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我国绝缘材料产业产业链:中游市场向中高端发展 下游提供广阔市场空间

一、明升体育m88备用概述

根据观研M88体育官方网发布的《中国绝缘材料产业发展趋势研究与投资前景预测M88体育官方(2024-2031年)》显示,绝缘材料又称为电介质,主要是指通过将带电的部分与不带电的部分或带不同电位的部分相互隔离开,使电流能够按指定的路线去流动,从而实现其基础的绝缘性能。绝缘材料是装备工业的关键基础材料,广泛应用于电力、电机、电子信息、轨道交通、航空航天及军工等多个领域。

根据《电工术语绝缘固体、液体和气体》(GB/T 2900.5-2013/IEC 60050-212:2010),绝缘材料为低导电率的材料,用于隔离不同电位的导电部件或使导电部件与外界隔离,绝缘材料可以是固体、液体或气体,或者是它们的组合。

绝缘材料的主要作用是在电气设备中将不同电位的带电导体隔离开来,使电流能按一定的路径流通,还可起机械支撑和固定,以及灭弧、散热、储能、防潮、防雷或改善电场的电位分布和保护导体的作用。因此绝缘材料除了要求有尽可能高的绝缘电阻、耐热性、耐潮性,还需要一定的机械强度。目前市场上的绝缘材料有绝缘板材、绝缘管材、塑料薄膜、橡胶、绝缘绳等。

资料来源:明升体育M88整理

二、产业产业链分析

目前我国绝缘材料产业链较为完整。其产业链上游为原材料,包括有机化合物(如苯酚、甲醛、苯乙烯等)、高分子聚合物(如环氧树脂、聚丙烯、聚酯等)以及无机物(如云母、石棉、碳酸钙、滑石粉、氢氧化铝等),这些原材料的质量和供应稳定性对绝缘材料的性能和生产成本具有重要影响。产业链中游为绝缘材料的制造和加工。产业链下游则是应用领域,包括电力、电器、电机、航空航天、电子和信息等产业。

1、上游情况

1)有机化合物(以苯酚为例)

苯酚(石炭酸)是最简单的酚类有机物,一种弱酸,有腐蚀性,常温下为一种无色晶体,微溶于水,易溶于有机溶液。

我国苯酚工业化生产开始于20世纪50年代。自2022年以来,随着下游双酚A产业进入产能扩张高峰期,苯酚产能、产量呈现井喷式增长。数据显示,我国苯酚产能上升至635.8万吨,同比增长超过50%;产量上升至422万吨,同比增长22.34%。

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1)高分子聚合物(以聚丙烯为例)

聚丙烯简称PP,是一种热塑性树脂,由丙烯通过加聚反应而成的一种无毒、无臭、无味聚合物,具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等,广泛应用于服装、毛毯等纤维制品、医疗器械、汽车、自行车、零件、输送管道、化工容器等生产,同时也用于食品、药品包装。

我国聚丙烯工业化开始发展于1971年,但初期主要是通过从欧美及日本等多家企业引进相关工艺装置。直到80年代后我国化工企业才采用国产技术及催化剂进行了一批小规模聚丙烯装置的建设。随后90年代后我国聚丙烯产业进入发展快车道。

目前我国当下仍处于聚丙烯产业快速扩张区间。根据相关数据显示,2023年全年我国聚丙烯新投产装置总计约达500万吨/年以上,产能增速超过到20%,这也是继前年之后,再次迎来投产高峰期。而2024年,预计扩能规模在880万吨/年以上。届时我国聚丙烯年产能或将达到4857万吨/年,产能增速将连续创新高。

随着投产装置的不断增加,国内聚丙烯产量明显提升。根据相关数据显示,与2022年国内总产量2970万吨左右相比,2023年我国聚丙烯产量同比增长8.38%,达到了3219万吨左右。

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2)无机物(以云母为例)

云母为一种层状硅酸盐矿物,是云母族矿物的统称,是钾、铝、镁、铁、锂等金属的铝硅酸盐,都是层状结构,单斜晶系。晶体呈假六方片状或板状,偶见柱状。层状解理非常完全,有玻璃光泽,薄片具有弹性。云母的折射率随铁的含量增高而相应增高,可由低正突起至中正突起。不含铁的变种,薄片中无色,含铁愈高时,颜色愈深,同时多色性和吸收性增强。

云母制品拥有优良的化学稳定性、耐热性、机械性能和电气性能等特征。基于其优异的耐高温性能与绝缘性能,云母材料在绝缘材料领域中占据较为重要的地位,早期多运用于电气化改造起步较早的重点工业部门,如发电机、高压电机以及电热设备绝缘中,随着全社会电气化进程加速,云母耐高温绝缘材料逐渐在建筑、汽车、电力、工业、家用电器等多个产业领域发挥重要作用,并且云母材料相关研究领域的发展将促进云母耐高温绝缘制品下游应用领域持续拓宽。

我国云母矿产分布不均匀,绝大部分集中在新疆、云南、甘肃和四川。数据显示,2022年我国云母储量为3877.62吨;其中新疆的云母储量为3449.97吨,所占比重为89.0%,云南、甘肃和四川则分别占全国储量的6.9%、2.3%、1.8%。

2、中游请情况

虽然我国的绝缘材料产业起步较晚,近年来随着国家对绝缘材料产业重视程度不断加速,以及电力、光伏及新能源汽车等下游市场快速发展,我国绝缘材料产业不断发展,国内生产企业技术水平的不断提高,产量逐年增长。数据显示,2023年我国绝缘材料产量达到约254.51万吨。预计2024年我国绝缘材料产量将达到265.10万吨。

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经过多年的发展,我国绝缘材料产业取得了长足的发展,部分产品已经达到较高水平,在国际市场上具有较强的竞争能力。同时受到下游机电工业及电力电子技术发展的影响,绝缘材料产业内企业逐步将研发方向集中于耐高压、耐高温、耐电晕、高导热、无卤阴燃型和环保型绝缘材料等中高端绝缘材。近年来我国新型绝缘材料产销量逐年升。数据显示,2021年我国新型绝缘材产量和需求量分别达24.98万吨和22.85万吨。

预计随着科技的不断进步,绝缘材料产业将不断引入新型材料,如纳米材料、量子点材料等,以显著提高绝缘性能。同时工艺技术的提升,如高温固化、光交联等,也将有效提高绝缘材料的性能。这些新材料和工艺技术的应用将推动绝缘材料产业的持续创新和发展。

但值得注意的是,目前在高端产品领域,我国绝缘材料产业与国外领先企业仍存在一定的差距,未来国产产品仍有较大的替代空间。一是高端产品技术壁垒较高,需要长期的技术积累和研发投入;二是国际市场竞争激烈,国外品牌凭借品牌优势和技术优势占据主导地位;三是国内企业在国际市场开拓、品牌建设等方面还有待加强。

因此为了进一步提升我国绝缘材料产业的国际竞争力,需要采取以下措施:一是加大研发投入,加强技术创新和人才培养,推动产业技术进步和产业升级;二是加强与国际先进企业的交流与合作,引进先进技术和管理经验,提高国内企业的技术水平和管理水平;三是积极开拓国际市场,加强品牌建设,提高国际知名度和影响力;四是加强产业自律和监管,推动产业规范发展,维护良好的市场秩序。

3、下游情况

绝缘材料产业的发展与下游应用领域的发展具有较强的相关性。近年随着产业内企业技术的日益成熟,国内绝缘材料产品的性能不断提升,在耐高压、耐高温、耐腐蚀、耐辐照、耐冲击、阻燃等方面取得了突出的成果,其应用领域已从基础电气领域更多拓展到轨道交通、风力发电、新能源汽车、家用电器、航天军工、核电水电等领域,应用领域非常广泛。可见下游产业的蓬勃发展为我国绝缘材料产业提供了广阔的发展前景,产业内企业面临良好的发展机遇。

1电线电缆

电线电缆是绝缘材料主要应用。电线电缆是指由一根或多根绝缘线芯组成,并在其上具有传导电流功能的材料。电线电缆被广泛应用于电力、通信、传输等领域,用于传输电能、信号等。电线电缆原材料主要为铜、铝、光纤、绝缘塑料、橡胶等,这些原材料占总成本的比重在80%以上。

电线电缆产业是国民经济支柱型产业之一,是各产业发展必不可少的组成部分。随着国内经济的稳步增长,工业化、城镇化进程的不断推进,带动电力、石油、化工、城市轨道交通等产业快速发展,尤其是智能输配电网建设与特高压网架建设投资不断加大,使我国电线电缆产业近些年发展十分迅速。

目前我国已成为世界第一大电线电缆制造国,电线电缆成为我国国民经济中的第二大配套产业,产业呈现平稳上升态势,产量不断增长。数据显示,2023年我国电线电缆产量约为6203万千米,同比增长4.7%。预计2024年我国电线电缆产量有望达6531万千米。

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2新能源汽车

绝缘材料在新能源汽车产业的超薄型电子聚丙烯薄膜、金属化聚丙烯薄膜中应用,是薄膜电容器核心原材料。近年在政策支持、市场需求增多、技术推进和产业链建设等因素推动下,我国新能源汽车技术水平不断进步、产品性能明显提升,产销规模连续九年位居世界首位。数据显示,2023年我国新能源汽车产销量分别达958.7万辆和949.5万辆,同比分别增长35.8%和37.9%,市场占有率达31.6%。随着新能源汽车产业快速发展,新能源用薄膜电容器及其原材料超薄型电子聚丙烯薄膜、金属化聚丙烯薄膜的市场需求广阔,绝缘材料产业发展空间大。

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3)水力发电

绝缘材料在水电领域,主要应用的水轮发电机领域。绝缘结构及其组成材料作为水轮发电机制造的关键技术,随着水轮机组单机容量的提升、发电机组额定电压等级的提高,绝缘材料性能及工艺提升也面临着较大的挑战,目前产业内对高性能的硅钢片漆和真空压力浸渍(VPI)工艺用少胶云母带等材料的需求较为迫切,未来随着该等高端绝缘材料产品的推广及应用,有助于提升绝缘材料产业整体市场空间。

21 世纪以来,在我国西部大开发和西电东送的战略背景下,国内水电产业实现飞速发展,产业内企业在规划、设计、施工、装备制造、运行维护等水电工程技术上也逐步进入世界领先行列。2021 年 6 月,国际能源署发布《水力发电市场M88体育官方》指出,水电是低碳发电的支柱,为全球提供了六分之一的发电量、近一半的清洁电量。M88体育官方预测全球水力发电量将在 2021 年到 2030 年之间增长 17%,并将主要由中国、印度、土耳其与埃塞俄比亚来带动。预计到 2030 年我国仍将保持全球最大的水电市场地位,占到全球水力发电增长的 40%。

在政策支持的环境下,我国水力发电装机容量不断增长。根据国家能源局数据显示,截至2024年Q1我国水电累计装机容量达4.23亿千瓦,其中常规水电3.71亿千瓦,抽水蓄能5254万千瓦;新增水电并网容量181万千瓦,其中常规水电21万千瓦,抽水蓄能160万千瓦。

数据来源:国家能源局、明升体育M88整理

展望前景,未来我国水电还有较广阔的发展前景,根据水电水利规划设计总院提出的中国水电发展远景划,到 2030 年我国水电装机容量约为 5.2 亿 kW,其中常规水电 4.2亿 kW、抽水蓄能 1 亿 kW,水电开发程度约 60%;到 2060年,水电装机约为 7.0 亿 kW,其中常规水电 5.0 亿 kW、新增扩机和抽水蓄能 2.0 亿 kW,水电开发程度 73%,届时基本达到西方国家的开发水平。

4)风力发电

绝缘材料主要应用在风力发电领域的风力发电机里面,在绝缘、防腐等方面起到了非常重要的作用。

风力发电属于可再生能源,清洁能源,风力发电是指把风的动能转变成机械动能,再把机械能转化为电力动能。近年随着我国经济发展进入新常态,电力生产消费也呈现新常态特征,电力供应结构持续优化,风电产业发展迅速,目前我国已成为全球风电装机容量第一大国。

数据来源:国家能源局、明升体育M88整理

因此随着我国风电新增装机容量的持续增长,整个产业对风电用绝缘材料的需求将持续增加,适用于不同风资源环境的产品定制化生产已成为产业发展趋势,具备更高绝缘、防腐等性能的绝缘材料产品将更加受到市场的青睐。此外预计随着我国风电产业风机单机容量逐渐向大型化发展,兆瓦级风力发电机的推广与应用也为风电用绝缘材料提供了更加广阔的应用空间,适配于大型风力发电机的绝缘材料也成为了产业企业的主要研发方向。(WW)

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