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超高分子量聚乙烯纤维行业分析报告 超高分子量聚乙烯纤维行业发展前景及规模分析
来源:智研瞻产业研究院 | 作者:智研瞻产业研究院 | 发布时间: 2023-05-23 | 302 次浏览 | 分享到:
超高分子聚乙烯纤维,也被称为高强度、高模块化聚乙烯,由平均相对分子质量超过100万的聚乙烯组成,作为一系列过程中的基质树脂。超高分子聚乙烯纤维是世界上最高的纤维强度和单位,具有许多优秀的特征,广泛用于军事技术、海洋工业、安全、体育设备和其他领域。超高分子聚乙烯纤维是一种高性能纤维,含有阿拉龙、碳纤维,被称为世界上三种主要的高科技特殊纤维。

相关报告:《2023-2029年中国超高分子量聚乙烯纤维行业市场前瞻与投资规划分析报告


行业相关定义


超高分子聚乙烯纤维,也被称为高强度、高模块化聚乙烯,由平均相对分子质量超过100万的聚乙烯组成,作为一系列过程中的基质树脂。超高分子聚乙烯纤维是世界上最高的纤维强度和单位单位,具有许多优秀的特征,广泛用于军事技术、海洋工业、安全、体育设备和其他领域。超高分子聚乙烯纤维是一种高性能纤维,含有阿拉龙、碳纤维,被称为世界上三种主要的高科技特殊纤维。


图表:高性能纤维分类


 


资料来源:智研瞻产业研究院整理


行业发展历程


20世纪70年代末,荷兰DSM公司以粉末状超高分子量聚乙烯为原料,采用新型凝胶纺丝和超拉伸技术,生产出高强度、高成型的聚乙烯纤维。后来,它与美国霍尼韦尔公司和日本东洋纺织公司进行了合作。它于1990年开始工业化生产,并不断提高使用质量和规模。国外龙头企业通过技术封锁和价格操纵等手段垄断了超高分子量聚乙烯纤维的全球销售市场,并一度将其列为禁止向社会主义国家销售的商品。


20世纪80年代,我国开始开发超高分子量聚乙烯纤维的制备,并从大学实验室逐步发展到工业企业。技术突破后,北京同益中、江苏九九等国内企业已经形成了较为完整的规模化生产能力,并在一些应用领域实现了进口替代。目前,超高分子量聚乙烯纤维的生产能力主要集中在中低端,高端生产能力仍供不应求。超高分子量聚乙烯纤维作为一种用于军事、防护、航空航天等领域的材料,受到国家政策的保护,被列为“鼓励产业”、“重点战略材料”等。国家出台了一系列政策,鼓励超高分子量聚乙烯纤维企业拓展军民领域,提高性能,降低成本,并通过一定的税收优惠支持相关企业,鼓励形成一批具有国际竞争力的行业大型企业集团。


图表:中国超高分子量聚乙烯纤维行业发展历程


 


资料来源:智研瞻产业研究院整理


行业市场分析


近年来,我国超高分子量聚乙烯纤维的生产保持了快速增长,主要是由于军事装备、海洋工业、安全防护等领域的需求增长。未来,随着市场需求的不断增长,超高分子量聚乙烯纤维行业将继续快速发展。


统计数据显示,2018年中国超高分子量聚乙烯纤维行业产量3.48万吨,2022年中国超高分子量聚乙烯纤维行业产量6.27万吨。2018-2023年超高分子量聚乙烯纤维产量如下:


图表:2018-2023年中国超高分子量聚乙烯纤维行业产量


 


数据来源:智研瞻产业研究院整理


行业壁垒


(1)技术壁垒 


超高分子量聚乙烯纤维是一种高科技密集型产品,其生产复杂,特别是在产品的一致性方面,对生产设备和工艺要求高,而相关的辅料、添加剂和油剂的配套开发也非常重要。虽然中国近年来一直在工艺技术、生产设备等方面进行投资,但行业整体仍处于成长期,行业技术人员相对短缺,技术壁垒较高。 


(2)原材料供应障碍 


超高分子量聚乙烯纤维的核心原料是超高分子量聚乙烯粉末,其分子量的大小会对超高分子量聚乙烯纤维的性能产生重大影响。一般来说,随着分子量的增加,产品的强度增加,较大的分子量非常有利于提高产品的性能。目前,国内外掌握UHMWPE粉制备工艺的主要石化公司是日本TTC、大韩石化、延山石化等大型石化公司,其优质原料生产能力有限。这些公司通常选择与下游具有规模、技术、品牌和管理优势的企业建立长期稳定的合作关系,以保证其生产的持续稳定运行。因此,生产能力更大、综合实力更强的企业将在优质原材料供应上得到优先保障。新进入者将很难与供应商建立稳定的合作关系,从而构成原材料供应的障碍。 


(3)财务障碍 


超高分子量聚乙烯纤维产业是一个高附加值产业,需要依靠大量的资金投入。一方面,生产设备的引进需要大量的资金投入;另一方面,由于超高分子量聚乙烯纤维行业的技术要求较高,新企业要进入该行业,必须具备强大的技术研发实力,这也需要强大的资金支持。因此,该行业对新进入者形成了很高的财务壁垒。


图表:超高分子量聚乙烯纤维行业壁垒


 


资料来源:智研瞻产业研究院整理


行业发展前景


1. 加强研发,满足市场需求。


超高分子量聚乙烯纤维熔融状态粘度极高,加工难度大,目前超高分子量聚乙烯纤维的生产效率相对较低。因此,未来的研究重点是高效纺丝溶剂的选择、生产路线的创新和高效安全新设备的开发。在军事装备和安全生产领域,超高分子量聚乙烯纤维一直向高强、高模量、细节方向发展。纤度越低,制作的防弹产品和防割伤手套就越柔软舒适,方便用户佩戴。


2. 技术的不断升级,进一步释放未来的市场。


超高分子量聚乙烯纤维是现代国防必不可少的战略物资。随着工业技术的不断提高,对军事装备、海洋工业等应用领域的需求越来越大。民用市场具有需求量大、稳定性好、应用领域广的特点。拓展民用市场有利于超高分子量聚乙烯纤维产业的健康发展。中国是纺织服装生产和消费大国。因此,随着超高分子量聚乙烯纤维在功能纺织品,如睡垫、床单、牛仔面料等民用纺织品中的应用和拓展,未来市场需求将进一步释放。


图表:超高分子量聚乙烯纤维行业发展前景


 


资料来源:智研瞻产业研究院整理


行业发展趋势


(1)低端产品逐渐被进口取代,高端领域仍需突破。


在国家的大力支持和科研人员的共同努力下,中国超高分子量聚乙烯纤维产业发展迅速,已成为超高分子量聚乙烯纤维发展大国,低端产品已逐渐被进口所取代,但中国尚未成为超高分子量聚乙烯纤维强国。而且其生产技术和生产设备与世界先进水平有一定的差距。国内超高分子量聚乙烯纤维的力学性能仅达到发达国家同类产品的中等水平,纤维尺寸和强度的均匀性较差,在高端产品中缺乏竞争力。国产超高分子量聚乙烯纤维主要用于制备低端产品,用于防弹头盔、防弹背心等诸多高端领域的超高分子量聚乙烯纤维仍需进口。因此,目前国内企业正在加快研发,建设高端产能,提升产品关键指标,实现“从无到有到卓越”的高端产品突破。


(2)降低产品成本,拓展新的应用领域。


超高分子量聚乙烯纤维具有超高强度、超高模量、低密度、耐磨、耐腐蚀等优异性能。除了军事装备、海洋工业和安全防护,纺织、体育器材和建筑行业都是超高分子量聚乙烯纤维发挥独特作用的广阔领域。


近年来,随着超高分子量聚乙烯纤维的技术研究和工业应用的全面发展,产品成本逐渐降低,应用领域和需求将不断扩大,并逐步进入一些新的民用领域,在民用领域市场具有很大的发展潜力,如:将低成本超高分子量聚乙烯纤维扩展应用于增强水泥复合材料,将超高分子量聚乙烯纤维与碳纤维相结合,制成具有更好的拉伸、压缩、弯曲等性能的轻质高强复合材料。在上述领域,中国目前仍处于劣势。


(3)提高产品性能,丰富产品结构。


目前,我国超高分子量聚乙烯纤维行业的共同痛点在于其耐热性和抗蠕变性差,导致其无法在高温下或长时间使用。但生产厂家可以通过添加改性剂和调节紫外线辐射来改变UHMWPE纤维的表面粘度,从而在尽量不损失其机械性能的情况下,提高其耐热性和抗蠕变性能。掌握改性技术可以促进超高分子量聚乙烯纤维产品的升级换代,解决目前行业产品结构单一的问题,也是未来形成差异化竞争的关键。


图表:超高分子量聚乙烯纤维行业趋势


 


资料来源:智研瞻产业研究院整理


智研瞻产业研究院专注于中国产业经济情报及研究,目前主要提供的产品和服务包括传统及新兴行业研究、商业计划书、可行性研究、市场调研、专题报告、定制报告等。涵盖文化体育、物流旅游、健康养老、超高分子量聚乙烯纤维、能源化工、装备制造、汽车电子、农林牧渔等领域,还深入研究智慧城市、智慧生活、智慧制造、新能源、新材料、新消费、新金融、人工智能、“互联网+”等新兴领域。


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