近年国内外复合材料产业发展态势与分析

现代意义的复合材料以1938 年美国连续玻璃纤维投入工业化生产为契机开始发展，到2018 年全球产量已达1140 万吨，产值830 亿美元。当今许多复合材料均非传统材料所能替代而成为人类社会进步的阶梯。我国复材工业1958 年起步，2018 年产量达430 万吨，超过美国，欧盟、日本三大经济体复合材料年产量的总和。
全世界复合材料市场可分为九大类（2018）：产量占比 产值占比
陆上运输 28% 28%
航空航天 <1% 5% 风力发电 5% 7% 建筑 20% 17% 电子电气 16% 14% 运动器材 8% 7% 船艇 3% 3% 管罐 15% 13% 其他 5% 5% 全球复合材料原材料：树脂基体中，热固性树脂占58%（350 万吨）、热塑性树脂占42%（250 万吨）；增强材料中，玻纤占87.7%（480 万吨）、天然纤维占11%（60 万吨）、碳纤占1.2%（10 万吨）、芳纶0.1%（10 万吨强）。 全球复合材料成型工艺比例：手糊15%、喷射13%、预浸料铺层11%、SMC/BMC 12%、TPC（热塑性复合材料模压）3%、注射20%、树脂灌注9%、拉挤4%、板材（连续）3%、纤维缠绕10%。 美国：2018 年北美（含加拿大）产量300 万吨， 占全球26%、产值占28%。热塑性复合材料逾50%， 碳纤复材5 万吨。主要应用领域为航空航天、交通运输和建筑业，此三大市场约占美国复材市场规模的55%~60%。 近期应用研究热点：航空：大型客机零部件、集装箱。 交通运输：卡车、房车、智能新能源轿车部件。建筑：承重结构、曲面结构、外墙装饰、海上 石油平台、桥梁、建筑补强、管道修补。 其他：日用品、体育用品、医疗器械。 美国化工水平高为其复合材料发展的优势，其多年积累之数据库实为难得。在编织拉挤技术上成果颇丰。然个人认为，就复合材料工艺及其装备研发水平而言，美国不如欧洲。如其缝编织物生产线、SMC/BMC、离心浇铸管、凸轮钢带式连续管生产技术均自欧引进。风电叶片技术逊于德国、丹麦。 美高压环氧玻璃钢管技术成熟，在我国成功地开拓了市场，然由于我的革新与价格优势，美已购我生产线。 美率先开发电缆用复合材料碳芯，并向我出口。在高端技术方面，美技术/ 市场开发能力甚强， 如在大型客机、军机上碳纤复合材料件火箭发射回收、新能源/ 自动驾驶汽车等。 毕竟美国财大气粗，可购买国外技术，更可搅天下英才为其所用。在美国不少中国人在其大学、研究所、公司从事复合材料教学与研发工作，乃至 军品开发项目。 南美：2018 年产量30 万吨，主要是巴西。 巴西：系南美洲最大的复合材料生产国。2018 年复合材料产值6.85 亿美元，同比增长3.8%，原材料消费量估计20.2 万吨，同比增长3.1%。农业车辆、基础建设、电网建设是其主要应用领域。曾引进意大利管罐生产线。每两年举办一次复材展会， 我国有企业参展，并有所获。 欧洲：2018 年玻纤复材产量114.1 万吨，占其全部复合材料产量的95%，碳纤复材5.25 万吨。德国技术水平及产量均居首位。欧洲甚富创新精神， 如多轴向织物、凸轮钢带式连续缠绕管生产线、离心浇铸管生产线、聚氨酯反应注射成型、长纤维增热塑性塑料直接法模压/ 注射（LFT-D P/I）、玻纤毡增强热塑性塑料（GMT）、自增强热塑性复合材料等均为欧洲率先研发。意大利技术实用，德国也购意缠管机。我国曾引进意、日、法、以色列、美等国玻璃钢管道生产线多条，现在存活的仅意技术的生产线，余均自然淘汰。俄罗斯年产量估计为8 万吨。其技术发展极不平衡，有的世界领先，有的逊于一般水平。其耐烧蚀材料、纤维/ 布带缠绕水平较高， 玻璃纤维、SMC/BMC 及拉挤技术有待提高。俄、乌克兰连续玄武岩纤维产品质量位居世界前列，已向我、美、日、加、韩转让技术。 土耳其：2018 年复合材料产量28 万吨、产值15 亿欧元，同比增长7%。主要应用领域：管道、储罐、基础设施占35%；交通运输、汽车占25%；建筑行业占20%。现有180 家大中型复合材料公司、700~800 家小公司。土生产碳纤维，并向我出口。采用PDCPD（聚环戊二烯）反应注射成型汽车部件， 我有关公司曾往考察。此跨欧亚之国民族源于我国阿尔泰山，曾有昔日奥斯曼帝国的辉煌，有其个性， 不可小觑。 亚洲（不含中国大陆）：2018 年产量210 万吨。印度：2018 年复合材料产量34 万吨，同比增 长6.3%（2013-2018 年均增长率5.9%）。主要市场为电子、电力、基础设施。预计2022 年产量将达49 万吨。未来5 年内年均增长率为8.2%。可再生能源、石油、天然气、运输、电子、电力、化工、基础设施、建筑及水处理等领域是其未来增长的主要推动力。英国在印设有不饱和树脂生产厂，美国在印设有玻璃纤维厂。印复材企业水平有待提升，相当于我国80 年代末期水平，原辅材料配套差是其瓶颈，工人劳动条件近年谅已改善。印复材业界购我多台设备，技术亦常交流。印人素质参差不齐，未来发展值得关注！ 2015-2018 欧洲各国/ 地区玻璃钢年产量 2015 KT 2016 KT 2017 KT 2018 KT 英国/ 爱尔兰 150 152 153 155 比利时/ 荷兰/ 卢森堡 44 45 46 46 芬兰/ 挪威/ 瑞典/ 丹麦 39 40 40 40 西班牙/ 葡萄牙 156 158 161 167 意大利 150 154 158 162 法国 108 110 112 115 德国 212 220 226 229 奥地利/ 瑞士 18 18 19 19 东欧 192 199 203 208 总计 1069 1096 1118 1141 土耳其 245 265 280 300 注：东欧= 波兰、捷克共和国、匈牙利、罗马尼亚、塞尔维亚、克罗地亚、马其顿、拉脱维亚、立陶宛、斯洛伐克和斯洛文尼亚。 2015-2018 欧洲不同工艺玻璃钢年产量 中东和非洲：50 万吨。 中国（大陆）：2018 年产量430 万吨，较上年下降3.15%。近年热固性复合材料产量下降，而热塑性复合材料产量呈上升态势。2018 年热固性复合材料产量217 万吨，占复材总产量的50.47%，而热塑性复合材料产量达213 万吨，占比一跃达49.53%，此乃几不可逆转之势。 2015-2018 我国热固/ 热塑复合材料发展态势图 一般未列入统计的覆铜板（CCL-GF/EPR）2018年产量达130 万吨，占全球同年产量80%，然中低档居多，用于5G 者尚有不少差距。 我之优势在于配套齐全：我玻璃纤维产能产量逾全球之半。2018 年产量达468 万吨，出口158.73万吨，占同年产量的1/3 强。我玻纤技术先进、产品质佳，已在巴西、埃及、美国建厂生产，印度工厂已在施工中。我碳纤维2018 年产量7000 吨，有效产能 1.5 万吨，用量占全球1/4 强。生产技术、品种、品质及应用近年取得长足进步，T700S 级碳纤维千吨级产业化技术荣获国家科技进步一等奖。2018 年我碳纤维复合材料产量约3.7 万吨（自给碳纤9000 吨）。我玄武岩连续纤维产能产量均居世界首位，2018 年产量达1.5 万吨。四川广安市池窑在全球率先采用2400 孔漏板。对位芳纶产能2300 吨、产量1800 吨。超高分子量聚乙烯纤维产能2.25 万吨，占全球 52.3%，产量1.5 万吨。不饱和聚酯、乙烯基酯、环氧、酚醛树脂产能产量均为全球之冠。PDCPD（聚 双环戊二烯）及其复合材料技术居世界领先。 中复神鹰等单位完成的T700S 级碳纤维千吨级产业化项目获国家科技进步一等奖 习近平主席和T700S 级碳纤维项目第一完成人张国良教授亲切握手 我复合材料工艺装备研发与制造能力大有长进，如格栅自动生产线、矢量式连续管生产线等处于世界领先水平。过去西方国家对我禁运，现我之四轴缠绕机也列入禁止出口栏目了。 我向发展中国家及英、美、日、俄、乌克兰等国出口缠绕与拉挤设备多台。近年拉绕、在线编织拉挤、聚氨酯在拉挤与风机叶片制造上应用、双壁罐及地下油罐翻新等发展较快，提高了产品品质，并降低了成本。废弃料回收利用已得到重视，并着手多方案实施中。抓环保、淘汰落后生产力，涌现了一些创新企业。高校和企业结合研发项目取得不少成效，如北京通州“千荷泻露”大桥采用了968 块复材曲面夹芯板，由清华大学设计、河北华强与秦皇岛耀华两公司制作，美仑美奂。 中国台湾：2018 年复合材料产量24.7 万吨，其中：传统热固性复合材料（玻纤/ 不饱和聚酯树脂）： 5.4 万吨；碳纤维复合材料（碳纤维/ 环氧树脂）：0.2万吨；热塑性复合材料（玻纤/ 碳纤/ 热塑性塑料）： 7.2 万吨；印刷线路板（玻纤电子布/ 环氧树脂）： 11.9万吨。 中国台湾人均复材拥有量10kg/ 年，远超美国。其研发创新、实现高技术含量/ 高附加值产品的量产并积极投入国际市场，值得称道和借鉴。运动器材、碳纤及预浸料设备、热塑复合材料为其强项。两岸合作已卓有成效。 据分析，2021 年全球复材产量将达1290 万吨，将比2018 年增长13%，即年均增长4.3%。在创新中发展，努力全面提升我国复合材料水平，提高产品技术含量及附加值，尤要注意环保和废弃物的回收利用！ 说明：鉴于迄今国内外资料统计口径不一，在产品产量上差异颇大。本文国外情况主要引自JEC 与德国AVK报告。国内情况主要引自国内报告。感谢中国国际复材展组委会、中国复合材料工业协会、中国电子材料行业协会董榜旗副秘书长、中国化学纤维工业协会玄武岩纤维分会胡显奇秘书长、中国台湾强化塑胶协会赵玨秘书长、中国玻璃钢学会、中国物资再生协会纤维复合材料再生分会给予的帮助。