物排放综合治理,强化环境监管、安全生产和市场督查,努力实现溶剂用量、单位产品能耗“双下降”。

    4、建设科技创新平台,突破关键技术瓶颈

    发挥企业在创新中的主体作用,重视高校和企业间的人才培养、技能培训的有效衔接。在性能改进研究、应用开发研究、施工工艺等层面,建设不同侧重点、不同层级、不同体制的企业创新平台,避免研发中心重复性建设,减少创新资源浪费。在粘接理论研究、原始创新技术和共性核心技术层面,尝试建立科技龙头企业为主导,科研院所共同参与的创新平台,努力突破关键技术瓶颈,掌握重点应用领域的核心技术。加快粘接和涂布新技术、新材料、新工艺、新装备的推广应用,提高产品的技术含量和附加值,改变国内企业在高端胶粘剂和胶粘带市场、高档助剂市场中不占竞争优势的被动局面。

    5、新基建和内需市场成为行业发展的新增长点

    目前,传统制造业、房地产、汽车等增长引擎有所放缓,但我国启动新型基础设施建设、新型城镇化建设、交通水利等重大工程建设,继续培育和扩大内需市场、优化供需结构、创新消费方式、提升服务质量等政策措施,将有力推动相关领域配套胶粘剂和胶粘带产品井喷式发展,有望成为行业经济的新增长点。

  6、推动和参与国际产能合作

    充分发挥我国胶粘剂和胶粘带产业比较优势,结合“一带一路”发展倡议,积极开展国际合作,进一步提高我国胶粘剂和胶粘带企业的国际竞争力。支持我国有实力的企业开展跨国经营,不断提高国际市场经营占比,增加国际规则与标准的参与率。鼓励企业参与兼并重组,提升产业集中度和竞争力,整合产业链资源,提高产能利用率,实现技术进步和产业升级换代的战略目标。

    7、大力实施创新驱动发展战略

    鼓励国内原材料、设备企业的自主创新,为胶粘剂和胶粘带行业提供高性能、高质量的产品。采用现代先进电子信息技术,大力推动智能化制造、自动化生产、精益化管理等,推动投料、生产、灌装、固化、涂布、包装等装备的产业升级。推进服务模式创新,重视粘接工艺的合理性和个性化,不断推动服务模式从单一的产品销售向销售/应用/服务一体化转变,致力于为客户提供整套解决方案。推进商业模式创新,围绕发挥“互联网+”和物联网优势,大力发展跨境电子商务、大数据信息平台、全产业供应链等新的商业生态,推动大数据在胶粘剂和胶粘带企业经营决策中的倍增作用,加快两化融合发展。

    8、坚持实施绿色及可持续发展战略

    坚持胶粘剂和胶粘带行业绿色发展理念,鼓励发展绿色、环保、安全的生产技术、产品和工艺,使绿色发展融入到产业转型升级全过程。强化安全生产责任制,探索高污染、高环境风险产品全程追溯,加快相关生产企业向化工园区集中步伐,有序实施安全环保搬迁改造。鼓励国内外资本投资发展资源回收再利用和可再生生物质材料的胶粘剂及制品的开发,突破技术瓶颈,降低生产成本,提高产品质量。加快清洁生产技术开发应用,加大挥发性有机物排放综合治理力度,实现工业“三废”的综合利用和达标排放。坚持实施可持续发展战略,以客户需求为中心,满足生产企业和利益相关方的发展需求,提供更高附加值的产品及综合解决方案,努力使用更少资源创造更多价值。

产业发展趋势及重点技术突破

    一、产业发展趋势

    1、全球工业产业链集群发展,加速胶粘剂和胶粘带行业企业规模化、专业化和品牌化

    胶粘剂和胶粘带下游应用广泛,市场空间广阔。互联网时代,工业产业链从全球分工到集群发展变迁,全球市场重心转移,将大幅提升我国胶粘剂和胶粘带行业企业服务制造业能力。行业向成熟期不断过渡,行业集中度将不断提升,同时也为行业企业规模化、专业化和品牌化发展提供了强大的动力和市场空间。

    2、新型基础设施建设催生新业态,内需新市场将不断涌现,极大地推动胶粘剂和胶粘带行业产品功能化、高端化

    新能源汽车、城际高速铁路和城市轨道交通、消费电子、5G基建等,将推动行业配套工程胶粘剂、导热/导电胶、光刻胶、光纤胶、电子封装胶、平板显示用胶粘剂或胶粘带等产品快速发展。新兴产业的发展将驱动企业研发创新,改变我国胶粘剂和胶粘带高端市场严重依赖进口的局面。

    3、供给侧结构性改革和环境治理,促使胶粘剂和胶粘带行业坚定走好高质量发展之路

    随着国家对于VOCs排放和有毒有害物质的监管不断加强,胶粘剂和胶粘带产品结构将不断优化。含有挥发溶剂的传统型胶粘剂用量将逐步下降,水基型、热熔型、无溶剂型、辐射固化、改性、生物降解等低VOCs含量的胶粘剂和胶粘带产品将获得有力发展。

    4、加大技术创新投入,提升胶粘剂和胶粘带行业企业核心竞争力

    高附加值、高技术含量产品的研发已迫在眉睫,构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,驱动我国胶粘剂和胶粘带企业的研发创新和产品升级。加强企业技术中心和研发队伍建设,以适应新市场对高技术产品的研发与支撑,逐步提升胶粘剂和胶粘带企业核心竞争力。

    5、重要原材料供应稳定,产业链利润往下游转移,有利于提高胶粘剂和胶粘带行业整体盈利水平

    丙烯酸(酯)、异氰酸酯、聚硅氧烷、丁苯橡胶、石油树脂等大宗原材料国内产能充足,供应日趋稳定。高VA含量EVA树脂、电子级环氧树脂、烯烃聚合物、硅烷杂化树脂、水性聚氨酯及水性氯丁橡胶等聚合物不断新增投产,关键化工品供需格局逐渐宽松,产业链利润将逐步往下游转移,将极大地保障胶粘剂和胶粘带行业整体盈利水平。

    二、行业战略性新兴市场、重点技术突破与推广

    在未来五年期间,胶粘剂和胶粘带行业战略性新兴市场主要包括:汽车、新能源、城际高速铁路和城市轨道交通、装配式建筑、绿色包装、医疗器械、运动休闲、现代物流、家用电器、消费电子、5G建设、汽车充电桩及其他装配制造业。随着我国挥发性有机物排放综合治理趋严,加快淘汰落后产能,通过技术创新促进产品转型升级,从而提高产品竞争力是“十四五”时期企业面临的重要课题。

    1、新能源汽车动力电池组装、汽车内饰及轻量化用胶粘剂

    当前我国新能源汽车产业发展处于产业导入期进入到成长期的关键阶段,新能源汽车的增长将带动胶粘剂需求的增长。车用锂电池对新能源汽车的发展与普及,至关重要。胶粘剂是实现电力驱动系统稳定、高效、持久、安全工作的核心因素之一,其应用场景主要有电芯与模组、电池包和电池管理系统。由于实现安全可靠的设计理念不同,动力电池分圆柱电池和方形电池、软包电池,其组装胶粘剂主要用于电池包箱体边框密封、电池粘接固定、内部元器件的密封固定、动力电池内部的灌封等,所涉及的胶粘剂有导热硅胶、改性丙烯酸酯结构胶、双组分聚氨酯结构胶、功能性环氧胶、厌氧胶及耐高温热熔胶等。

    随着汽车工业的发展,汽车的“电动化、轻量化、智能化”成为技术发展的主要方向,环保汽车内饰和轻量化结构粘接用胶粘剂显得尤为重要。在环保汽车内饰用胶粘剂中,逐渐向无溶剂、热熔型和水性化方向发展;汽车结构的轻量化优化设计,更多高强度和轻质材料间的结构粘接问题,使环氧树脂、改性丙烯酸酯、聚氨酯等类结构胶的环境耐蚀性和长期耐久性要求不断提高。在汽车轻量化以及新能源汽车市场快速发展的情况下,我国汽车结构胶市场规模仍有较大增长空间,未来发展前景良好。

    2、桥梁基建、高铁及轨道交通等重点工程配套用胶粘剂

    随着国家“一带一路”倡议带来的基础设施建设与“新基建”鼓励发展城际高速铁路和城市轨道交通,未来桥梁、铁路等重点工程基建和高铁、轨道交通车辆方面配套用工程胶粘剂的需求扩大。工程胶粘剂在桥梁与铁路基建方面主要应用包括公路桥梁、铁路桥梁、市政桥梁等的加固补强、预制构件拼接、无砟铁路铺设等,涉及的产品有植筋胶、化学锚固胶、灌封修补胶、加固胶、防水灌缝胶等。轨道车辆制造根据设计时速、运行地域、运行环境的不同,对胶粘剂的选择方面有一定差异,同时对施胶的工艺性也有很高的要求,其中所涉及的粘接部位主要有司机室前挡风玻璃和侧窗玻璃密封、地板布粘接、地板橡胶座与车体的粘接、车内顶板和墙板加强筋的粘接,以及螺纹锁固、防电化学腐蚀等用胶粘剂。

    3、环保家具、家装及装配式建筑用胶粘剂

    我国家具、家装行业用胶粘剂一方面面临着严峻的安全环保压力,大量的溶剂型胶粘剂亟需被环保的水性胶粘剂、热熔胶所替代;另一方面现有的水性胶粘剂、热熔胶性能往往不如溶剂型胶粘剂,难以直接替代,迫切需要在上游高分子合成领域进行原始创新(如生物基胶粘剂、ABC超弹胶乳、水性氯丁橡胶胶乳、水性聚氨酯、烯烃聚合物等),提供新型高性能环保树脂等基础材料,大幅提高水性胶和热熔胶性能,从而实现行业的绿色升级发展。

    目前,国家和地方政府密集发布相关文件积极推进装配式建筑,要求全国装配式建筑占新建建筑的比例在2020年达到15%以上,2025年达到30%以上。不同于传统的现浇建筑,装配式建筑中的建筑材料、建筑粘接密封、涂装装饰等发生了颠覆性的变化,对装配式建筑用硅酮密封胶、硅烷改性聚醚和聚氨酯密封胶等需求将逐渐放量。

    4、绿色包装、医疗、健康及运动休闲用胶粘剂和胶粘带

    软包装市场空间大,随着国家环保政策的全面实施以及对VOCs排放的严格要求,软包装复合胶粘剂逐步向功能化、安全性、环保性、经济性等方向发展。其中,无溶剂聚氨酯胶粘剂具有突出的环保性、安全性、经济性,在塑料软包装领域迅速发展;水基型胶粘剂以综合涂布成本低、无VOCs排放、可有效利用原有溶剂型胶粘剂涂布设备生产等优势,是软包装应用领域不可或缺的重要组成部分。

    高端医疗器械、医用敷料、防护用品等都离不开胶粘剂和胶粘带的应用。随着我国经济的发展和人们健康意识的提高,医疗器械和耗材行业将迎来高度的需求增长,未来医疗器械、创伤敷料、医用耗材用胶粘剂和胶粘带产品发展前景良好。

    高性能运动与休闲用品行业,如旅游鞋、球类、户外装备、游艇及运动器材等行业需求,必将随着人们生活水平的逐渐提高而增长,相关材料粘接用水性聚氨酯胶、环氧结构胶、改性丙烯酸酯胶、聚氨酯胶和防水热封胶粘带的应用也将逐渐拓展。

    5、微电子封装用电子胶粘剂及其涂覆工艺

    微电子封装技术包括组装和封装两个方面,所用电子胶粘剂包括半导体IC封装胶和PCB板级组装胶。IC封装胶粘剂主要包括LED封装胶、芯片胶、倒装芯片底部填充胶、围堰与填充胶等;PCB板级组装胶粘剂包括贴片胶、圆顶包封材料、FPC补强胶、板级底部填充材料、摄像头模组组装用胶、敷型涂覆胶、导热胶等。

    目前,微电子封装器件尺寸越来越小,安装密度越来越高,对电子胶粘剂的性能和涂覆工艺提出了更高要求。其中,重要性能包括流变特性(黏度、触变性、抗塌陷性及拖尾性、储存期/条件及有效寿命)和机械特性(黏滞性、机械强度、耐热性、固化周期、电性稳定性等);涂覆技术包括大量式点胶、接触式点胶和非接触式点胶。随着微电子封装技术不断发展,高端电子胶粘剂的进口替代、胶滴的微小化、系统的自动化、点胶阀的非接触化以及胶粘剂黏度兼容化成为精密点胶技术在“十四五”时期的主要研究方向。

    6、锂电池、5G及通讯电子产品组装用胶粘剂

    随着智能手机、平板电脑、新能源汽车市场规模暴增,锂离子电池使用量也日益增多。目前国内锂电池正负电极专用胶粘剂的品种少并且性能较差,高端锂电池专用胶粘剂几乎全部依赖进口,所以加大研发力度、进行进口替代技术与生产工艺的攻关有着非常重要的意义。通常状况下,对锂电池专用胶粘剂的要求,体现在粘接力、柔韧性、耐碱性、亲水性和导电性等性能的综合与稳定。目前工业化量产以聚偏二氟乙烯(PVDF)油溶性胶粘剂为主,但是其涂层生产过程会产生高温有机废气,涂层工艺要求严格密封,能耗大,回收费用大,生产成本高。以聚四氟乙烯(PTFE)乳液、丁苯乳液和水性聚丙烯酸酯等为主的水基型胶粘剂具有无溶剂释放、对环境友好、成本低、不燃、优异的耐候性、成膜性和使用安全等优点,将成为“十四五”时期锂电池专用胶粘剂的重要发展方向。

    光刻胶行业由于技术壁垒高并且要与光刻设备协同研发,呈现出寡头竞争的格局。目前全球前五家(日本、美国公司)占据80%以上的市场份额。光刻胶的主要成分为树脂、单体、光引发剂及添加助剂四类,其中树脂约占50%,单体约占35%。国内目前PCB光刻胶技术相对成熟,但在LCD和半导体光刻胶领域,国内生产企业和国外差距仍然较大,这成为“十四五”时期完成进口替代、保障供应链安全亟需突破的关键技术之一。

    目前5G及通讯电子产品组装用胶粘剂处于国内外企业共同竞争的局面。随着5G建设的大规模投入,市场规模将持续增大,给国内胶粘剂企业依然带来巨大的增长潜力,其中应用涉及的胶粘剂包括逆变器灌封胶、5G基站电源模块及功率元件封装胶、适配器元器件保护及导热胶等。通讯电子产品组装用胶主要是手机等设备用胶,包括用于零部件、壳体、屏幕边框、天线、马达和触摸屏等粘接,胶粘剂类型主要有高端环氧树脂胶、高导热有机硅凝胶、改性丙烯酸酯胶、反应型聚氨酯热熔胶、UV胶和OCA胶等。

    7、环保、高性能压敏胶及工业胶粘带

    我国胶粘带行业经过“十三五”时期建筑、汽车及包装行业的需求旺盛驱动下,通用型胶粘带(如BOPP胶粘带、PVC电气胶粘带、美纹纸胶粘带等)市场逐渐饱和,国内通用型胶粘带市场已接近完全竞争状态,产品同质化现象凸显,行业也进入了微利时代,未来产品的增长将会减缓。同时,用于交通运输、标识、装饰及功能等工业生产和消费电子产品的胶粘带材料(如双面胶粘带、丙烯酸泡绵胶粘带、导热/电磁屏蔽胶粘带、保护膜等)将成为行业企业产品差异化的突破口,其以粘接特性(初粘力、剥离强度、保持力、内聚力、抗翘曲等)、物理特性(导热、导电、电磁屏蔽、绝缘、防水、防静电、排气、高洁净等)、化学特性(耐腐蚀、阻燃、耐候性等)为基础,保障了工业胶粘带应用的功能性和可靠性。

    随着国家环保政策趋严,目前胶粘带行业常用的溶剂型压敏胶将面临严峻的挑战,高性能、低VOC的环保型压敏胶技术将成为胶粘带行业“十四五”时期的重要研发方向。其中,涉及的主要产品包括高性能超薄薄膜用压敏胶、柔性板或可旋转显示屏用压敏胶、透明电磁屏蔽膜(TES)用压敏胶、非腐蚀性光学结合触摸屏面板用压敏胶等。

        8、胶粘剂和胶粘带用特种聚合物及助剂

    伴随我国基础化工的投入和科技创新,胶粘剂和胶粘带用大宗原材料短缺问题基本解决,但是胶粘剂和胶粘带用特种聚合物和添加助剂依然依靠进口,价格昂贵,影响着我国胶粘剂和胶粘带行业的发展步伐。主要品种有MS树脂、有机硅聚合物、聚烯烃、环氧固化剂及增韧剂、辐射固化树脂、水性氯丁橡胶胶乳和水性聚氨酯分散体等;特种单体,如叔碳酸乙烯酯、特种丙烯酸酯单体等;还有与胶粘剂配套使用的一些助剂,如乳化剂、触变剂、润湿剂、交联剂、偶联剂、抗氧化剂、光引发剂、增黏树脂等。

    9、胶粘剂和胶粘带智能化工厂及配套设备

    通过提高生产装置的规模和效率,是我国胶粘剂和胶粘带行业保持市场竞争力的重要手段。“十四五”时期,我国应大力实行胶粘剂和胶粘带生产工厂的智能化、全自动化,重点产品配套装置采用大型、连续化生产技术,其中包括聚合/混合装置大型化技术、反应型热熔胶的连续自动化生产技术、胶粘带产品的高速涂布与后道加工技术等。同时,应关注企业个性化、可定制化产品需求及小型化智能生产装备。

    加大胶粘剂和胶粘带企业在应用研究、标准化、分析、表征与测试方面的投入,包括测试新方法和自动化高效测试设备的应用研究,从而提高生产技术水平和产品质量检测手段,使产品的稳定性、可靠性、可维修性和安全性得到全面提升。


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