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发布时间:2023-01-01 02:44:57 点此:244次
玻璃棉及制品行业发展概况及发展趋势、主要壁垒构成、市场规模
1、行业发展概况
我国自从上世纪50年代就开始生产玻璃棉,在上世纪80年代已经大规模生产,但受制于工艺水平,我国玻璃棉生产能耗较大,生产成本高,玻璃棉制品种类单一,因此应用推广较少。上世纪80年代,上海平板玻璃厂与原北京玻璃钢制品厂从日本日东纺株式会社、法国圣戈班集团引进了离心法工艺生产技术和成套设备。我国国内离心玻璃保温棉在1993年到2003年十年中市场销售形势很好,每吨产品利润额达65%以上,所以离心法玻璃棉生产线建设在1987年—2006年20年间快速发展,到2006年年生产量20万吨左右。国外著名的玻璃棉生产企业如欧文斯康宁(Owens Corning)、法国圣戈班集团先后在中国设立玻璃棉生产基地;我国的企业主要为北京金海燕玻璃棉有限公司、河北华美化工建材集团有限公司等大型玻璃棉生产企业。
自2002年以来,全国新建和扩建生产线增长过快,玻璃棉生产企业由十几家增长至近五十家,玻璃棉产能的增速大于市场需求的增速,造成产品质量参差不齐导致目前市场上低端产品供过于求,而高端产品依赖外资企业的状况。我国于2014年制定了玻璃棉产品的行业标准,此标准的出台,有助于遏制玻璃棉行业以次充好的乱象。
2、行业发展趋势
(1)“节能”同石油、天然气、煤、电并列五大常规能源,全球各国政府高度重视节能环保工作
现阶段全球已公认将“节能”视为同石油、天然气、煤、电并列的五大常规能源。在节约能源的众多措施中,其中共同的、也是最广泛应用的措施之一就是发展和应用绝热隔音材料。根据《中国绝热节能材料行业“十三五”发展规划》,我国绝热节能材料主要有几大应用领域,包括建筑围护结构的隔热保温和工业冷热设备、窑炉、管道,以及交通工具隔热保温。
玻璃棉及制品作为第三代绝热吸声新兴材料,其研制和生产受到国家多项产业政策鼓励、支持和引导。2021年3月十四五规划明确指出“推动先进金属和无机非金属材料取得突破”。2019年11月《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019年版)》中“高硅氧玻璃纤维制品”、“无硼高性能玻璃纤维”等被列入关键战略材料。2019年10月《产业结构调整指导目录(2019年本)》中,超细、高强高模、耐碱、低介电、高硅氧、可降解、异形截面等高性能玻璃纤维及玻纤制品技术开发与生产被列为鼓励类产业。2018年11月《战略性新兴产业分类(2018)》“玻璃纤维及制品制造”被列入战略性新兴产业分类。2017年1月《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》(2016年版)将“高强玻璃纤维”等高性能复合材料纳入战略性新兴产业重点产品。
同时,下游终端市场发布的一系列与绿色节能建筑、绿色高效制冷、工业节能保温等相关的政策,为玻璃棉基础新材及在下游行业的应用带来了新的市场和机遇。其中,建筑市场,国务院及国家发改委、工信部、住建部等部委相继发布《绿色建筑行动方案》(年)、《促进绿色建材生产和应用行动方案》(年)、《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》(年),《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》(年)等,均倡导大力发展绿色建筑和使用绿色建材,提高国内建筑能效水平,节能新材料的使用包括墙体、外围、屋顶、玻璃等方面的运用。制冷市场,国家发改委等陆续发布《能效“领跑者”制度实施方案》(2014年)、《家用电冰箱耗电量限定值及能源效率等级》(年)、《绿色高效制冷行动方案》(2019年)等,以政策激励的方式,推动终端用能产品制造企业通过应用节能技术达到节能减排的目的。2020年9月我国在第75届联合国大会提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和”目标,“碳达峰—碳中和”战略正式上升为国家战略。能效标准的大幅提升和减排国家战略的实施将极大促进新一代绝热吸声材料的普及应用。
(2)产品本身优越的性能指标、高性价比和安装便捷性,促进玻璃棉及制品对传统绝热吸声材料的加速替代
玻璃棉是一种优质、高效节能材料,与老一代蛭石、水泥珍珠岩等隔热材料相比具有体轻(制品容重为10-80Kg/m3)、导热系数低(70℃时为0.04W/m.k)、吸声系数高(500~4000Hz范围内,吸声率达 80%以上)的优点。与聚氨酯泡沫塑料相比,又具有耐温(使用在400℃以下)不燃、无毒、制品强度高、回弹性好、加工性能好等优点。可制成棉毡、板、半硬板、贴面板、异型板、保温管壳等制品,广泛用于石油化工节能、建筑、冶金、电力、纺织、交通运输、机械制造等诸多领域。用玻璃棉制品作绝热层和吸声材料、过滤材料,既可节约大量能源消耗,又可降低建筑及构筑物的荷载,与其它保温材料相比,可大大提高施工效率,并且在施工中材料耗量少、损耗低。在中低温领域中,具有其它传统的保温材料无可比拟的优越性。有效的使用玻璃棉保温材料,能大幅度的降低散热损失,节约能源。对各类工业管道及设备、公用建筑、民用建筑、交通运输工具等进行必要的保温改造,替代传统绝热吸声材料,是一项投资少见效快的节能途径。
尤其是2016年10月全球达成了旨在消减氢氟碳化物(HFCs)的《蒙特利尔议定书》。氢氟碳化物(HFCs)是《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》控制的7种温室气体之一。HFCs所导致的全球变暖潜势(GWP)值是二氧化碳的上千倍甚至上万倍。我国建筑装修、冰箱冷库等大量采用硬质聚氨酯泡沫作为保温材料,聚氨酯的生产需要采用氢氯氟烃类化合物(HCFCs)作为发泡剂。随着基加利修正案要求的冻结和削减时间的推进,以玻璃棉为芯材的新一代绿色环保真空绝热板对传统聚氨酯材料等拥有极大的替代空间。
(3)玻璃棉及制品的应用探索不断推进,在建筑装饰、热工工业设备管道、家电、车辆、船舶保温、航天、核电等领域具有广阔的市场提升空间
近年来,玻璃棉及制品的应用探索不断推进,无甲醛玻璃棉、耐高温玻璃棉、无树脂玻璃棉等不断创新,针对下游具体消费领域所开发的新品类不断丰富,产品的应用范围显著拓宽。以市场潜力较大的建筑装饰、家电冷链和当前应用较广的热工技术保温市场为例:
建筑装饰——玻璃棉在我国建筑上的应用开发,目前在我国尚处于起步阶段。而发达国家玻璃棉在其建筑上的用量已占其总量的80%。近几年我国已经陆续编制完成北方严寒和寒冷地区、中部夏热冬冷地区和南方夏热冬暖地区的居住建筑节能设计标准,并对建筑空调通风、机房、围护墙体等应用玻璃棉保温和吸声方面制订了设计规范。假设玻璃棉制品在城市建筑中作围护墙体保温绝热这一项工程上开发应用普及率达10%,其需求量即达到90万吨,具有相当大的市场潜力。
家电冷链——现阶段绝大部分家电产品使用的保温隔热材料还是聚氨酯泡沫等常规材料,即使在高端节能冰箱冷柜中,VIP板的应用率仍然较低。根据中国绝热节能材料协会数据:目前VIP板在全球冰箱冷柜市场的渗透率约10%,日本渗透率最高为70%,我国市场的应用比例仅约3%。真空绝热板芯材的科研十分活跃,种类多样,常见有颗粒芯材、泡沫芯材、纤维芯材和复合芯材等4类。玻璃纤维(以玻璃棉为主)具有原料来源广泛、工艺简单的特征,应用在家电、冷链物流等领域,符合欧盟相关法规的环保和安全性要求,原材料成本降低,且绝热性能显著提高。以玻璃棉为芯材的VIP板市场空间巨大。
热工工业——现阶段我国化工企业热力管网大多主体保温材料仍为水泥珍珠岩、蛭石等低级保温材料,保温效果普遍较差。如果对全国化工企业80%的管网进行保温技术改造,则保温材料一次投入量为13.44万吨。按玻璃棉占比25%计,玻璃棉制品的需量为3.36万吨(使用寿命5年)。同时,华北石油、北京石化总公司、中原油田、胜利油田、大港油田等每年有数万公里管道、大量储罐、泵站需保温,保守估计年需玻璃棉制品1万吨以上,炼油、化肥、热电等工业管路及设备年需玻璃棉制品也在0.5万吨以上。另外,全国集中供热系统每年需用优质的保温材料1.8万m3,折合绝热保温制品5.88万吨,按25%使用玻璃棉计,年需玻璃棉制品1.47万吨。目前我国的锅炉已达36万台以上,年耗煤量约3亿吨,表面散热损失达11-13%,而国外为7-9%,加强保温后每年可节约燃煤达1200万吨以上。
除此之外,国内多数交通设备制造商均已认识到隔热吸音制品更新换代的必要性,以满足汽车、火车、飞机、轮船等改善隔热吸音及防火性能,实现轻量化,达到节能目的,很多汽车厂家已正在积极的改进设计,采用玻璃棉隔热吸音制品。玻璃棉及制品作为第三代绝热吸声新兴材料,在船舶保温、航天、核电等领域均拥广阔的市场应用空间。
(4)供给侧改革和产业结构优化升级助力进口替代和国际化拓展,“双循环”体系构建助力玻璃棉产业做大做强
2020年一季度,我国强调要“逐步形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局”。为应对国内外复杂严峻的发展形势,“双循环”已成为中国中长期的重要发展战略。现阶段我国正积极推动形成“国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进”的新发展格局,把满足国内需求作为发展的经济的出发点和落脚点,同步培育新形势下我国参与国际合作和竞争的新优势。
外循环方面,国际上玻璃棉在建筑领域应用普及面很广,发达国家其建筑上用量已占其总量的70-80%,欧美国家已建立形成建筑保温、热工保温制冷等方面的完整的法律制度。同时,废玻璃作为玻璃棉的主要原材料,我国废玻璃资源丰富,且价格低廉,供应充足。近年来我国废玻璃回收量均大于1,000万吨。同时,我国玻璃纤维行业人力成本占产品成本的5-6%,而在美国这一比例大约为25-30%。受劳动力成本高昂的影响,发达国家近10多年来已不在本土新建生产线,产能呈现向发展中国家转移的趋势,世界玻纤行业三大公司在中国都设有工厂。随着国内制造商综合技术实力的提升,我国在加速“关键材料国产化、进口替代”工作,同时,凭借制造成本等方面的突出优势,国产高端玻璃棉及制品正大量销往欧美发达国家和地区,“一带一路”战略、蓉欧班列开通等正助力行业打开发展中国家蓝海市场,发展中国家和地区经济实力的提升也使得新一代绝热吸声材料的推广成为可能。未来我国玻璃棉及制品将大量出口至境外发展中国家和地区。中国制造的玻璃棉及制品将成为国际市场竞争的核心组成部分之一。
内循环方面,一方面“十四五”期间,国家将继续实施“以重点经济圈建设为代表的区域发展战略”、“以乡村振兴为代表的协调发展战略”、“以新基建为代表的基础设施升级战略”等一大批重大发展战略,直接推动建筑装修工程、交通运输、能源环保等玻璃棉及制品行业下游领域的发展,为行业发展带来新的机遇和空间。另一方面,玻璃棉及制品由于具有纤维直径细、柔韧度高、阻燃、无毒、耐腐蚀、导热系数低、化学稳定性强、吸湿率低、憎水性好、绿色环保等特点,是一种理想的绝热吸声材料,相比与岩棉、聚氨酯、聚苯乙烯等材料,玻璃棉具备更多优势,正逐步弥补传统保温材料的多项不足。下游产业升级建设将成为推动玻璃棉及制品行业发展的助力器,玻璃棉及制品对传统材料的替代比例将逐渐提升。再一方面,长期以来,我国制造的玻璃棉产品多数用于民用领域,军用、民用高端领域产品进口依赖度较高。以航空超细棉为例。我国飞机制造所用的节能降噪玻璃棉毡多数从美国约翰曼文公司进口,每吨售价高达20余万元。而国产多数玻璃棉民品每吨价格在4,000-7,000元左右。且航空超细棉作为军工产品,还面临发达国家的禁运风险。近年来,部分优势本土企业经过多年努力和开展院校合作,已掌握航空级超细玻璃棉的制备和规模化生产能力,对于发展我国航空航天事业、实现进口替代具有重要的战略意义。可以预见,随着国内玻璃棉及制品行业进一步的产业升级和研发工作的持续投入,国产产品对军用、民用高端领域进口产品的替代将成为必然趋势。
3、行业竞争格局
(1)行业竞争概况
我国玻璃棉基础新材市场主要由国际知名企业及其在华设立的工厂,以及国内一批优秀知名企业、科研院所和一定数量的中小型企业共同参与市场竞争。与此同时,本土知名品牌也在凭借自身积累广泛开拓国际市场,参与全球竞争。2000年以来,国内玻璃棉生产厂家在工艺装备上不断改善和提高,单机产能已有很大的突破,在玻璃熔制、一次丝成型、喷吹成纤和棉收集方面均有很大提升。但整体技术水平与国外领先企业相比还有一定的差距。国内外玻璃棉的制造工艺基本相同,但国内企业在装备的先进性、自动化、产品指标控制上仍相对滞后,产品检验和控制水平有待提高,整体行业产品的性能指标波动性较大,特别是随着环境温度、湿度和气压的变化,产品会出现明显的批次波动,对下游产品的制造产生较大的不良影响,仅有少数优质企业产品可与国际领先企业对标。
国际方面,目前国际上公认美国Owens Corning(欧文斯科宁)公司和法国Saint Gobain(圣戈班)公司的玻璃棉生产技术较为先进,领先业内同行。这两个公司玻璃的熔制、拉丝工艺等均采用自动化控制,对一次纤维直径控制较好,负压集中收棉,最终在线自动化打包。纤维成分稳定,电脑程序控制保证纤维均一性、低杂质、纯净,而且产量高、能耗低、工作环境好。国内方面,2002年以来全国新建和扩建玻璃棉生产线快速增长,2019年全国已有玻璃棉生产线106条,产量近115万吨,玻璃棉生产企业由10多家增长60多家(含国际企业在华设厂和科研院所),行业年销售收入超过30亿元。同时涌现出一批有影响力的本土知名企业,如瀚江新材、华美节能、再升科技、大圆节能、神州保温、北京金隅等品牌企业正引领行业向高质量发展。
从产品结构上看,国内玻璃棉基础新材的产业结构仍存在发展不均衡现象。中低档玻璃棉产能供过于求。而与高技术产业、航空航天、海洋船舶和国防军工等紧密联系的以微纤维、无甲醛、耐高温等为代表的高端和特殊用途产品短缺,难以满足国内下游各市场领域的需求,仍有较大数量需要从国外进口,国内产业升级有待加强。近几年在国家宏观调控及环保趋严的影响下,我国玻璃棉产业结构已处于稳增长、提质量阶段,产业集中度不断提升。行业内技术水平较高、品牌影响力较强的企业将从中受益。我国微纤维玻璃棉产品分为253#棉、475#棉和其他细棉三大类。253#棉主要应用于蓄电池隔板,475#棉用于生产玻纤滤纸等。自1989年我国微纤维玻璃棉开始产业化发展以来,蓄电池行业一直是其主要应用市场。253#棉占当年微纤维玻璃棉总量的94.85%,475#微纤维玻璃棉仅占总产量5.15%。
(2)主要竞争企业
国际上较为知名的短纤维玻璃棉生产企业主要包括美国欧文斯科宁集团(Owens Corning )、法国圣戈班集团( Saint-Gobain )和美国佳斯迈威公司(Johns Manville)等。本土知名企业包括瀚江新材、大厂金隅金海燕玻璃棉有限公司、华美节能科技集团有限公司、河北国美新型建材有限公司、神州节能科技集团有限公司和大圆节能材料股份有限公司等。
国 外 较为知名的微纤维玻璃棉生产厂家包括美国欧文斯科宁集团(Owens Corning )、美国佳斯迈威公司( Johns Manville ) 、Lauscha FiberInternational公司(2013年被美国Unifrax收购)以及俄罗斯的诺夫哥罗德玻纤厂(Novgorod Glass Fiber Plant)等。国内生产规模较大的微纤维玻璃棉厂商包括瀚江新材、重庆再升科技股份有限公司等。
同国际品牌企业发展路径相似,国内知名玻璃棉企业在发展基础新材业务的同时,综合业务正逐步向下游应用新材延伸,开发VIP芯材、AGM隔板、滤纸等中端产品,甚至直接开发VIP板和墙面板等最终产品。
目前,世界上具有一定规模的专业VIP芯材和板材制造企业数量有限,主要分为三类:第一类是国外的一些大型家电企业,包括东芝、松下、日立、LG等,其生产的芯材及板材产品主要满足自身家电制造所需,同时亦向其它芯材和板材生产企业采购;第二类专业生产VIP板材的企业,包括德国的Va-Q-Tek、美国的Doubleday AcqutsitionsLLC(ACUTEMP)和国内的福建赛特新材股份有限公司、滁州银兴电气有限公司、广州市联合科技发展有限公司等;第三类是专业生产VIP芯材的企业,如瀚江新材、重庆再升科技股份有限公司、浙江兰良实业有限公司等。国际上AGM隔板知名生产企业有Bernard Dumas(法国杜马斯公司)和日本板硝子株式会社、Hollings&Vose(美国贺氏)等。其中Hollings&Vose是全球最大的AGM隔板制造商和玻璃纤维滤纸生产企业。国内AGM隔板制造企业有濮阳市汇通科技有限公司、山东省莘县华阳实业有限公司、山东义和诚实业集团有限公司等。
5、行业壁垒
(1)技术壁垒
玻璃棉及制品行业是典型的技术密集型产业,生产过程涉及高温熔炼、形成玻璃流股、离心成纤、集棉、固化成型、检测及包装等工段,是集无机非金属材料、无纺成型、自动控制等工业领域技术以及流体力学、表面科学、结晶理论等研究成果于一体的独立工业体系,是现代材料工业发展的重要成就之一。
行业整体存在较高的技术壁垒,生产企业对窑炉温控、浸润剂配方、工艺配方、多孔漏板、粘结剂配方等技术的掌握程度会极大影响产品的品质,还会带来制造成本的差距,同时生产过程中技术工人的经验积累会带来生产效率的明显提升。尤其是工艺配方方面。通过不同直径和不同种类的纤维的配比,可以提高玻璃棉产品的质量并降低成本。通过添加不同的添加剂,改善纤维的化学特性,可以使产品的适用范围不断扩大,产品种类不断丰富。上述工艺配方的创新和改进需要企业反复实践和摸索才能获得。掌握关键技术、配方和拥有经验丰富员工的优质企业,将拥有产品品质、生产成本、生产效率等方面的全方位优势,新进入者短期内很难形成竞争优势。
从产品结构上看,中低端玻璃棉及其制品的技术壁垒相对低于高端产品。包括无甲醛、耐高温、超细玻璃棉、航空玻璃棉以及微纤维玻璃棉等在内的高端产品,对厂商的生产技术水平和市场推广能力要求较高。至目前,国内仅有少数几家企业掌握了无甲醛玻璃棉及其制品、航空玻璃棉及干法制VIP芯材等产品的生产技术。
(2)资金壁垒
玻璃棉及制品行业与整个玻纤行业相同,属于资金密集型行业,需要制造商进行大量的前期投资。一方面,下游终端应用领域市场化程度高、行业竞争较为激烈,终端产品制造商及基础新材经销商对上游产品供货的及时性、生产的规模化、产品质量的稳定性、性价比优势等均有较高要求,这需要玻璃棉制造企业在厂房构建、生产及检测设备采购、库存原材料及产成品维持等过程中进行大量的资金投入形成制造综合优势,产生较高的资金需求。另一方面,玻璃棉及制品产品从获取订单、设计、生产、发货至最终销售回款需经历较长时间,对上游企业供应商造成相当的流动资金压力,同时玻璃棉及制品行业的工艺技术不断革新,高端产品应用不断推陈出新和普及,相对应的持续的研发工作也需要大量的资金投入,对企业的资金综合实力要求较高。进而对新进入者造成了一定的资金壁垒。
(3)政策壁垒
包括玻璃棉在内的整个玻璃纤维行业均存在一定的政策准入壁垒,且政策对企业的准入要求越来越高。发改委于2007年颁布《玻璃纤维行业准入条件》,对有效遏制整个玻璃纤维行业重复建设和盲目扩张起到了积极作用,极大规范了市场竞争秩序,显著促进产业结构转型升级,引领行业向高质量发展。国家《十四五规划》也明确指出要坚决遏制高耗能、高排放项目盲目发展,推动绿色转型实现积极发展,壮大节能环保、清洁生产、清洁能源、生态环境、基础设施绿色升级、绿色服务等产业。工信部通过对《玻璃纤维行业准入条件》进行两次修订,于2020年6月正式发布了《玻璃纤维行业规范条件》,在建设布局、工艺技术与装备、产品质量与技术创新、环境保护、能源消耗和社会责任等方面对玻璃纤维行业作出规范说明。新政策对行业的准入要求相比以往规定显著提高,对新进者构成一定的政策壁垒。
(4)品牌壁垒
从玻璃棉及制品的演进历程来看,较早进入行业的企业对玻璃棉及制品制造的制造工艺、设备优劣、配方工艺、产品性能,以及行业经营特点、业务运作模式均更为熟悉,且对下游终端应用发展趋势的判断更为精准。经过长期的经营积淀,直销渠道、经销渠道和配套技术服务体系更为成熟,产品的知名度更高,市场影响力更大,积累了稳定客户资源,具有明显的品牌优势。同时,由于行业前期管理不规范,我国玻璃棉及制品市场尤其是中低端市场存在大量以次充好的现象,产品质量良莠不齐,客户更愿意接受品牌知名度更高的产品。
《2022-2028年玻璃棉及制品行业细分市场分析及投资前景专项报告》
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