随着下游终端应用领域服装服饰、家用纺织品等行业增长放缓,中国化学纤维市场进入了增长率较低的成熟阶段。未来,中国化学纤维市场整体规模仍将保持上升态势。
01 化学纤维行业定义
化学纤维是指使用天然或人造高分子聚合物作为原料,经过化学和机械方法加工制造的具有纺织性能的纤维,被广泛应用于人们衣食住行各个方面。优点是强力大、耐磨、弹性较好,不易发霉和被蛀,耐用性好,保形性好,不易缩水变形,缺点是吸湿性差、耐热性差、透气性差、染色困难,容易起毛、起球、吸附尘埃、产生静电。在中国纤维市场份额的占比上,化学纤维约占70%左右。
2017年至2022年,中国化学纤维年产量由4877.05万吨上升至6697.80万吨。未来5年,在高性能纤维、产业用纤维等领域增长的带动下,中国化学纤维市场整体规模仍将保持上升态势。
02 中国化学纤维行业特征
中国化学纤维随着工业化进程的加快而逐渐兴起,发展速度较快,目前处于行业成熟期。在生产供给端,智能化制造成为该行业的重要发展方向,并且产业链逐渐向上延伸,生产环节一体化趋势明显。另外,以碳纤维为代表的高性能纤维也将引领着行业发展的前沿方向。
1. 信息技术应用,化学纤维生产智能化:
以自动化、信息化为核心的智能化制造将成为今后中国化学纤维行业的重要发展方向。
在《关于化纤工业高质量发展的指导意见》等相关政策的引导下,以自动化、信息化为核心的智能化制造将成为今后中国化学纤维行业的重要发展方向。更多的化学纤维生产商将投资装配智能测量仪表、新型纺织传感器、质量控制与执行系统等具有深度感知、智慧决策、自动执行功能的智能装备。在企业资源管理系统的配合下,具备自动化生产、实时质量监控、自动运送包装、智能仓储等功能的智能化车间及智能化工厂将逐渐出现,形成采购、生产、仓储、物流等环节一体化的智能供应链,在对客户需求进行最优配置的同时,提高生产线的利用率、产品质量稳定性及自动化水平,缩短产品生产周期,减低残次品率。以上市公司桐昆集团股份有限公司(以下简称“桐昆集团”)为例,桐昆集团与浙江中控技术股份有限公司达成战略合作协议,未来将在智能化学纤维工厂建设、新型生产技术应用等领域展开深度合作。桐昆集团与阿里云合作申报的浙江省科技厅重点研发竞标项目《典型行业智能化改造提升应用示范》也已成功中标。
在龙头企业的带领下,化学纤维行业有望成为信息技术与制造业深度融合的典范。
2. 沿产业链向上延伸,炼化、化纤一体化:
中国化学纤维行业产业链逐渐向上游衍生,生产环节一体化趋势明显。
为缓解上游PX原料成本过高挤压利润空间的情况,具备资金实力的化学纤维生产商在政策支持下开始将业务链向上游拓展,积极向炼化、化学纤维生产一体化的大炼化型企业转型。经过数年的布局与建设,未来几年将是民营大炼化项目开工投产的高峰期。为填补中国PX供需之间的产能缺口、降低对外依存度,中国国家与发展改革委员会重点发展了大连长兴岛(西中岛)、河北曹妃甸、江苏连云港、上海漕泾、浙江宁波、广东惠州、福建古雷七大石化产业基地。随着本土PX产能提升,产业链各环节利润将得到重新分配,具备产业链一体化优势的化学纤维龙头将获得更大的市场话语权,行业内落后产能逐渐退出。
3. 碳纤维先行,高性能纤维持续进步:
以碳纤维为代表的高性能纤维将引领中国化学纤维行业持续发展。
高性能纤维由于长期受到政府与行业的重视,今后将作为化学纤维行业的尖端领域引领行业发展,其细分市场规模将持续扩大。以碳纤维为例,碳纤维是一种含碳量高于90%的无机高性能纤维,具有质量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀等特性,在中国主要应用于体育休闲、新能源设备等领域。长期以来,欧美及日本等发达国家和地区的碳纤维企业凭借技术及价格优势对中国碳纤维企业形成压制。2022年,中国碳纤维消费量为7.03万吨,自给率不到40%,市场呈现出高度对外依存的态势。未来五至十年,随着自主生产技术与产业化的不断发展,中国国产碳纤维有望在航空航天、风电设备等高端领域实现多元发展。以碳纤维的率先发展为突破点,国产高性能纤维的持续进步将成为中国由化学纤维大国向化学纤维强国转型升级的重要推动力。
03 中国化学纤维发展历程
中国化学纤维行业起源于20世纪50年代,发展至今经历了萌芽期、启动期、高速发展期和成熟期四个阶段。
1. 萌芽期(1950-1970):
20世纪50年代,辽宁安东(现丹东市)人造丝厂及上海安乐人造丝厂在中国政府的帮助下得到修复并恢复生产,标志着中国化学纤维行业的开端。1957年,为扩大全国的人造纤维产量,中国第一座大型人造纤维厂保定化纤厂于河北保定兴建,该厂的生产设备主要从欧洲引进。20世纪60年代,一批人造纤维厂在中国吉林、新乡等地建成,同时中国开始重点发展维纶纤维产品,在北京建成全国第一个万吨级维纶纤维厂,生产设备主要从日本引进,为中国化学纤维行业的后续发展奠定了基础。
在中国政府的政策支持下,化工纤维行业逐渐兴起,同时对于国外先进化学纤维生产技术的引进,也为今后中国化学纤维行业的发展奠定了基础。
2. 启动期(1971-1989):
20世纪80年代,装备了成套进口设备的四大国有化学纤维生产基地天津市石化总厂、辽阳化纤厂、四川维尼纶厂、上海金山石油化工总厂二期以及特大型化学纤维企业仪征化纤工业联合公司陆续建成并投产,中国合成纤维单厂产能规模突破十万吨级。1983年,中国取消布票,在民用需求得到释放的推动下,中国化学纤维产量迅速扩大,由1981年的52.7万吨扩大到1989年的148.1万吨。在化学纤维品种方面,为缓解民用服装布料供应紧张情况,适宜制衣及大规模生产的涤纶在政府的支持下快速发展。
国有化学纤维生产企业规模迅速扩大,合成纤维产量规模突破万吨级,同时化学纤维品种丰富性大大提高。
3. 高速发展期(1990-2009):
20世纪90年代,随着改革开放进程的加速推进,在国有化学纤维生产基地多期工程继续发展的同时,中国化学纤维行业的组织结构、区域布局在市场经济体制的影响下有所调整,以浙江恒逸集团为代表的一批自主选址建厂的民营化学纤维生产企业得到发展,推动了行业产能的持续扩大。1998年,中国化学纤维年产量达到510万吨,超越美国成为全球第一大化学纤维生产国。2001年12月,中国正式加入世界贸易组织,与超过100个国家及地区签署了双边市场准入协议,中国的化学纤维产品凭借价格优势在国际市场的份额不断扩大。在出口需求的带动下,中国的化学纤维产量由2001年的841.4万吨扩大到2009年的2,747.3万吨,年复合增长率达到16.0%,中国化学纤维行业经历了一段高速发展期。
在改革开放的推动下,中国化学纤维行业自主化程度不断增强,在国外市场的占比持续增加。
4. 成熟期(2010-2023):
受全球经济发展周期性波动的影响,2010年后中国化学纤维产量年增长率整体呈现出下降的趋势,近5年多保持在个位数水平,比起上一阶段的快速发展有所缓和。根据迈克尔·波特等管理学家的理论,以市场需求趋近饱和、市场规模增长率降低为标志,中国化学纤维行业进入了行业生命周期中发展相对平缓的成熟阶段。
中国化学纤维受全球经济周期的负面影响,产量和需求量均有所下降,发展较为平缓。
04 中国化学纤维行业竞争格局
从全国竞争格局来看,根据中国化学纤维工业协会所披露的2022年化纤行业产量预排名,可以分为第一梯队:桐昆集团、恒逸集团、新凤鸣集团和国望高科等企业;第二梯队:恒力石化、赛得利集团、百宏聚纤科技等企业;第三梯队:三房巷、荣盛石化和中国石化仪征化纤有限责任公司等企业。以桐昆集团为例,该企业现具备1000万吨原油加工权益量、420万吨PTA、900万吨聚合以及950万吨涤纶长丝年生产加工能力,涤纶长丝产能产量位居全球之首,其产品在服装、家纺等领域的应用十分广泛,牢牢占据着中国化纤行业的龙头企业地位。
在市场竞争方面,不同细分产品的市场竞争格局呈现出了不同的特点。
(1)高端化学纤维产品市场:高端化学纤维产品如芳纶纤维等有机高性能纤维和碳纤维等无机高性能纤维市场中,美国、日本、欧洲等国际市场参与者凭借领先的核心技术及稳定的产品质量,在包括中国市场在内的全球市场中都占据了主导地位。其中,芳纶纤维领域典型企业有美国的陶氏杜邦公司(DowDuPont Inc.,以下简称“陶氏杜邦”)等,碳纤维领域典型企业有日本的东丽公司(Toray Industries,以下简称“日本东丽”)等。以芳纶纤维市场为例,根据中国国家工业和信息化部、国家统计局相关数据,2022年中国对位芳纶的进口依存度高达95%。高性能纤维行业属于技术密集型行业,且与军工国防等机密领域联系密切,发达国家对中国实行严格的技术保密与封锁。近年来,中国政府出台一系列政策加大了对高性能纤维行业的支持,中国高性能纤维行业实现了“从零到一”的突破,在整体产能上已初具规模,但是在核心技术及市场份额的竞争上仍需努力追赶发达国家的竞争对手。中国代表性企业有芳纶纤维领域的烟台泰和新材股份有限公司、碳纤维领域的威海光威复合材料有限公司及中简科技股份有限公司。
(2)中低端化学纤维产品市场:对于中低端化学纤维产品如涤纶、锦纶、粘胶纤维等常规品种,中国已经实现了自给自足且具备了向土耳其、美国、越南等海外市场出口的能力,本土大型企业主导了相关产品市场,如涤纶领域的桐昆集团股份有限公司(以下简称“桐昆集团”),锦纶领域的福建锦江科技有限公司(以下简称“锦江科技”),粘胶纤维领域的新疆富丽达纤维有限公司(以下简称“富丽达纤维”。在行业集中度方面,随着中国环保治理力度加强、支持性政策对领先产能倾向性加深,中国化学纤维市场逐渐向具有产能及技术优势的龙头企业集中,规模小的落后产能在成本倒逼下将退出行业竞争,行业寡头化态势日益凸显。以涤纶长丝为例,中国涤纶长丝产能中,前六位龙头企业在全行业产能中的占比由2017年的36.9%上升到2022年的52.0%。
05 未来发展方向
经过多年的发展积累,我国化纤工业已基本完成了三个方面的布局:一是面向航空航天、国防军工、高端装备和先进制造业的高性能纤维与复合材料。二是面向量大面广的纤维材料,赋予它们功能化和智能化,也就是多功能纤维。三是替代石油资源的生物基纤维材料,也就是环境友好与生物纤维材料。然而,面对新形势、新阶段、新变化,我国化纤工业也必须在技术创新、绿色发展等方面寻找新发力点。
东华大学教授孙以泽将技术创新的关注点放在三维编织技术上。他指出,三维编织属于单胞结构、力学性能好,适合各种曲面体、异形结构件,其材料损耗小、自动化程度高,是目前兼具复合材料预成型和生产成本性价比最优的生产方式。未来,三维编织技术将向着大尺寸超厚高密度曲面体三维编织技术、超大截面尺寸三维编织技术等方向发展。
北京服装学院教授王锐则将目光投向了“阻燃聚酯纤维新技术——羧酸类MOFs制备及在PET阻燃中的应用”。她指出,随着阻燃纤维产量的提升,环保阻燃的压力更大,急需开发低碳环保阻燃剂。
除了在提升纤维的性能等方面下功夫,不少专家还将科技研发的重点放在纤维的绿色化、可持续上。
中国工程院院士王玉忠认为,化纤行业绿色发展,一是研究发展成纤聚合物的绿色催化技术,纺丝、加工、功能化助剂和改性剂绿色化技术。以生物质为原料生产纺织纤维材料符合低碳发展需求,未来需发展其绿色生产技术、提升产品的性价比。二是对已有纺织纤维材料,应发展其废弃后的循环与升级回收新技术,既可减少化石能源消耗,又可减少废弃物对环境污染,符合绿色与低碳发展需求。重点开发废旧棉高效脱色、清洁制浆与纺丝技术,以及废旧涤纶及其各种混纺产品的绿色高效化学解聚技术。三是对于新设计合成的成纤聚合物,除了考虑使用性能外,还应该考虑环保合成、可循环、易回收性和功能高值化,促进我国纺织工业差别化发展,提升产业竞争力。
06
尾声
面向未来,趋于垄断是未来化学纤维市场的主要趋势。
目前,中国化学纤维行业已经经历了多次洗牌和市场调整,市场规模和品种已经逐步稳定。
同时,化纤行业的市场集中度不断提高,行业龙头企业的市场份额不断增加。以聚酯纤维为例,中国龙头企业海绵集团、天津三利、山东海化等企业的市场份额已经超过50%。这一趋势将会继续加强,未来中国化学纤维市场将趋于垄断。
面对新的战略机遇和任务、新的战略阶段和要求,化纤行业要面向科技前沿、面向消费升级、面向重大需求,完善创新体系;坚持节能降碳优先,扩大绿色纤维生产,构建清洁、低碳、循环的绿色制造体系;增加优质产品供给,培育纤维知名品牌,拓展纤维应用领域;加快数字化智能化改造,提升经营管理能力,推进产业链现代化建设。
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