06.28 環氧樹脂行業下游應用領域及競爭態勢

環氧樹脂行業下游應用領域及競爭態勢

一、環氧樹脂行業概況

環氧樹脂是一種環氧低聚物,與固化劑反應時可形成三維網狀的熱固性塑料。環氧樹脂通常是在呈液體狀態下使用,經常溫或加熱進行固化,達到最終的使用目的。作為一種液態體系的環氧樹脂,具有在固化反應過程中收縮率小。其固化物的粘結性、耐熱性、耐化學藥品性以及力學性能和電氣性能優良的特點。環氧樹脂按用途分,可以分為基礎環氧樹脂和專業應用領域環氧樹脂。基礎環氧樹脂是目前環氧樹脂生產商的主要產品。但基礎環氧樹脂無法直接作為樹脂基複合材料的基體而應用於複合材料的製造,需要生產商根據不同下游行業的具體需求,對其混入不同類型、不同比例的固化劑、活性稀釋劑、助劑、填料等配方進行改性而生成專業應用領域環氧樹脂,並通過不同的加工工藝與增強材料結合成為新型的樹脂基複合材料,廣泛應用於各下游行業。

環氧樹脂行業下游應用領域及競爭態勢

相關報告:北京普華有策信息諮詢有限公司《環氧樹脂行業深度分析及投資戰略研究報告》

1 、基礎環氧樹脂行業

基礎環氧樹脂進入工業化生產和應用始於 20 世紀 40 年代,目前基礎環氧樹脂產品處於生命週期的成熟期,生產技術和工藝已經比較成熟。

根據中國環氧樹脂行業協會統計,全球環氧樹脂主要分佈在亞洲、西歐和美國,三個地區的環氧樹脂產量佔全球總產量的 90%以上。近年來,由於歐美環氧樹脂市場趨於飽和,新增環氧樹脂產能主要集中在亞洲地區特別是中國。

2 、專業應用領域用環氧樹脂行業

改性的專業應用領域環氧樹脂作為一種新型材料,廣泛應用於風電、電子電氣、化工防腐、航空航天、軌道交通、機械製造、船舶運輸等領域。

(1)風電行業

風力發電是重要的清潔能源,其開發利用受到世界各國的重視。隨著風電的技術進步和規模化發展,推動了風電開發成本迅速下降,風電的經濟性在很多地區已與常規能源發電基本相當。許多國家把大規模開發風電作為應對氣候變化、改善能源結構的重要選擇。到 2010 年底,風電在歐盟總電力消費中達到了 5.3%。我國目前已經成為全球風力發電規模最大、增長最快的市場。根據全球風能理事會統計的數據顯示,全球風電市場 2014 年年新增裝機容量創歷史新高,全球風電新增裝機容量達到 51,477MW,這一創紀錄的裝機數據顯示全球市場實現了44%年增長。根據中國風能協會統計數據顯示,2014 年中國風電產業發展勢頭良好,新增風電裝機量刷新歷史記錄。據統計,全國(除臺灣地區外)新增安裝風電機組 13,121 臺,新增裝機量 23,196MW,同比增長 44.2%;累計安裝風電機組76,241 臺,累計裝機容量 114,609MW,同比增長 25.4%。

葉片是風力發電機最重要部件之一,其造價大約佔了風力發電機整機成本的25%。風力發電機葉片要求其必須擁有葉尖速比和葉片扭角、高效率的接受風能的外部翼型、科學的升阻比、合理的安裝角等。由於葉片獲得風能的途徑是通過空氣動力,同時還要求葉片必須具有高強度的材料、合理的內部結構及外形和科學的製造工藝等特點,以便使葉片能夠在承受其自重、風力和離心力等多個外部載荷的作用下仍然能夠正常工作。近年來我國風電機組的單機容量不斷提升,對葉片的要求也逐漸提高。在需要滿足強度要求的同時,還需要儘可能的優化結構、減輕重量,使其容易安裝、方便維修和利於製造以及運行安全可靠,以便讓葉片的製造和使用成本降到最低。因此葉片生產需要採用性能優異稀釋型環氧樹脂。由於纖維增強樹脂基複合材料具有適用期長、浸透性好,且其固體物力學強度高、韌性好的良好性能,已經成為大容量機組用風力葉片材料的最優選擇。

(2)電子電氣的絕緣和封裝

電子元器件是電子工業的基礎。為了保證電子元器件的正常工作,通常都要進行封裝保護。在半導體技術飛速發展的現階段,封裝已不僅僅關係到元器件的絕緣問題,而且對元器件的尺寸、熱量散發以及整個器件的成本都有很重要的影響,封裝方式已成為影響電子元器件性能的一個重要的方面,因此,採用合適的封裝材料至關重要。

目前電子電氣絕緣和封裝的主要原材料是環氧樹脂。因為首先環氧樹脂固化後具有優良的耐熱性、電絕緣性能、密著性和介電性能,能夠滿足電子電氣絕緣和封裝的基本要求;其次,環氧樹脂配方中如選擇不同的固化劑、促進劑或助劑,可以製成各種性能的封裝材料,可以滿足器件和集成電路的不同要求。

(3)石油化工產業的應用

1)石油化工管道輸送

長期以來,鋼管和鑄鐵管是國內油田應用的標準管線系統。隨著複合材料的應用,以環氧樹脂和玻璃纖維為主要原材料的玻璃鋼管道逐步在石油化工行業得到了推廣,主要應用於油田開採的高壓管道、石油化工的工藝管線和長距離輸送管線。其特點是耐腐蝕性好、防汙抗蛀、耐熱及抗凍性好、摩阻力小、輸送能力高、可設計性、適應性強。

2)石油開採

國內石油開採中,機械採油井數佔總生產井數的 90%以上,其中 80%是採用傳統的杆泵抽油模式。該種金屬抽油杆存在著大重量、易腐蝕、低疲勞性能,採油事故發生率高的缺點。以環氧樹脂為基體,碳纖維為增強材料的連續抽油杆則克服了上述缺點,具有高強、輕質、耐腐蝕、耐磨損的特點,大大提高採油效率,應用前景十分廣泛。

(4)天然氣儲存及運輸的應用

天然氣是一種清潔能源。在全球範圍內,其儲量與石油的儲量相當。推廣使用天然氣是複合國際及我國安全環保、節能減排戰略的成熟可行方案之一。壓縮天然氣(CNG)在天然氣儲存和運輸中扮演著重要角色。CNG 氣瓶可以是合金鋼瓶,也可以是在金屬或塑料內襯外纏繞纖維增強樹脂而成型的複合材料氣瓶。複合材料 CNG 氣瓶因具有質輕、比強度高、破損安全性、節約能源和方便運輸等優點,已成為天然氣儲存和運輸的最佳載體。

(5)電力輸送的應用

隨著我國電力需求的不斷增長,輸電能力不能跟上生產和消費的增長速度,從而造成了電網的超負荷運行,使得高架電纜產生熱膨脹,發生電纜下垂,造成安全隱患。輸電的另一個問題是超長距離的線路輸電產生的電阻損耗。電阻損耗和電流載體的電纜長度成正比,使用下垂程度較小的電纜,可以減少電阻損耗。

線路增容最經濟的辦法之一是利用原有杆塔只更換導線。因此,新的導線必須更有效率,能夠承載更高安培容量。以環氧樹脂與碳纖維為主要材料製成的複合芯鋁導線與傳統的鋼芯絞線相比具有重量輕、強度大、耐高溫、耐腐蝕、抗蠕變、線損小、弛度低、熱膨脹係數小、與環境親和等一系列優異性能,實現了電力傳輸的節能、環保與安全。

(6)汽車行業的應用

適應於交通運輸行業輕量、高速、安全、節能、環保的發展趨勢,車輛製造業一直把樹脂基複合材料視為車輛結構的理想材料。複合材料在汽車上的應用分為覆蓋件(內外飾)、結構件(以其力學性能為主要應用)、功能件(以其某些方面特殊性能為主要應用)。

(7)其他應用

樹脂基複合材料由於具有優異的強度重量比、耐高溫和耐腐蝕等性能,還廣泛應用於羽毛球拍、網球拍、高爾夫球杆、賽艇等體育用品,以及飛機、衛星、航天航空、船舶等結構件,是民用以及軍工領域的重要結構和功能材料。

二、環氧樹脂行業競爭格局

我國是世界最大的環氧樹脂生產與消費國。國內環氧樹脂行業由國際大廠商和國內生產商共同參與競爭。國際大廠商如陶氏化學等已形成將專業應用領域環氧樹脂與固化劑、稀釋劑、助劑等產品配套研發銷售的能力。國際大廠商由於具備提供綜合性的專業領域環氧樹脂系統產品的整體解決方案能力,因此其佔據了高端環氧樹脂產品市場的大部分市場份額。

國內環氧樹脂生產商絕大多數以基礎環氧樹脂,尤以雙酚 A 型產品生產為主。其中規模較大的為長春化工(江蘇)有限公司,長春化工(盤錦)有限公司、南亞電子材料(崑山)有限公司、江蘇揚農錦湖化工有限公司以及宏昌電子材料股份有限公司等,上述廠商以規模化生產為主要競爭優勢,近年來其產品也逐漸向高端的基礎環氧樹脂如耐熱型、阻燃型、高純度型等發展,但與惠柏公司的市場、客戶並無重疊。

國內另一類生產商則為專業應用領域環氧樹脂生產商。該類廠商對於環氧樹脂的下游一個或多個行業的應用具有深刻的行業理解,積累了較為豐富的經驗,具有專業應用領域環氧樹脂的研發能力,即能夠根據下游行業的具體需求,對基礎環氧樹脂進行改性加工,從而在部分高端產品上具備了與國際大廠商競爭的能力。

1 、邁圖特種化工

邁圖特種化工有限公司(Momentive Specialty)註冊於美國俄亥俄州,由原瀚森化工與美國邁圖合併成立邁圖特種化學公司,沿用邁圖的名稱。公司主要生產環氧樹脂及中間體,丙烯酸樹脂,聚酯樹脂,醇酸樹脂,油墨樹脂及添加物,叔碳酸及其衍生物,復材樹脂,酚醛塗層材料,酚醛樹脂及模塑料。

2 、陶氏化學

陶氏化學(Dow Deutschland GmbH & Co. OHG)註冊於美國密歇根州,公司主要生產功能產品和系統(包括聚氨酯產品,環氧產品,胺類產品,含氧溶劑和功能性單體,表面活性劑和聚二醇醚/ 功能性流體,汽車產品系統,彈性體,特種包裝和薄膜,電線電纜,樹脂系統,石油及天然氣產品);高新材料;基礎材料;健康及農業科技等。

3 、上緯企業股份有限公司

上緯企業股份有限公司為臺灣上市公司(4733.TW)。公司產品主要為環保耐蝕樹脂、環保複合材料用樹脂、節能風力葉片用樹脂、節能 LED 封裝樹脂等,廣泛應用於火力發電、石化、電子、光電等行業之汙染防治工程;汽車、遊艇等輕量化運輸工具;風力發電機組葉片;LED 封裝材料等。

4 、天津聯美化學工業有限公司

天津聯美化學工業有限公司的主要產品為風能葉片用環氧樹脂、碳纖維拉擠電纜芯用環氧樹脂、地坪固化劑、複合材料用環氧樹脂、建築加固用環氧樹脂等產品。

環氧樹脂行業下游應用領域及競爭態勢


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