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1、2023年中国复合材料行业发展研究报告一、行业概况1、定义复合材料(ComPosite;ComPoSitemateria1)由两种或两种以上物理、化学性能不同的材料,通过物理或化学的方法复合而成,其中的组分相互协同作用,但彼此独立,各自保持其固有的物理、化学和机械等特性,且其间存在界面的多相固体材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。该类材料主要有人造、多种成分组成、结构可设计等特点,具体特点如下表所示:图表1:复合材料的特点序号复合材料极限1 复合材料必须是人造的,是人们根据需要设计制造的材料2 复合材料必须由两脚或两种以上化
2、学、物理性质不同的材料组分,以所设计的形式、比例、分布组合而成.各组分之间有明显的界面存在5 复合材料具有结构可设计性,可进行复合结构设计4震合材料不仅保持各组分材料性能的优点,而且通过各组分性能的互补和关联可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能黄料来源:前瞻产业研究院前睛经济学人APP2、产业链剖析:产业链条长我国复合材料行业产业链上游为基质材料和增强剂材料,中游按照集体材料不同分为树脂基复合材料、陶瓷基复合材料、金属基复合材料、水泥基复合材料和碳基复合材料,下游领域包括航天领域、汽车领域、建筑领域、风电领域等。图表2:复合材料行业产业链上游中游下游奥料来源:前瞻产业研究院复合材料 树脂基
3、复合材料 陶谈基复合材料 金属基复合材料 水泥基复合材料 碳基复合材料前瞻经济学人APP目前,我国复合行业上游领域基质材料代表性企业有焦作万方(OOO612)、常铝股份(002160)、北方铜业(OOO737)、云海金属(002182)和宝钛股份(600456),增强体材料代表性企业有吉林化纤(OoO420)、光威复材(300699)和中国巨石(600176);中游复合材料制造企业为光威复材(300699)、中国巨石(600176)泰和新材(Oo2254)、金发科技(600143)等,下游行业包括汽车、航空、建筑、风电叶片等。图表3:复合材料行业全景图谱上游中游下游二、行业发展历程:行业处在快
4、速发展阶段复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代,因航空工业的需要,发展了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢),从此出现了复合材料这一名称。我国复合材料发展历程可以分为四个阶段,具体如下:图表4:申国复合材料行业发展历程20世纪60年代以前我国在1958年开始侵用,合材出MWIisMTRA1A.20世纪60年代90年代末以“杆力*5U*H*的#二代复合材料出现.1980年代开蛤进入推广应用附段,20世纪90年代末-21世纪出及体和率强丑共同生AM合料发履依皎.O21世纪-至今不断出现*R高分子复合材料.中S1iui
5、成力全竦复合KK心.前瞻经济学人APP资料来源:前瞻产北研究院三、行业政策背景:政策加持,复合材料着力于科技创立匚Wr近年来,国务院、工信部等多部门都陆续印发了支持复合材料行业的发展政策,内容着力于复材料行业先进技术创新。同时,十四五规划指出在推进技术创新之外,还要与双碳政策和绿色制造相结合,提高资源利用水平。图表5:截至2023年国家层面有走复合材料行业的政策重点内容解读-1发布时间发布部门艘名称1重点内容解读政策性质目标纲要快关键核心技术创新应用,增强要素保障能力,培育壮大产业发展新动能。2023/12/25工业和信息化部关于开展番点新材料首批次应用保险扑偿机制试点工作的通知生产重点新材料
6、首批次应用示范指导目录(2019年版)内新材料产品,且于2023年1月1日至2023年12月31日期间投保量点新材料首批次应用综合保陵的企业,符合首批次保险补偿工作相关要求,可提出保装补贴申请.支持类2023/9/1发改委、科技部、工信部和财政部关于扩大秘潞性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见加速在光刻胶、高纯和材、惠滉合金、离性能纤维材料、高强离导附热材料、耐腐蚀材料、大尺寸硅片、电子封装材料等筑域实现突破;提升稀土、管铝、锂、石墨等特色资源在开果、冶炼、深加工等环节的技术水平;加快拓展石墨谭、纳米材料等在光电子、航空装备、新能源、生物医药等绿域的应用.2023n1工业和信息化部更
7、点新材料首批次应用示范指导目录(2019年版)涉及先进基础材料(含超高纯生铁、高强韧性钢板),关键战略材料(含高性能纤维及袋合材料),前沿新材料(含石墨烯材料、超导材料、形状记忆合金及智能结构材料),新型雒源材料(含负极材料、燃料电池膜电极),膜材料(含高任反渗透短合膜材料、离选择性纳滤复合膜材料等)、稳土功能材料(含特种稀土合金、新型锦磁体)等等.支持类2018/7/30生态环境部玻璃纤维及制品工业污染物排放标准(征求意见藕)(2018年7月)对玻璃纤维及制品工业大气污染物、水污染物排放做了具体规定,造用于现有玻璃纤维及制品工业企业或生产设海的水污染物和大气污染物排放管理,以及破理纤维及制品
8、工业建设项目的环境影响评价、环境保护设施设计、竣工支持类图表6:截至2023年国家层面有矢复合材料行业的政策重点内容解读-2发布时间发布部门艘名称I重点内容解读政策性质环境保护验收、排污许可证核发及其投产后的水污染物和大气污染物排放管理.2018/5/1住建部玻璃纤维工厂设计标准规范玻璃纤堆工厂的设计,做到安全可靠、技术先进、经济合理、节能环保,耨定破璃纤维工厂设计标准,目适用于新建、改建及扩及扩建玻璃纤维工厂的工程设计.规范类前瞻经济学人APP奥料来源:前瞻产H研究院图表7:截至2023年国家层嘱案累合材料行业的政策重点内容发布时间发布部门政策名称重点内容解读I政策性质2023/4/28工业
9、和信息化部关于产业用纺织品行业高质量发展的指导意见在非织造布、医疗健康纺织品、工建筑用纺织品、交通工具用纺织品、柔性S1合材料及线带绳缰等领域推进数字化工厂建设。支持类2023/4/25农业农村部办公厅关于做好2023年农作物秸秆综合利用工作的通知鼓励以秸秆为原料,生产非木浆纸、人造板材、复合材料等产品,延伸农业产业链。支持类2023/4/22工业和信息化部关于化纤工业高质量发展的指导怠见提升高性能纤维生产应用水平.提高碳纤维、芳给、超高分子量聚乙第纤维、鼻酰亚版纤维、聚薇硫St纤维、聚四氟乙烯纤维、连续玄武岩纤维的生产与应用水平,提升高性IB纤维质一致性和批次稳定性.进一步扩大高性的纤维在航
10、空航天、风力和光伏发电、海洋工程、环境保护、安全防护、土工建筑、交通运W等领域应用.支持类2023/1/24国家发展改革委关于加快废旧物资蔺环利用体系建设的指导意见支持企业加强技术装笛研发,在精细拆解、宜合材料高效解惠、有价金属清洁提取、肉制造等领域,突破一批共性关键技术和大型成套装备.支持类2023/12/6国家林业和草原局关于加快推进竹产业创新发展的意见全面推诳竹材建材化,推动竹纤孤合材料、竹纤维异型材料、定向重组竹集成材、竹展绕现合材料、竹展平材等新型竹质材料研发生产,因地制宜扩大其在园林景观、市政设施、装饰装演和交通基建等领域的应用。支持类2023/4/9国家标准化管理委员会2023年
11、全国标准化工作要点持续开展新材料标准领航行动,推动稀土新材料、碳纤维及其食合材料、先进半导体材料、民机材料等领域的标准研制。规范类2023/3/13国务院中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景聚焦新一代信息技术、生物技术、ffi.新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装笛等战略性新兴产业,加支持类四、行业发展现状1、常见的复合材料目前,我国较为主流的复合材料有碳纤维复合材料,主要应用与风电叶片,在碳中和的政策指引下,预计该类复合材料的需求将持续增加;其次玻璃纤维复合材料作为装配式建筑的一部分也有较高的需求;芳纶纤维复合材料的应用范围稍少于前两种材料,
12、多数用于航空航天领域。图表8:常见的复合材料种类以及其用途俄增强体不同区分)种类图例主要应用领域玻璃纤维望合材料玻纤S1材主要应用于建筑行I1风电、汽车、电子等。其中建筑行业的应用占比较高,主要应用于墙强魏士、直合材料墙体、保温纱窗与装饰、FRP钢筋、卫浴、游泳池等.芳纶纤维矍合材料可用做火箭机壳以及飞机、航天器的机身、主同等的宽频透波材料.达到减轻机身重量,提升机体质量的重要作用.2、相较于单一材料,复合材料的优点明显复合材料是多种组分的材料组成,许多性能优于单一组分的材料,主要的特性如下:图表9:复合材料特性I序号1发合材料I具体内容1轻质离强,比强度和比刚度高一般望合材料的地逼剂或者基体
13、都是比度小的物质,或两者比重都不高,且都不是完全致密的,因而一般质量较轻;复合材料的增强剂一般多是强度很高的纤维,因而比追度(强度/密度)和比弹性模量是各类材料中最高的.2可设计性好复合材料可以根据不周的用途要求,灵活地进行产品设计,具有很好的可设计性.例如,对于结构件来说,可以根据受力情况合理布警增强材料,达到节约材料、减轻质量的目的;对于有耐商他要求的产品,设计时可以选用耐腐蚀性能好的基体树脂和增强材料.复合材料良好的可设计性还可以最大限度地克BR具弹性模、层间剪切强度低等缺点。3电性能好SI合材料具有优良的电性能,通过选择不同的树脂基体、增强材料和辅助材料,可以将其制成绝编材料或导电材料
14、.例如玻璃纤维地强的树脂基复合材料具有优良的电绝缘性能,并且在高频下仍能保持良好的介电性能,因此可作为离性能电机、电器的绝缘喇4耐腐蚀性好聚合物基复合材料具有优异的耐酸性能、耐海水性能、也能耐碱、盐和有机溶剂。因此,它是一种优良的耐腐蚀材料,用其制造的化工管道、贮罐、塔器等均有较长的使用寿金、极低的维修费用.5热性能良好玻瑞纤维增强的聚合物基复合材料具有莪低的导热系数,是一种优良的泡热材料。6工艺性优良纤维地强的聚合物基S?合材料具有优良的工艺性能,能满足各种类里制品的制造需要,特别适合于大型制品,形状复杂、数=少制品的制造。7弹性模量低金典基和陶爱基复合材料能够在较离的温度下长期使用,但是聚
15、合物基复合材料的弹性模量很低.因此,制成的制品容易变形.用碳纤维等高模纤维作为地强材料可以提高复合材料的弹性模S1另外,通过结构设计也可以克服其弹性模置差的缺点。8减振观力强复合材科的比模量高,所以它的自振频率很高.不容易发生共振而快速随断;另外,矍合材料是一种非均质多相体系.在友合材料中振动衰减都很快.3、中国为复合材料专利最多的国家目前,全球复合材料第一大技术来源国为中国,中国复合材料专利申请量占全球复合材料专利总申请量的78%;其次是日本,日本复合材料专利申请量占全球复合材料专利总申请量的12%。美国和韩国虽然排名第三和第四,但是与排名第一的中国专利申请量差距较大。图表10:截至2023每昼全琰复合材料行业技术来源国分布情况(单卷:%)黄料来源