高速铁路复合材料细分集中度情况

一、高速铁路复合材料行业经济特性

碳纤维等新型纤维材料,使高速列车抛弃了传统的钢结构车身,实现了超轻量化,能耗随之大为降低,时速显著提升。更值得一提的是,车身采用的碳纤维材料还可以回收利用。

碳纤维材料抗冲击性大大强于钢铁,特别是用碳纤维制成的方向盘,机械强度和抗冲击性相比普通材料分别提35%和20%以上。整车强度理论上也比普通材料的车身至少强上20%~30%,在复合材料的武装下,高铁的安全性是不言而喻的。

高速铁路复合材料细分集中度情况

碳纤维新材料的运用不仅推动高速列车行驶的低碳化,也将带来车用材料的绿色生产,引领轨道交通工业的变革。德国、日本都已在酝酿未来两三年实现碳纤维汽车的产业化。目前,我国碳纤维新型材料已大量运用于航空航天等高科技领域,神舟飞船、常娥火箭、大型飞机制造等都大量采用了新型纤维材料。

高铁内部软装饰全部采用国产纺织品,而且全部达到国际环保和阻燃标准。高铁内饰纺织品所用纤维必须具有阻燃、环保等功能性且相关物理性指标必须达到国际标准。高铁使用的阻燃纤维完全不同于传统阻燃纤维,用于运动和静止两种不同状态时的阻燃纤维要求完全不同。高铁、大型飞机等高速运行的状态,对阻燃纤维的各项指标提出了超乎常规的要求。当高铁时速达到250公里时的阻燃纤维性能指标,远远高于时速为200公里的要求。

二、高速铁路复合材料行业产业链结构情况

车体材料方面,目前使用不锈钢和铝合金,由于车辆轻量化的要求越来越高,复合材料日渐受到关注。意大利ETR500高速列车的车头前突部分采用的是芳纶纤维增强环氧树脂的FRP,法国国营铁路公司(SNCF)的TGV高速列车采用碳和玻璃纤维强化环氧树脂包覆发泡蜂窝材料芯。

转向架方面,转向架必须满足安全、运行舒适度以及耐磨损、易检修等要求。多采用优质碳素钢、低合金低碳高强度钢、耐候钢制造的构架。近来研究热点为高分子复合材料和铝合金制造的构架。德国开发了世界上第一个纤维复合材料的转向架构架。

车辆内装及设备方面,车辆内装及设备主要有装饰板、厕所、盟洗室、座椅及水箱等,应以铝合金和高分子材料为主,如装饰板采用铝合金上叠合一层不燃性的纤维增强塑料,厕所、盟洗室、座椅及水箱还要考虑到卫生和耐腐蚀性,也以不燃性的为佳。

受电弓滑板材料方面,受电弓滑板是机车供电系统中的重要集电元件,它的使用必须经济安全,既对接触网导线磨耗小,自身有足够的使用寿命,又不影响弓网关系。目前国内外研究的浸金属碳滑板已步入了实用化的阶段,与此同时,还应加强碳纤维一金属复合材料滑板的研究,这种滑板在集电、润滑、抗撞击性能方面都会超过现有的金属滑板、碳滑板、浸金属碳滑板和粉末冶金滑板,其应用前景十分广阔。

无砟轨道系统方面,板式无砟轨道是由长钢轨、扣件系统、轨道板、水泥沥青砂浆、混凝土底座及凸形挡台组成的一种新型轨道结构。为了使板式轨道具有一定的弹性,并固定轨道结构的位置,在混凝土底座和轨道板之间,以及凸形挡台周围填充缓冲材料层,同时消除混凝土构件施工误差。缓冲充填材料目前一般使用水泥沥青砂浆,采用水泥、乳化沥青、砂及各种掺和料混合而成,通称CA砂浆。

高铁铁轨所用到的高分子减振、降噪材料多达十几种。聚氨酯、碳纤维复合材料、热塑性弹性体、聚氯乙烯、硅橡胶、环氧树脂、丁基橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙胶等。凸形挡台填充使用聚氨酯树脂,具有粘度小,易于施工;防沉降效果好,具有较高的承载强度及韧性,抗冲击性能优秀,并拥有良好粘结强度,优异的抗疲劳性、耐热老化性及耐腐蚀性等优点。

用于高速铁路路基和轨道之间的减振材料聚酯聚醚弹性体,目前国内生产企业还不能满足需求,主要从国外进口。而美国杜邦公司的聚酯聚醚弹性体材料售价在每吨10万元左右甚至更高。如果该材料实现国产化,价格可以降低一半。

三、高速铁路复合材料行业主要驱动因素

1、技术驱动

随着研发技术水平的不断提高,新的化工材料不断被发现,复合材料新的应用领域也不断被发掘,给复合材料提供了市场应用需求,从而推动行业的发展。

2、需求驱动

复合材料在应用中所具有的节能、环保等性能符合绿色发展的要求,另外,随着经济的发展,传统能源储量在不断减少,复合材料具有较大的替代空间,复合材料的市场需求加大,从而推动行业的发展。

就国内市场来看,由于我国复合材料产业市场起步晚、生产技术基础差,以及受体制的制约,目前有相当一部分市场成熟的复合材料产品,尤其是基本产品呈生产能力不足的局面,国内市场上处于供不应求的状况,有些产品国内供应缺口甚至超过50%,需要依赖进口来满足。目前国内复合材料整体自给率在56%左右,其中新领域的复合材料自给率仅为52%,工程塑料和特种橡胶自给率仅为35%和30%。

3、国家政策大力支持

复合材料应用领域包括电子、家电、汽车、体育休闲、风力发电、轨道交通、船舶、航空航天、建筑节能等领域,在国民经济中占有重要地位,是国家产业政策重点鼓励发展的行业。

国家产业政策扶持加快了行业内企业的技术进步,促进了企业自主开发能力,提高了国内行业龙头企业的市场竞争力。

自给率较低反映出目前我国复合材料市场需求空间还较大,将会对复合材料行业发展带来较大的促进作用。

四、2017年高速铁路复合材料集中度情况

根据北京普华有策信息咨询有限公司发布的《2018-2025年中国高速铁路复合材料市场发展战略及投资前景预测研究报告》显示:

1、行业市场集中度情况

高速铁路复合材料细分集中度情况

2、行业区域集中度情况

高速铁路复合材料细分集中度情况

3、行业企业集中度情况

高速铁路复合材料细分集中度情况
高速铁路复合材料细分集中度情况


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