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2018年中國塑料高分子新材料創新應用與發展

發布時間:2018-03-20 來源: 環球塑化網 專題: 材料研發 打印

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2018年中國塑料高分子新材料創新應用與發展
    21 世紀以來,中國塑料工業取得了令世人矚目的成就,實現了歷史性的跨越。作為輕工行業支柱產業之一的塑料行業,合成樹脂、塑料機械塑料制品近幾年一直保持高速增長;從下游建筑、裝飾、家電、電子電器、汽車、玩具、辦公設備等行業日益廣泛的應用發展來看,也顯示了中國塑料工業強勁的發展勢頭。
    高分子材料也稱為聚合物材料,是以高分子化合物為基體,再配有其他添加劑(助劑)所構成的材料。按照材料應用功能分類,高分子材料分為通用高分子材料、特種高分子材料和功能高分子材料三大類。通用高分子材料指能夠大規模工業化生產,普遍應用于建筑、交通運輸、農業、電氣電子工業等國民經濟主要領域和人們日常生活的高分子材料,包括塑料、橡膠、纖維、粘合劑、涂料等。其中,塑料是以合成樹脂或化學改性的天然高分子為主要成分,再加入填料、增塑劑和其他添加劑制得。其分子間次價力、模量和形變量等介于橡膠和纖維之間,按主要原材料合成樹脂的特性可分為熱固性塑料和熱塑性塑料;按用途又可分為通用塑料和工程塑料。中國塑料工業經過長期的奮斗和面向全球的開放, 已形成門類較齊全的工業體系,成為與鋼材、水泥、木材并駕齊驅的基礎材料產業,而作為一種新型材料,其使用領域更是已遠遠超越上述三種材料。

    1、家居裝飾飾面材料行業概況

    (1)行業發展概況

    ①家居裝飾飾面材料介紹及分類

    常見的家居裝飾飾面材料主要包括實木(俗稱貼木皮)、三聚氰胺紙(俗稱貼紙)、聚脂漆面(俗稱烤漆)以及 pvc、 PP 等高分子復合材料,可應用于家具、音響、裝飾、免漆板、免漆門、廚柜、建材、天花板等,以及居室內墻和吊頂的裝飾。其中:實木飾面使用天然木皮,主要用于高檔家具產品,價格較高,比較難保養,飾面的耐磨性耐高溫性防水性相對較差,而且難以實現工業化大規模生產;三聚氰胺紙是一種素色原紙或印刷裝飾紙經浸漬氨基樹脂(三聚氰胺甲醛樹脂)并干燥到一定程度的膠紙,經熱壓可與人造板基材膠合,目前普遍用于板式家具的飾面裝飾。但三聚氰胺紙只能應用于平貼工藝,對其使用范圍有很大的限制,且防潮性、防火性、耐用性較差;烤漆是在打磨到一定粗糙程度的基材上(通常是高密度板材),噴上若干層油漆。并經高溫烘烤定型。其優點在于色澤鮮艷,防潮性、耐污性較好;缺點是耐刮性、環保性能較差, VOC 含量較高,而且由于制作工期較長,不能滿足現代定制家具的大規模、批量化生產需要,不同批次的產品可能存在色差較大的問題;PVC、 PP 等材質的高分子復合飾面材料,質量輕、隔熱、保溫、防潮、阻燃、耐酸堿、抗腐蝕;耐磨耐刮、耐候性較好;表面光滑、色澤鮮艷、極富裝飾性,裝飾應用面較廣。因此, PVC、 PP 材質已成為家居裝飾中應用最為廣泛的飾面材料之一。

    ②高分子復合飾面材料發展概況

    以高分子合成樹脂為基材的飾面材料在國外開發時間大約是在 60 年代, 日本、美國等國家和我國的香港、臺灣先后生產并使用; 80-90 年代,我國開始陸續引進日本、美國的生產設備,以廣東省的中山、佛山、深圳等地為主。但在相當長的一段時間內,國內市場一直被技術領先的歐美企業所占據。進入 20 世紀 90 年代,由于木材的短缺,國際市場上木制家具的地位已逐步讓位于膠合板、纖維板等人造板家具。全球木質家具中實木家具約占 10%,人造板家具也即板式家具約占 90%,主要是膠合板、刨花板、中密度纖維板、細木工板、纖維板等等;以人造板為主要材料的板式定制家具和室內裝飾行業的快速發展,復合飾面材料的需求量迅速增加。部分國內企業借鑒國外同行業的研發、生產、管理及市場營銷等方面的先進經驗, 逐步發展與壯大, 打破了外國公司市場壟斷的局面。

    進入 21 世紀以來,中國居民可支配收入增加、城市化進程加快,為板式定制家具制造業和室內裝飾行業提供了良好的發展條件。經過多年的發展,我國家具行業已經形成了一定的產業規模, 行業內大部分企業已經實現了自動化或半自動化制造,生產工藝更加成熟,并出現了索菲亞、歐派、尚品宅配、好萊客等具有國際先進水平的板式定制家具龍頭企業以及天安新材、好奇裝飾等家具配套企業。我國家具企業在國際家具市場的地位正日漸提高,并逐步成為支撐國民經濟、豐富國民生活的重要產業之一。根據國家統計局的統計,近年來我國規模以上家具制造業的主營業務收入值繼續保持較快增長。

2011-2016 年我國規模以上家具制造業主營業務收入情況

數據來源:公開資料整理

    近年來,隨著人民生活水平的提高,一方面家具作為消費品獲得了穩步增長,另一方面,人們對家具的個性化需求日益凸顯,定制家具獲得了更加快速的增長,從櫥柜、衣柜、木門等多品類家具定制,發展到全屋家具定制。新型的定制家具龍頭企業抓住這一發展契機,在各自的領域各自樹立了自身的比較優勢;如索菲亞的定制衣柜,尚品宅配的專業化定制家具,近年來都獲得了巨大的發展,以索菲亞為例, 2012-2015 年度,其收入復合增長率為 37.78%。而定制化的家具往往需要適應性強的家居裝飾飾面材料與之配套,高分子復合飾面材料也隨之獲得了較快的發展。

2012-2015年定制家具企業營業收入情況

數據來源:公開資料整理

    近年來,高分子合成樹脂的共混改性、浸漬加工、壓延、印刷、表面處理、包覆、真空吸塑等技術的快速發展和應用,生產技術水平和質量快速提升,對家居裝飾飾面材料產業的發展產生了較大的推動作用。

    (2)行業未來發展趨勢

    ①綠色環保成為未來發展的基本要求

    伴隨資源環境承載壓力的凸顯和人們對健康關注度的提升, 消費者越來越關注家具、室內裝飾的“二次污染”問題,綠色環保成為行業發展的趨勢。揮發性有機化合物(VOC)對人體健康有巨大影響。當居室中的 VOC 達到一定濃度時,短時間內人們會感到頭痛、惡心、嘔吐、乏力等,嚴重時會出現抽搐、昏迷,并會傷害到人的肝臟、腎臟、大腦和神經系統,造成記憶力減退等嚴重后果。家庭裝飾裝修過程中使用的涂料就是室內 VOC 的主要來源之一,所以各國都對涂料等裝飾裝修材料中的 VOC 含量作出了限制。歐盟、美國、日本等國家和地區已出臺環保法規,對裝飾材料的有害物質含量等環保指標均提出明確要求。我國國家質檢總局、國家標準化管理委員會已于 2002 年 7 月 1 日修訂了《室內裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》等 10 項關于室內裝飾裝修材料有害物質的國家標準。這 10 項標準對室內裝飾裝修材料中揮發性有機化合物(VOC)、可溶性重金屬等有害元素的限量指標均有著嚴格的要求。隨著人們對家居裝飾的環保性能越來越重視以及國家相關規定的頒布實施, 綠色環保和安全性將成為飾面材料行業未來發展的基本要求。

    ②個性化和時尚美觀性的要求提高

    隨著人們生活水平的提高,消費者日益關注時尚、追求新穎、崇尚個性,家居裝飾從最基本的實用性需求逐步過渡到包括個性化、時尚美觀性在內的綜合需求,對家居裝飾飾面材料也進一步提出了時尚性的要求。以本公司為例,經過多年研發和積累,開發出木紋、石紋和動物紋理等系列產品,能夠較好地滿足下游客戶的需求。2014 年,本公司繼續貫徹時尚、高品質的差異化競爭策略,將創意風格設計理念與產品技術相結合,推出了以“博瑅”系列為代表的高端產品。公司通過與客戶共同進行產品研發和設計,向客戶提供多種風格的飾面材料備選方案,與客戶共同提煉潮流時尚元素, 致力于引領潮流趨勢。

    ③快速、高效的生產加工要求提高

    與高分子復合飾面材料比較,烤漆需要有多次上漆、晾曬等繁復的加工過程,制作工期較長,難以滿足目前定制家具批量化、大規模、工業化、穩定性的生產需求;而高分子復合飾面材料、三聚氰胺紙用于家具的包覆、吸塑,加工周期相較短,產品質量穩定性較高,可以滿足下游客戶工業化、大規??焖偕a的要求。因此,未來高分子復合飾面材料、三聚氰胺紙在定制板式家具以及室內裝飾中的使用將會越來越多。

    ④裝飾飾面材料企業與定制家具企業的合作將更加緊密

    面對瞬息萬變的市場形勢,家具企業需要快速滿足客戶的個性化需求。為保證響應速度和產品質量, 領先的定制家具企業往往通過嚴格的質量控制和供應商篩選環節確定固定的合作伙伴,要求其具備多品種、多批次、定制化的生產經營能力;甚而要求飾面材料供應商提供前瞻性的研究、美觀的設計和一體化的解決方案。因此, 飾面材料供應商能否獲得下游大型家具企業的青睞, 建立長期緊密的合作關系,在很大程度上成為其競爭成敗的關鍵所在。

    ⑤新材料、新技術的運用

    全球范圍內的科學技術日新月異, 各種新技術正通過不同的方式影響著家居裝飾飾面材料的發展。通過高分子復合材料的功能化、生態化,可以提高其阻燃性、耐候耐刮性,以及實現降低 VOC 含量等綠色環保要求,市場潛力巨大;另外研制或開發高性能、低成本的新型高分子復合材料將也是未來行業重點研發的方向。

    2、汽車內飾飾面材料行業概況

    (1)行業發展概況

    ①汽車工業發展概況

    近年來,全球汽車產量變化幅度較大。受到全球經濟危機的影響,全球汽車產業在經歷了穩定增長后, 2008 年首次出現負增長, 2009 年全球汽車產量更是急劇下降,僅為 6,179 萬輛,同比減少 12.4%。 2010 年,受到中國、印度等新興汽車市場的利好影響,全球汽車總產量達到 7,770 萬輛,同比增長 25.9%。

    2011 年,新興市場迅猛的增長勢頭降溫,但歐美發達國家汽車市場有所恢復,全年汽車總產量實現了 3.10%的增長。 2012 年,全球汽車產量增幅達到 5.30%, 2013 年,全球汽車產量增幅達到 3.60%,呈現穩定增長的局面。 2014 年度、 2015 年度,全球汽車產量持續增長, 2015 年度突破了 9,000 萬輛。

    未來相當長一段時期內,汽車工業將依然是世界主要汽車生產國的支柱產業。隨著全球經濟一體化及產業分工專業化,以中國、巴西和印度為代表的新興國家汽車產業發展迅速,在全球汽車市場格局中的市場地位得到逐步提升。由于新興市場汽車需求量的快速增長, 國際汽車巨頭以及本土整車企業紛紛加大在新興市場的產能投入, 2013 年中國汽車產銷量超過了 2,100 萬輛(數據來源:中國汽車工業協會),連續多年位居全球首位。印度、巴西、俄羅斯等國家近年來也同樣發展迅速。新興市場的特點是人均汽車保有量低、潛在需求量大,因此仍是未來世界汽車業最有潛力的市場。隨著全球分工體系的確立和汽車制造產業的轉移, 我國汽車工業把握住這一歷史機遇并實現跨越式的發展,現已成為全球汽車工業體系的重要組成部分,并逐步完成由汽車生產大國向產業強國的角色轉變。

    2010 年,在全球經濟逐漸回暖復蘇、國內經濟發展勢頭強勁、汽車消費鼓勵政策等多重因素的共同作用下,我國汽車產銷總量均超過 1,800 萬輛,創歷史新高。 2011-2012 年,由于受到宏觀經濟增長放緩、城市緩解交通擁堵措施以及消費鼓勵政策退出的影響,國內汽車產銷增速有所回落,但仍保持增長。 2013 年,國內汽車累計產銷量分別為 2,212 萬輛、 2,198 萬輛,同比增長 14.8%、 13.9%。 2014 年,受經濟增速放緩影響,汽車銷量增速有所回落,但仍實現同比增長 6.86%,汽車產銷量連續 6 年蟬聯全球第一,銷售量達到2,349 萬輛。 2015 年,我國汽車產量超過 2450 萬輛,創全球歷史新高。 2016 年我國汽車產銷繼續創歷史新高,全年產銷量分別為 2,811.9 萬輛和 2,802.8 萬輛。

1995-2016 年全國汽車生產總量

數據來源:公開資料整理

    汽車主要分為乘用車和商用車。按照發達國家的歷史經驗來看,乘用車的普及一般經歷兩個階段:第一階段為快速普及期,大約歷時 10 年,為行業高增長期,主要實現了乘用車在一二線城市的普及,乘用車銷售往往能達到兩位數的年均增長;第二階段為滲透蔓延期,周期也是 10 年左右,乘用車增速將下降至 10%左右,表現為三四線城市的新增購置需求及一二線城市的置換需求。 從我國當前的狀況來看,經過 2000-2010 年的高速增長期之后,自 2012 年起,我國乘用車的普及已經步入第二階段。從長期潛力來看,日本、韓國、德國乘用車行業的普及直到千人保有量達到400 輛后才開始大幅放緩,而我國 2014 年的千人保有量僅有 88 輛左右,廣大的農村市場和西部地區保有量更低。因此,我國乘用車行業未來仍然具備廣闊的發展空間。

    ②汽車零部件行業發展情況

    近年來,我國汽車零部件行業正在進入快速上升通道。尤其是 2010 年以來,下游整車市場的旺盛消費需求驅動國內零部件行業實現較快發展。在全球經濟一體化的背景下,國際整車廠商基于優化產業鏈、控制生產成本的目的,紛紛推行整車制造的全球分工協作戰略和汽車零部件的全球采購戰略,將部分研發、設計、采購、銷售和售后服務環節轉移至中國等制造成本相對較低的發展中國家。在產業轉移的背景下,經過激烈的市場競爭及技術的引進和自主研發,國內汽車零部件產業的制造水平正逐步得到全球廠商的認可, 來自全球整車廠商的訂單也出現大幅上升的趨勢。未來 5-10 年內,中國將不僅為國內整車廠商提供配套,而且還將為全球整車行業輸送汽車零部件,并有望成為世界汽車零部件集散地。近年來,隨著汽車市場規模不斷擴大,市場競爭加劇,國內汽車零部件企業不斷加大投入提高自主研發、技術創新與海外市場開拓能力,產品競爭力不斷增強;加之傳統的成本和價格優勢,國內汽車零部件企業在國際市場地位不斷提升,上述因素推動了我國汽車零部件行業持續快速增長。 全球整車廠商對國內汽車零部件采購途徑的青睞,國家頒布的多項產業扶持政策對提升零部件企業競爭力的支持,為我國汽車零部件行業的發展帶來難得的發展機遇, 我國汽車零部件產業將迎來新一輪的發展高峰期。

    ③汽車內飾及飾面材料介紹

    隨著科學技術與生活水平的不斷提高,汽車已不僅僅是一種代步工具,更代表了人們出行時的生活模式與態度。汽車內飾系統是汽車車身的重要組成部分,而汽車內飾由于與汽車使用人員直接接觸, 其質量與檔次逐漸成為影響消費者選購車型的重要決定因素之一;環保、舒適美觀的汽車內飾是消費者選擇的趨勢。汽車內飾范圍較廣,主要由座椅、儀表板、門板、頂棚、遮陽板、門板扶手、排檔罩、遮物簾等組成。目前汽車內飾面料主要包括真皮、紡織布以及 PVC、 TPU等高分子復合材料。真皮的優點在于觸感、外觀檔次較高、透氣性較好,缺點在于價格昂貴,而且生產過程不環保;紡織面料具有透氣性好,抗老化性好、成本低廉等優勢, 缺點在于耐污性、 觸感較差。 隨著近年來高分子樹脂改性技術的不斷發展,高分子復合飾面材料的耐候性、阻燃性等各方面性能均不斷改善,在中高端車型的應用方面日益普及。此外,熱塑性聚烯烴類(TPO)材料近年來在發達國家作為汽車內飾飾面材料被越來越多地使用。 TPO 是一種高性能聚烯烴產品,在常溫下成橡膠彈性,具有密度小、彎曲大、低溫抗沖擊性能高、易加工、可循環使用等特點,能大大減少消耗;低 VOC、低氣味、低揮發;另外,由于 TPO 材質的密度為 0.9~1.0 之間,比其他材料要低 0.25 以上,所以采用 TPO 汽車內飾材料可有效地降低整車重量,達到輕量化的目的,有利于降低汽車行駛油耗和排放。

    (2)行業技術水平特點及未來發展趨勢

    與家居裝飾飾面材料相比,由于汽車內部空間狹窄,且為封閉空間,與消費者身體直接接觸,因此,汽車內飾飾面材料的氣味、 VOC 含量以及外觀、手感要求更高;而且,由于汽車可能長時間受到陽光照射、高低溫度差異大,使用環境惡劣,對飾面材料的耐溫性、耐候性、阻燃性、耐磨性等性能要求也比較嚴格:

數據來源:公開資料整理

    基于行業發展和市場需求,總體而言,未來高分子復合內飾面料將朝著健康環保、品質提升、成本平衡及個性定制的趨勢發展:①健康環保:材料無害性、與環境的相容性;要求不含多環芳烴等禁用物質,更低的氣味等級和 VOC 含量;②功能、品質提升:提升耐污性、耐候性、耐刮性、耐高低溫等性能,減小成霧性;對內飾材料整體美感、舒適感的需求,包括光澤、花紋與整車設計相協調,手感更柔軟、觸感更舒適;③成本平衡:在汽車普及率不斷提高的過程中,需要開發出高性價比的飾面材料,在嚴格控制成本的基礎上保持高品質要求;④個性化定制:根據消費者的要求進行個性化定制。

    (3)行業競爭格局

汽車零部件供應體系(高分子復合內飾面料)

數據來源:公開資料整理

    汽車生產供應體系普遍采取多級供應商的直銷模式。 高分子復合內飾面料生產企業一般屬于二級供應商,產品直接銷售給一級集成供應商,由該一級供應商集成后再銷售給整車廠。目前日、德、美、韓等跨國汽車巨頭占據了汽車消費市場的主要份額,由于其固有的供應體系格局, 國內高分子復合汽車內飾面料產品市場也主要被與之相配套的跨國企業所占據,內資企業鮮有涉足。日系三大汽車品牌(豐田、本田、日產)的主要供應商分別是日本共和、岡本以及阿基里斯;德國汽車內飾飾面材料的主要供應商則主要包括德國的Benecke-Kaliko(貝內克-卡里科)、 Hornsche(宏舒赫)等企業;此外,如加拿大CGT(加通)、 LG 化學也分別擁有自己的固定客戶群體。出于降低成本、提高汽車零部件國產化率的需求,上述高分子復合汽車內飾面料跨國企業紛紛在華設立生產基地,如共和興塑膠(廊坊)有限公司、昆山阿基里斯人造皮有限公司、貝內克-長順汽車內飾材料(張家港)有限公司等。由于其產品性能、技術研發上具有的先發優勢,國內自主汽車品牌也大多從上述跨國企業的國內生產基地采購內飾面料。近年來, 包括本公司在內的少數內資企業逐漸通過自身研發和技術積累打破了跨國企業對技術和市場的壟斷, 開始切入國內外各大型汽車生產商的汽車內飾面料供應體系,并逐漸站穩腳跟。由于內資企業產品性能與跨國企業相似,其性價比優勢受到了市場的青睞,成長比較迅速。但總體而言,目前國內從事汽車內飾飾面材料生產的民族品牌企業,擁有自主材料研發生產技術能力的數量并不多。

    3、薄膜行業

    我國塑料薄膜的產量約占塑料制品總產量的 20%, 是塑料制品中產量增長較快的類別之一。隨著我國包裝、農業等領域對塑料薄膜的需求量不斷增加,其市場前景十分廣闊。塑料薄膜工業上的生產方法有擠出法和壓延法,其中擠出法又分為擠出吹膜、擠出流延、擠出拉伸等,目前擠出法應用較為廣泛,尤其是對于聚烯烴薄膜的加工,而壓延法主要用于聚氯乙烯薄膜的生產。近年來中國塑料薄膜行業正處于一個蓬勃發展的階段, 國內塑料薄膜的產銷量每年均保持增長態勢。而且隨著各種新材料、新設備和新工藝不斷地涌現,將促使中國的塑料薄膜朝著品種無害化、多樣化、專用化以及具備多功能的復合膜方向發展。

    4、人造革

    人造革應用非常廣泛,按用途可分為:球革、鞋革、家具革、服裝革、箱包革、工業配件、包裝等。目前,由于動物保護主義日盛、真皮制革工業嚴重的環境污染問題及其制品價格昂貴,人造革作為真皮的替代品,已成為當今市場主流的制革材料。隨著科學技術的不斷發展,新材料、新工藝的開發應用,人造革應用的廣度將會進一步拓展,深度也會得到增強。由于國內人造革生產企業數量較多,競爭比較激烈,行業利潤率水平不高,對行業內大多數中小規模的企業而言,開發新材料新技術、謀求產品應用的轉型升級、進入利潤率相對較高的行業應用是人造革企業的必然發展方向。

    5、上下游行業的發展狀況、與本行業的關聯關系及其影響

產品與上下游行業的關系

數據來源:公開資料整理

    原材料的狀況大體類似:供應較為充足,價格則受原油價格影響而波動。以公司用量最大的 PVC 樹脂為例,國內 PVC 樹脂供應充足,價格比較透明,報告期內波動明顯,具體情況如下圖所示:

聚氯乙烯價格走勢圖

數據來源:公開資料整理

    隨著城鎮化進程的不斷加快、居民可支配收入的持續增長,板式家具、室內裝飾行業、汽車行業需求持續快速增長,從而帶動飾面材料行業的持續快速發展。

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