2018年中国塑料高分子新材料创新应用与发展

发布时间:2018-03-20 来源: 环球塑化网 专题: 材料研发 打印

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2018年中国塑料高分子新材料创新应用与发展
    21 世纪以来,中国塑料工业取得了令世人瞩目的成就,实现了历史性的跨越。作为轻工行业支柱产业之一的塑料行业,合成树脂、塑料机械塑料制品近几年一直保持高速增长;从下游建筑、装饰、家电、电子电器、汽车、玩具、办公设备等行业日益广泛的应用发展来看,也显示了中国塑料工业强劲的发展势头。
    高分子材料也称为聚合物材料,是以高分子化合物为基体,再配有其他添加剂(助剂)所构成的材料。按照材料应用功能分类,高分子材料分为通用高分子材料、特种高分子材料和功能高分子材料三大类。通用高分子材料指能够大规模工业化生产,普遍应用于建筑、交通运输、农业、电气电子工业等国民经济主要领域和人们日常生活的高分子材料,包括塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料等。其中,塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间,按主要原材料合成树脂的特性可分为热固性塑料和热塑性塑料;按用途又可分为通用塑料和工程塑料。中国塑料工业经过长期的奋斗和面向全球的开放, 已形成门类较齐全的工业体系,成为与钢材、水泥、木材并驾齐驱的基础材料产业,而作为一种新型材料,其使用领域更是已远远超越上述三种材料。

    1、家居装饰饰面材料行业概况

    (1)行业发展概况

    ①家居装饰饰面材料介绍及分类

    常见的家居装饰饰面材料主要包括实木(俗称贴木皮)、三聚氰胺纸(俗称贴纸)、聚脂漆面(俗称烤漆)以及 pvc、 PP 等高分子复合材料,可应用于家具、音响、装饰、免漆板、免漆门、厨柜、建材、天花板等,以及居室内墙和吊顶的装饰。其中:实木饰面使用天然木皮,主要用于高档家具产品,价格较高,比较难保养,饰面的耐磨性耐高温性防水性相对较差,而且难以实现工业化大规模生产;三聚氰胺纸是一种素色原纸或印刷装饰纸经浸渍氨基树脂(三聚氰胺甲醛树脂)并干燥到一定程度的胶纸,经热压可与人造板基材胶合,目前普遍用于板式家具的饰面装饰。但三聚氰胺纸只能应用于平贴工艺,对其使用范围有很大的限制,且防潮性、防火性、耐用性较差;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),喷上若干层油漆。并经高温烘烤定型。其优点在于色泽鲜艳,防潮性、耐污性较好;缺点是耐刮性、环保性能较差, VOC 含量较高,而且由于制作工期较长,不能满足现代定制家具的大规模、批量化生产需要,不同批次的产品可能存在色差较大的问题;PVC、 PP 等材质的高分子复合饰面材料,质量轻、隔热、保温、防潮、阻燃、耐酸碱、抗腐蚀;耐磨耐刮、耐候性较好;表面光滑、色泽鲜艳、极富装饰性,装饰应用面较广。因此, PVC、 PP 材质已成为家居装饰中应用最为广泛的饰面材料之一。

    ②高分子复合饰面材料发展概况

    以高分子合成树脂为基材的饰面材料在国外开发时间大约是在 60 年代, 日本、美国等国家和我国的香港、台湾先后生产并使用; 80-90 年代,我国开始陆续引进日本、美国的生产设备,以广东省的中山、佛山、深圳等地为主。但在相当长的一段时间内,国内市场一直被技术领先的欧美企业所占据。进入 20 世纪 90 年代,由于木材的短缺,国际市场上木制家具的地位已逐步让位于胶合板、纤维板等人造板家具。全球木质家具中实木家具约占 10%,人造板家具也即板式家具约占 90%,主要是胶合板、刨花板、中密度纤维板、细木工板、纤维板等等;以人造板为主要材料的板式定制家具和室内装饰行业的快速发展,复合饰面材料的需求量迅速增加。部分国内企业借鉴国外同行业的研发、生产、管理及市场营销等方面的先进经验, 逐步发展与壮大, 打破了外国公司市场垄断的局面。

    进入 21 世纪以来,中国居民可支配收入增加、城市化进程加快,为板式定制家具制造业和室内装饰行业提供了良好的发展条件。经过多年的发展,我国家具行业已经形成了一定的产业规模, 行业内大部分企业已经实现了自动化或半自动化制造,生产工艺更加成熟,并出现了索菲亚、欧派、尚品宅配、好莱客等具有国际先进水平的板式定制家具龙头企业以及天安新材、好奇装饰等家具配套企业。我国家具企业在国际家具市场的地位正日渐提高,并逐步成为支撑国民经济、丰富国民生活的重要产业之一。根据国家统计局的统计,近年来我国规模以上家具制造业的主营业务收入值继续保持较快增长。

2011-2016 年我国规模以上家具制造业主营业务收入情况

数据来源:公开资料整理

    近年来,随着人民生活水平的提高,一方面家具作为消费品获得了稳步增长,另一方面,人们对家具的个性化需求日益凸显,定制家具获得了更加快速的增长,从橱柜、衣柜、木门等多品类家具定制,发展到全屋家具定制。新型的定制家具龙头企业抓住这一发展契机,在各自的领域各自树立了自身的比较优势;如索菲亚的定制衣柜,尚品宅配的专业化定制家具,近年来都获得了巨大的发展,以索菲亚为例, 2012-2015 年度,其收入复合增长率为 37.78%。而定制化的家具往往需要适应性强的家居装饰饰面材料与之配套,高分子复合饰面材料也随之获得了较快的发展。

2012-2015年定制家具企业营业收入情况

数据来源:公开资料整理

    近年来,高分子合成树脂的共混改性、浸渍加工、压延、印刷、表面处理、包覆、真空吸塑等技术的快速发展和应用,生产技术水平和质量快速提升,对家居装饰饰面材料产业的发展产生了较大的推动作用。

    (2)行业未来发展趋势

    ①绿色环保成为未来发展的基本要求

    伴随资源环境承载压力的凸显和人们对健康关注度的提升, 消费者越来越关注家具、室内装饰的“二次污染”问题,绿色环保成为行业发展的趋势。挥发性有机化合物(VOC)对人体健康有巨大影响。当居室中的 VOC 达到一定浓度时,短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等,严重时会出现抽搐、昏迷,并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统,造成记忆力减退等严重后果。家庭装饰装修过程中使用的涂料就是室内 VOC 的主要来源之一,所以各国都对涂料等装饰装修材料中的 VOC 含量作出了限制。欧盟、美国、日本等国家和地区已出台环保法规,对装饰材料的有害物质含量等环保指标均提出明确要求。我国国家质检总局、国家标准化管理委员会已于 2002 年 7 月 1 日修订了《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》等 10 项关于室内装饰装修材料有害物质的国家标准。这 10 项标准对室内装饰装修材料中挥发性有机化合物(VOC)、可溶性重金属等有害元素的限量指标均有着严格的要求。随着人们对家居装饰的环保性能越来越重视以及国家相关规定的颁布实施, 绿色环保和安全性将成为饰面材料行业未来发展的基本要求。

    ②个性化和时尚美观性的要求提高

    随着人们生活水平的提高,消费者日益关注时尚、追求新颖、崇尚个性,家居装饰从最基本的实用性需求逐步过渡到包括个性化、时尚美观性在内的综合需求,对家居装饰饰面材料也进一步提出了时尚性的要求。以本公司为例,经过多年研发和积累,开发出木纹、石纹和动物纹理等系列产品,能够较好地满足下游客户的需求。2014 年,本公司继续贯彻时尚、高品质的差异化竞争策略,将创意风格设计理念与产品技术相结合,推出了以“博瑅”系列为代表的高端产品。公司通过与客户共同进行产品研发和设计,向客户提供多种风格的饰面材料备选方案,与客户共同提炼潮流时尚元素, 致力于引领潮流趋势。

    ③快速、高效的生产加工要求提高

    与高分子复合饰面材料比较,烤漆需要有多次上漆、晾晒等繁复的加工过程,制作工期较长,难以满足目前定制家具批量化、大规模、工业化、稳定性的生产需求;而高分子复合饰面材料、三聚氰胺纸用于家具的包覆、吸塑,加工周期相较短,产品质量稳定性较高,可以满足下游客户工业化、大规模快速生产的要求。因此,未来高分子复合饰面材料、三聚氰胺纸在定制板式家具以及室内装饰中的使用将会越来越多。

    ④装饰饰面材料企业与定制家具企业的合作将更加紧密

    面对瞬息万变的市场形势,家具企业需要快速满足客户的个性化需求。为保证响应速度和产品质量, 领先的定制家具企业往往通过严格的质量控制和供应商筛选环节确定固定的合作伙伴,要求其具备多品种、多批次、定制化的生产经营能力;甚而要求饰面材料供应商提供前瞻性的研究、美观的设计和一体化的解决方案。因此, 饰面材料供应商能否获得下游大型家具企业的青睐, 建立长期紧密的合作关系,在很大程度上成为其竞争成败的关键所在。

    ⑤新材料、新技术的运用

    全球范围内的科学技术日新月异, 各种新技术正通过不同的方式影响着家居装饰饰面材料的发展。通过高分子复合材料的功能化、生态化,可以提高其阻燃性、耐候耐刮性,以及实现降低 VOC 含量等绿色环保要求,市场潜力巨大;另外研制或开发高性能、低成本的新型高分子复合材料将也是未来行业重点研发的方向。

    2、汽车内饰饰面材料行业概况

    (1)行业发展概况

    ①汽车工业发展概况

    近年来,全球汽车产量变化幅度较大。受到全球经济危机的影响,全球汽车产业在经历了稳定增长后, 2008 年首次出现负增长, 2009 年全球汽车产量更是急剧下降,仅为 6,179 万辆,同比减少 12.4%。 2010 年,受到中国、印度等新兴汽车市场的利好影响,全球汽车总产量达到 7,770 万辆,同比增长 25.9%。

    2011 年,新兴市场迅猛的增长势头降温,但欧美发达国家汽车市场有所恢复,全年汽车总产量实现了 3.10%的增长。 2012 年,全球汽车产量增幅达到 5.30%, 2013 年,全球汽车产量增幅达到 3.60%,呈现稳定增长的局面。 2014 年度、 2015 年度,全球汽车产量持续增长, 2015 年度突破了 9,000 万辆。

    未来相当长一段时期内,汽车工业将依然是世界主要汽车生产国的支柱产业。随着全球经济一体化及产业分工专业化,以中国、巴西和印度为代表的新兴国家汽车产业发展迅速,在全球汽车市场格局中的市场地位得到逐步提升。由于新兴市场汽车需求量的快速增长, 国际汽车巨头以及本土整车企业纷纷加大在新兴市场的产能投入, 2013 年中国汽车产销量超过了 2,100 万辆(数据来源:中国汽车工业协会),连续多年位居全球首位。印度、巴西、俄罗斯等国家近年来也同样发展迅速。新兴市场的特点是人均汽车保有量低、潜在需求量大,因此仍是未来世界汽车业最有潜力的市场。随着全球分工体系的确立和汽车制造产业的转移, 我国汽车工业把握住这一历史机遇并实现跨越式的发展,现已成为全球汽车工业体系的重要组成部分,并逐步完成由汽车生产大国向产业强国的角色转变。

    2010 年,在全球经济逐渐回暖复苏、国内经济发展势头强劲、汽车消费鼓励政策等多重因素的共同作用下,我国汽车产销总量均超过 1,800 万辆,创历史新高。 2011-2012 年,由于受到宏观经济增长放缓、城市缓解交通拥堵措施以及消费鼓励政策退出的影响,国内汽车产销增速有所回落,但仍保持增长。 2013 年,国内汽车累计产销量分别为 2,212 万辆、 2,198 万辆,同比增长 14.8%、 13.9%。 2014 年,受经济增速放缓影响,汽车销量增速有所回落,但仍实现同比增长 6.86%,汽车产销量连续 6 年蝉联全球第一,销售量达到2,349 万辆。 2015 年,我国汽车产量超过 2450 万辆,创全球历史新高。 2016 年我国汽车产销继续创历史新高,全年产销量分别为 2,811.9 万辆和 2,802.8 万辆。

1995-2016 年全国汽车生产总量

数据来源:公开资料整理

    汽车主要分为乘用车和商用车。按照发达国家的历史经验来看,乘用车的普及一般经历两个阶段:第一阶段为快速普及期,大约历时 10 年,为行业高增长期,主要实现了乘用车在一二线城市的普及,乘用车销售往往能达到两位数的年均增长;第二阶段为渗透蔓延期,周期也是 10 年左右,乘用车增速将下降至 10%左右,表现为三四线城市的新增购置需求及一二线城市的置换需求。 从我国当前的状况来看,经过 2000-2010 年的高速增长期之后,自 2012 年起,我国乘用车的普及已经步入第二阶段。从长期潜力来看,日本、韩国、德国乘用车行业的普及直到千人保有量达到400 辆后才开始大幅放缓,而我国 2014 年的千人保有量仅有 88 辆左右,广大的农村市场和西部地区保有量更低。因此,我国乘用车行业未来仍然具备广阔的发展空间。

    ②汽车零部件行业发展情况

    近年来,我国汽车零部件行业正在进入快速上升通道。尤其是 2010 年以来,下游整车市场的旺盛消费需求驱动国内零部件行业实现较快发展。在全球经济一体化的背景下,国际整车厂商基于优化产业链、控制生产成本的目的,纷纷推行整车制造的全球分工协作战略和汽车零部件的全球采购战略,将部分研发、设计、采购、销售和售后服务环节转移至中国等制造成本相对较低的发展中国家。在产业转移的背景下,经过激烈的市场竞争及技术的引进和自主研发,国内汽车零部件产业的制造水平正逐步得到全球厂商的认可, 来自全球整车厂商的订单也出现大幅上升的趋势。未来 5-10 年内,中国将不仅为国内整车厂商提供配套,而且还将为全球整车行业输送汽车零部件,并有望成为世界汽车零部件集散地。近年来,随着汽车市场规模不断扩大,市场竞争加剧,国内汽车零部件企业不断加大投入提高自主研发、技术创新与海外市场开拓能力,产品竞争力不断增强;加之传统的成本和价格优势,国内汽车零部件企业在国际市场地位不断提升,上述因素推动了我国汽车零部件行业持续快速增长。 全球整车厂商对国内汽车零部件采购途径的青睐,国家颁布的多项产业扶持政策对提升零部件企业竞争力的支持,为我国汽车零部件行业的发展带来难得的发展机遇, 我国汽车零部件产业将迎来新一轮的发展高峰期。

    ③汽车内饰及饰面材料介绍

    随着科学技术与生活水平的不断提高,汽车已不仅仅是一种代步工具,更代表了人们出行时的生活模式与态度。汽车内饰系统是汽车车身的重要组成部分,而汽车内饰由于与汽车使用人员直接接触, 其质量与档次逐渐成为影响消费者选购车型的重要决定因素之一;环保、舒适美观的汽车内饰是消费者选择的趋势。汽车内饰范围较广,主要由座椅、仪表板、门板、顶棚、遮阳板、门板扶手、排档罩、遮物帘等组成。目前汽车内饰面料主要包括真皮、纺织布以及 PVC、 TPU等高分子复合材料。真皮的优点在于触感、外观档次较高、透气性较好,缺点在于价格昂贵,而且生产过程不环保;纺织面料具有透气性好,抗老化性好、成本低廉等优势, 缺点在于耐污性、 触感较差。 随着近年来高分子树脂改性技术的不断发展,高分子复合饰面材料的耐候性、阻燃性等各方面性能均不断改善,在中高端车型的应用方面日益普及。此外,热塑性聚烯烃类(TPO)材料近年来在发达国家作为汽车内饰饰面材料被越来越多地使用。 TPO 是一种高性能聚烯烃产品,在常温下成橡胶弹性,具有密度小、弯曲大、低温抗冲击性能高、易加工、可循环使用等特点,能大大减少消耗;低 VOC、低气味、低挥发;另外,由于 TPO 材质的密度为 0.9~1.0 之间,比其他材料要低 0.25 以上,所以采用 TPO 汽车内饰材料可有效地降低整车重量,达到轻量化的目的,有利于降低汽车行驶油耗和排放。

    (2)行业技术水平特点及未来发展趋势

    与家居装饰饰面材料相比,由于汽车内部空间狭窄,且为封闭空间,与消费者身体直接接触,因此,汽车内饰饰面材料的气味、 VOC 含量以及外观、手感要求更高;而且,由于汽车可能长时间受到阳光照射、高低温度差异大,使用环境恶劣,对饰面材料的耐温性、耐候性、阻燃性、耐磨性等性能要求也比较严格:

数据来源:公开资料整理

    基于行业发展和市场需求,总体而言,未来高分子复合内饰面料将朝着健康环保、品质提升、成本平衡及个性定制的趋势发展:①健康环保:材料无害性、与环境的相容性;要求不含多环芳烃等禁用物质,更低的气味等级和 VOC 含量;②功能、品质提升:提升耐污性、耐候性、耐刮性、耐高低温等性能,减小成雾性;对内饰材料整体美感、舒适感的需求,包括光泽、花纹与整车设计相协调,手感更柔软、触感更舒适;③成本平衡:在汽车普及率不断提高的过程中,需要开发出高性价比的饰面材料,在严格控制成本的基础上保持高品质要求;④个性化定制:根据消费者的要求进行个性化定制。

    (3)行业竞争格局

汽车零部件供应体系(高分子复合内饰面料)

数据来源:公开资料整理

    汽车生产供应体系普遍采取多级供应商的直销模式。 高分子复合内饰面料生产企业一般属于二级供应商,产品直接销售给一级集成供应商,由该一级供应商集成后再销售给整车厂。目前日、德、美、韩等跨国汽车巨头占据了汽车消费市场的主要份额,由于其固有的供应体系格局, 国内高分子复合汽车内饰面料产品市场也主要被与之相配套的跨国企业所占据,内资企业鲜有涉足。日系三大汽车品牌(丰田、本田、日产)的主要供应商分别是日本共和、冈本以及阿基里斯;德国汽车内饰饰面材料的主要供应商则主要包括德国的Benecke-Kaliko(贝内克-卡里科)、 Hornsche(宏舒赫)等企业;此外,如加拿大CGT(加通)、 LG 化学也分别拥有自己的固定客户群体。出于降低成本、提高汽车零部件国产化率的需求,上述高分子复合汽车内饰面料跨国企业纷纷在华设立生产基地,如共和兴塑胶(廊坊)有限公司、昆山阿基里斯人造皮有限公司、贝内克-长顺汽车内饰材料(张家港)有限公司等。由于其产品性能、技术研发上具有的先发优势,国内自主汽车品牌也大多从上述跨国企业的国内生产基地采购内饰面料。近年来, 包括本公司在内的少数内资企业逐渐通过自身研发和技术积累打破了跨国企业对技术和市场的垄断, 开始切入国内外各大型汽车生产商的汽车内饰面料供应体系,并逐渐站稳脚跟。由于内资企业产品性能与跨国企业相似,其性价比优势受到了市场的青睐,成长比较迅速。但总体而言,目前国内从事汽车内饰饰面材料生产的民族品牌企业,拥有自主材料研发生产技术能力的数量并不多。

    3、薄膜行业

    我国塑料薄膜的产量约占塑料制品总产量的 20%, 是塑料制品中产量增长较快的类别之一。随着我国包装、农业等领域对塑料薄膜的需求量不断增加,其市场前景十分广阔。塑料薄膜工业上的生产方法有挤出法和压延法,其中挤出法又分为挤出吹膜、挤出流延、挤出拉伸等,目前挤出法应用较为广泛,尤其是对于聚烯烃薄膜的加工,而压延法主要用于聚氯乙烯薄膜的生产。近年来中国塑料薄膜行业正处于一个蓬勃发展的阶段, 国内塑料薄膜的产销量每年均保持增长态势。而且随着各种新材料、新设备和新工艺不断地涌现,将促使中国的塑料薄膜朝着品种无害化、多样化、专用化以及具备多功能的复合膜方向发展。

    4、人造革

    人造革应用非常广泛,按用途可分为:球革、鞋革、家具革、服装革、箱包革、工业配件、包装等。目前,由于动物保护主义日盛、真皮制革工业严重的环境污染问题及其制品价格昂贵,人造革作为真皮的替代品,已成为当今市场主流的制革材料。随着科学技术的不断发展,新材料、新工艺的开发应用,人造革应用的广度将会进一步拓展,深度也会得到增强。由于国内人造革生产企业数量较多,竞争比较激烈,行业利润率水平不高,对行业内大多数中小规模的企业而言,开发新材料新技术、谋求产品应用的转型升级、进入利润率相对较高的行业应用是人造革企业的必然发展方向。

    5、上下游行业的发展状况、与本行业的关联关系及其影响

产品与上下游行业的关系

数据来源:公开资料整理

    原材料的状况大体类似:供应较为充足,价格则受原油价格影响而波动。以公司用量最大的 PVC 树脂为例,国内 PVC 树脂供应充足,价格比较透明,报告期内波动明显,具体情况如下图所示:

聚氯乙烯价格走势图

数据来源:公开资料整理

    随着城镇化进程的不断加快、居民可支配收入的持续增长,板式家具、室内装饰行业、汽车行业需求持续快速增长,从而带动饰面材料行业的持续快速发展。

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