摘要:复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。复合材料分类方式分为三种,主要包括按组成分类、按结构特点分类和按基体材料分类。随着科技的进步,新型的复合材料不断涌现,具有更好的性能和更广泛的应用领域,市场规模不断扩大。数据显示,2023年中国复合材料市场规模约为2861亿元,2018-2023年均复合增长率为10.89%。中国复合材料行业市场规模呈现稳步上升趋势,发展前景良好,具有较大的增长潜力。
一、定义及分类
复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。复合材料分类方式分为三种,主要包括按组成分类、按结构特点分类和按基体材料分类。
二、行业政策
近年来,复合材料受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持,国家陆续出台了多项政策,鼓励复合材料产业的发展与创新。例如,2024年1月,工信部等七部门印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,提出在未来材料领域,推动有色金属、化工、无机非金属等先进基础材料升级,发展高性能碳纤维、先进半导体等关键战略材料,加快超导材料等前沿新材料创新应用。2024年7月,工信部等九部门印发《精细化工产业创新发展实施方案(2024-2027年)》,提出要加快关键产品攻关。围绕新能源、新材料、生物技术、工业母机、医疗装备需求,采用“揭榜挂帅”“赛马机制”等方式开展协同创新,提升高端聚烯烃、合成树脂与工程塑料、聚氨酯、氟硅材料及制品、特种橡胶、高性能纤维、高性能膜材料、电子化学品、高效低毒低残留农药、高端染颜料、特种涂料、特种胶黏剂、专用助剂和油剂、新型催化剂、高端试剂等领域关键产品供给能力。
三、发展历程
我国在1955年首次通过苏联接触到玻璃钢这种复合材料,1958年正式启动研发。经过多年发展,我国先进复合材料取得了可喜的进步,技术水平也得到了不断地提高。目前,先进复合材料已经大规模应用于军用航空航天领域,例如火箭、导弹、宇航器、卫星、无人机、新型验证机、航空发动机、军机等,应用范围也逐步从次承力构件进入到主承力构件。
四、行业壁垒
1、技术壁垒
进入复合材料领域不仅要求复合材料企业具备较强的技术研发实力,还要具有较完备的生产装备。复合材料产品的制造技术集成度高、工艺流程复杂,复合材料企业应具备高素质的研发和制造团队,同时具备依据市场需求研发制造适配性产品的能力,并借助先进的生产装备实现高效规模化生产。
2、品牌壁垒
复合材料是各应用领域的前端基础材料,广泛应用于机械电子、航空航天、轨道交通、清洁能源等领域,复合材料产品的品牌价值和企业的持续技术支持服务需要经历长期的市场认知,因而复合材料品牌产品和企业信誉已成为占据市场的重要因素之一。
3、人才壁垒
复合材料制造行业是一个集高分子材料改性、挤出成型、机械自动控制、信息管理等多种技术于一体的现代新材料制造业,从事复合材料行业需要具备以上技术的专业人才。同时生产过程中的温度、湿度、速度、压力等多种因素都会对复合材料产品的质量产生影响,因此研发和生产人员的长期实践和经验积累非常重要。
五、产业链
1、行业产业链分析
复合材料产业链上游包括金属基体、非金属基体和增强材料等原材料,其中,金属基体包括铝、镁、铜、钛及其合金等;非金属基体包括合成树脂、橡胶、陶瓷、天然石墨等;增强材料包括纤维、晶须、金属丝等。产业链中游为复合材料制造。产业链下游为需求领域,包括航空航天、汽车工业、电子电气、新能源、医学、建筑等。
2、行业领先企业分析
(1)中材科技股份有限公司
中材科技股份有限公司围绕新能源、新材料、节能减排等战略性新兴产业方向,聚焦特种纤维、复合材料、新能源材料三大赛道,以“做强叶片、做优玻纤、做大锂膜”的产业发展思路,集中优势资源大力发展风电叶片、玻璃纤维及制品、锂电池隔膜三大主导产业,同时从事高压复合气瓶、膜材料及其他复合材料制品的研发、制造及销售。“十四五”期间,公司将继续坚持“价值型”、“创新型”及“国际型”三型定位,持续打造主导产业和创新孵化产业两大业务平台。主导产业方面持续保持行业领先地位:做强风电叶片产业,继续保持叶片产业规模及市场竞争优势;做优玻璃纤维产业,优化整合玻璃纤维及复合材料领域价值链,保持利润贡献。数据显示,2024年上半年,中材科技特种纤维复合材料营业收入为105.4亿元。
(2)威海光威复合材料股份有限公司
威海光威复合材料股份有限公司以国家级工业设计中心、国家认定企业技术中心、山东省碳纤维技术创新中心为支撑,业务涵盖碳纤维、经编织物和机织物、系列化的树脂体系、各种预浸料、复合材料构制件和产品的设计开发、装备设计制造、检测(CNAS/DIlAC认证国家和国防实验室)等上下游,依托在碳纤维领域的全产业链布局,成为复合材料业务的系统方案提供商。公司作为最早开启碳纤维国产化的民营企业,率先成功实现了碳纤维及碳纤维预浸料的工程化和产业化技术,实现了碳纤维核心装备技术完全自主可控。公司主持制定的这些标准,为相关产品和核心装备提供了技术标准规范,为系列化生产提供强有力的保障。数据显示,2024年前三季度,光威复材营业收入同比增长8.9%至19.02亿元。
六、行业现状
随着科技的进步,新型的复合材料不断涌现,具有更好的性能和更广泛的应用领域,市场规模不断扩大。数据显示,2023年中国复合材料市场规模约为2861亿元,2018-2023年均复合增长率为10.89%。中国复合材料行业市场规模呈现稳步上升趋势,发展前景良好,具有较大的增长潜力。
七、发展因素
1、有利因素
(1)经济发展带动需求增长
经济发展是推动复合材料需求增长的重要动力。随着全球经济的持续繁荣和各行业技术的不断进步,复合材料因其独特的性能优势,如轻质、高强度、耐腐蚀等,在航空航天、汽车制造、风能发电、建筑建设等多个领域得到广泛应用。经济的快速增长带动了航空航天、汽车制造等行业对复合材料需求的不断攀升,推动了复合材料行业的快速发展。
(2)国家产业政策支持
复合材料作为新材料的细分领域,因其轻质、高强度、耐腐蚀、耐磨损等诸多优点,在航空航天、汽车工业、建筑、能源等多个领域得到广泛应用。为了推动复合材料行业的持续发展,国家出台了一系列政策,包括《扩大内需战略规划纲要(2022-2035年)》《关于推动未来产业创新发展的实施意见》《关于加快推动制造业绿色化发展的指导意见》《精细化工产业创新发展实施方案(2024-2027年)》等,国家产业政策和国家科技计划的支持,将对我国复合材料行业的发展起到强有力的推动作用。
(3)国家发展战略的推动
国家正在建设社会主义和谐社会,倡导全面发展、协调发展和可持续发展的科学发展观。全社会将越来越重视节约资源、节约能源、保护环境和清洁生产。随着我国经济的持续发展,科技竞争力和综合国力的稳步提升,航空航天、电子信息、国防军工、能源交通、资源环境等应用领域对复合材料等新材料的需求将更加旺盛,我国复合材料产业具有广阔的发展前景。
2、不利因素
(1)行业整体的技术创新能力不足
我国复合材料行业是伴随着国外先进技术、设备的引进和消化吸收发展起来的,自身的技术创新能力在面对电气、电子、电力、信息、汽车等高新技术产业不断提出新要求的环境下显得相对不足。国外先进复合材料企业围绕当代高新技术的发展,把研究和开发“高、精、尖、新”复合材料放在培育企业核心竞争力这一重要位置,因此在技术创新方面占据了较为明显的优势。而国内复合材料企业一般技术开发能力较弱,复合材料行业整体技术创新能力有待提高。
(2)市场竞争激烈
由于复合材料行业的良好前景,中国市场强大的需求以及原材料和人力资源优势,许多生产复合材料的国际复合材料公司纷纷在国内建立生产基地和研发中心,通过本土化研发和生产,降低产品成本,导致国内复合材料行业的竞争更加激烈。与此同时,国内复合材料中小企业在低端产品领域,利用低价方式进行竞争,这种只注重短期利益而忽视长远发展的模式造成了复合材料的质量出现下降,对复合材料行业的发展造成一定的负面影响。
(3)相对于传统材料市场认知程度不足
复合材料以其优异的综合性能在航空航天等高技术领域得到了普遍应用。而在能源、交通、建筑、化工等工业领域,由于应用复合材料的一次性成本开支普遍高于传统材料,导致市场对复合材料的认知度不高,但由于复合材料的功能与结构的可设计性,在很多应用领域能够实现多部件的一体化制造,可大幅降低后续加工及后处理成本;另外,相对于传统材料而言,复合材料综合维护成本较低。因此,复合材料的综合应用成本并不比传统材料高。造成复合材料市场价格高于传统材料的主要因素在于用户采购部门对复合材料的应用认知不足,用户往往只看到选用复合材料的一次性投入,而忽视了复合材料应用的综合成本优势和技术附加值优势。
八、竞争格局
复合材料细分领域众多,行业应用广泛,多数复合材料厂商通常选择聚焦某一细分领域开展相关业务,进而向多领域延伸。目前,我国复合材料行业的代表性企业有金发科技、楚江新材、中材科技、中国巨石、国际复材、中航高科、银邦股份、泰和新材、光威复材、博云新材、华立股份、海源复材等。
九、发展趋势
近年来,中国复合材料行业在技术创新和产业升级方面取得了显著进展。国内企业已经能够生产出性能优异的碳纤维等复合材料,为国防、航空航天等领域提供了稳定的材料来源。同时,复合材料技术不断取得新突破,如液体成型技术、自动化铺丝铺带技术等的应用,降低了制造成本,提高了生产效率和产品质量。
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复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。复合材料按照增强纤维的类型可以划分为有机纤维复合材料、陶瓷纤维复合材料、金属纤维复合材料等复合材料;按照增强体形态则包括连续纤维增强复合材料、晶须增强复合材料、颗粒增强复合材料、纳米复合材料等细分类型;按照基体材料不同分为树脂基复合材料、金属基复合材料、无机非金属基复合材料等复合材料。
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