芳綸纖維:飛行器高性能關鍵材料,國內這家龍頭排名全球第二

翰棋說財經 2024-04-03 18:35:25

近期,國家連續推出了扶持低空經濟産業的多項政策。《通用航空裝備創新應用實施方案(2024-2030年)》的出爐,標志著中國在低空經濟領域的布局進入快車道。

2024年的政府工作報告首次提及“低空經濟”,並將其定位爲新興産業和未來産業的重要組成部分。根據相關機構的預測,低空經濟的市場規模有望在2030年達到2萬億元,成爲國民經濟新的增長點。

在之前的文章中介紹過低空經濟産業鏈中的飛行器eVTOL、無人機、空管系統、碳纖維等上下遊核心環節。

今天我們來聊一下低空經濟核心飛行器eVTOL主機機身結構的重點材料--芳綸紙。

芳綸紙是低空經濟主要飛行器eVTOL不可或缺的機身結構材料,主要用在作碳纖維蜂窩夾心層,這一設計已被全球領先的eVTOL飛行器制造商如Joby、Archer、億航和峰飛等廣泛采納。

根據帝人的市場預測,芳綸的全球市場空間預計在2025年將達到53億美元,年複合增長率高達9.7%,行業空間廣闊。

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芳綸紙行業概覽

芳綸紙(聚芳酰胺纖維紙),是一種革新性的高性能新材料,通過纖維分散和濕法成形技術精細制作而成,經過高溫整飾後進一步增強其性能。芳綸紙基材料在電力電氣、航空航天、軌道交通、新能源、電子通訊等關鍵領域廣泛應用。

芳綸纖維內部結構呈現高度有序性:

芳綸紙的主要應用方向集中在電氣絕緣材料與蜂窩芯材材料兩大領域。

在芳綸紙蜂窩芯材,模擬了天然蜂巢的六邊形結構,使得制成的夾層結構具備出衆的比強度、比剛度、結構穩定性。同時也擁有隔音、隔熱、阻燃等特性,在燃燒時煙量少毒性小,這使得其在高端航空航天及高速運輸領域占據了重要地位。

芳綸紙制成的蜂窩芯材成本相對較高,通常被用作飛機、導彈、衛星寬頻透波材料以及大剛性次受力結構部件等高端結構的減重材料。

芳綸紙蜂窩芯材在航空航天領域用作受力結構:

數據來源:《芳綸紙蜂窩芯材的制備技術及其應用研究進展》

芳綸的生産路線複雜且冗長,涉及多個工序和衆多關鍵設備。在生産過程中,紡絲速度、穩定性、連續性以及生産成本等方面均存在顯著差異。

芳綸紙根據基材的不同進主要分爲對位芳綸(PPTA)和間位芳綸(PMIA),鄰位芳綸因商業價值較低,通常不在考慮範圍之內。

對位芳綸的生産門檻高,生産流程主要包括聚合和紡絲兩個重要步驟。

從供給端來看,對位芳綸的進口依賴度相當高,不過國內産能正在逐步取得突破。

目前,全球對位芳綸的産能主要集中在杜邦公司、帝人等行業巨頭。

國內在對位芳綸領域的突破相對較晚,規模化生産企業數量有限。僅有泰和新材、中藍晨光、中芳特纖等幾家企業的産品能夠實現規模化供應市場。

對位芳綸市場格局圖示:

資料來源:行行查

間位芳綸是由酰胺基團與間位苯基相互連接而形成的線性大分子,已成爲全球有機耐高溫纖維中的主力材料。

間位芳綸行業的集中度非常高,其中國內廠商泰和新材已跻身行業前列。該領域的全球頭部企業包括美國杜邦、日本帝人以及我國的泰和新材等。美國杜邦和日本帝人是最早實現間位芳綸工業化生産的企業。

國內市場間位芳綸的産能主要由泰和新材和超美斯兩大供應商提供,其中泰和新材的産能位居全球第二。截至2023年底,泰和新材的間位芳綸産能已達到16000噸,占全球總産能的市場份額超過30%,僅次于行業巨頭杜邦。據公司資料,泰和新材計劃在2025年實現總産能2萬噸的目標。

泰和新材成立于1987年,公司前身爲煙台氨綸廠,是國內首家氨綸纖維生産企業。2020年,泰和新材集團整體上市。隨後,公司通過發行股份成功收購了國內芳綸紙龍頭企業民士達,從而進一步鞏固了公司在芳綸領域的地位。2023年4月,子公司民士達在北交所上市。

泰和新材公司的主要産品包括泰美達®間位芳綸、民士達®芳綸紙以及泰普龍®對位芳綸及其深加工制品,這些産品在航空航天、汽車制造、電子通訊等多個領域都有著廣泛的應用。截至目前,公司的間位芳綸産能位居全球第二,對位芳綸産能位居全球第三,芳綸紙産能也位居全球第二。

結語

整體而言,作爲高性能新材料,芳綸紙行業具有深厚的壁壘和較高的集中度。生産對技術要求和投資門檻均較高,工藝控制也相對複雜,這導致了其生産成本相對較高。

當前隨著低空經濟加速爆發,新能源汽車、風電、光伏以及通信等新興領域的迅猛發展,芳綸紙的應用場景日益廣泛,其市場需求也呈現出逐步擴大的趨勢。此外,高鐵、地鐵輕軌以及電網改造等基礎設施建設加速推進,大功率牽引變壓器、電機以及智能電網新型輸變電設備等關鍵部件的需求也將大幅增長,也將進一步推動變壓器等設備用芳綸絕緣紙市場的快速發展,迎來新的增長點。

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