新型复合材料用环氧树脂行业发展概况

新型复合材料用环氧树脂行业发展概况风电叶片用树脂行业概况（一）风电叶片用树脂基本情况风力发电机组在恶劣的环境中长期不停运转，不仅要承受强大的风载荷，还要经受气体冲刷、砂石粒子冲击以及强烈的紫外线照射等外界侵蚀。在风力发电初期，由于发电机功率小，所需叶片尺寸也小，其质量分布的均匀性对发电机和塔座的影响并不明显，叶片的类型主要有木制叶片、布蒙皮叶片、钢梁玻璃纤维蒙皮叶片、铝合金等弦长挤压成型叶片等。随着风力发电机功率不断提高，安装发电机的塔座和捕捉风能的叶片也越做越大，叶片质量也越来越大，对叶片的要求也越来越高：质量轻且分布均匀，外形尺寸精度控制准确；具有最佳的疲劳强度和机械性能，能经受暴风等极端恶劣条件和随即负荷的考验；叶片旋转时的振动频率特性曲线正常，传递给整个发电系统的负荷稳定性好；耐腐蚀、抗紫外线照射和抗雷击的性能好；发电成本较低，维护费用最低。因此，轻质高强、耐蚀性好、具有可设计性的复合材料成为大型风机叶片的首选材料。生产大型风电叶片用复合材料主要有材料和工艺两方面，材料方面，目前主要用于生产风电叶片的复合材料为玻璃纤维增强树脂基复合材料，玻璃纤维增强材料用于提供结构足够的刚度与强度，基体材料有环氧树脂、不饱和聚酯树脂和环氧乙烯基酯树脂等。在风电叶片用基体树脂材料方面，目前市场上主要的叶片制造商均采用环氧树脂作为叶片灌注成型的基体材料，有少数厂商采用乙烯基酯树脂或不饱和聚酯树脂。从功能角度来说，环氧树脂、乙烯基酯树脂或不饱和聚酯树脂均是作为风电叶片制造的基体材料，与玻璃纤维或碳纤维复合后成为复合材料，用于风电叶片的灌注成型。环氧树脂被广泛应用于叶片的生产制造主要是因为其具有良好的力学性能、耐化学腐蚀性和尺寸稳定性，更有利于叶片在严苛的环境下保证运作效率和使用寿命。就工艺而言，传统叶片制造采用手糊工艺容易导致叶片含胶量不均匀、树脂对纤维的浸润性不良或固化不完全而出现裂纹、断裂和变形等问题，对于人工操作要求极高，产品质量亦不稳定，目前真空灌注成型工艺（VARTM）作为生产玻璃纤维复合材料的主要成型工艺被广泛运用。（二）风电叶片用树脂需求情况风电叶片用树脂的需求主要受风电行业的需求影响，具体由新增风电装机容量所决定。1、全球风电装机容量概况（1）全球年新增风电装机容量维持高水平，累计风电装机容量逐年增长随着世界各国对环境问题认识的不断深入，以及可再生能源综合利用技术的不断提升，近年来全球风力发电行业高速发展。根据全球风能理事会的统计数据，2021年全球新增风电装机容量为93．6GW，为历史第二高年份；全球风电累计装机容量达到837GW，同比增长12．4%。（2）全球新增风电装机容量主要集中在中美两国2021年，全球新增风电装机容量前五的国家分别为中国、美国、巴西、越南和英国，占全球风电当年新增装机容量的比例分别为51%、14%、4%、4%和3%。中美两国占全球风电新增装机容量比例合计已接近65%。2、我国风电装机容量概况（1）我国累计风电并网装机容量持续增长根据中国电力企业联合会统计，2020年中国新增风电并网装机容量71．67GW，较2019年增长178．65%；累计风电并网装机容量281．53GW，较2019年增长34．61%。2021年，我国风电行业进入到了平价发展的第一年，自2021年1月1日开始，新核准的陆上风电项目全面实现平价上网，国家不再补贴。虽在碳达峰、碳中和目标下风电行业发展乃大势所趋，但随着国家补贴逐步退坡，抢装潮之后的短期内，风电行业的新增装机量将会低于2020年。受此影响，2021年中国新增风电并网装机容量47．57GW，较2020年下降33．63%。2021年中国累计风电并网装机容量328．48GW，较2020年增长16．68%。（2）我国海上风电机组增长较快因海上风力资源丰富且风源稳定，将风电场从陆地向海上发展在全球已经成为一种新趋势。海上风电的优势主要是风速较陆上更大，风垂直切变更小，湍流强度小，有稳定的主导方向，年利用小时长。此外，海上风电不占用土地资源，且接近沿海用电负荷中心，就地消纳避免了远距离输电造成的资源浪费。近年来，我国海上风电机组年新增装机量迅速增加。根据GWEC发布的《GLOBALWINDREPORT2022》，2021年全球海上风电新增装机容量21．1GW，其中，中国在海上风电年新增装机容量方面居世界首位。根据国家能源局数据，2021年我国海上风电新增装机16．90GW，海上风电呈现高增长态势，2021年中国海上风电占中国风电新增装机的比重35．53%。未来，在我国大力开展产业结构和能源结构调整、加快实现高质量发展和绿色发展的背景下，我国海上风电将实现持续快速发展。（3）我国风电机组不断向更大容量发展近十年来，我国年新增风电机组不断向更大容量发展，2014年以前单位容量为1．5-2MW的风机为市场主要新增机型，直至2015年被单位容量为2．0-2．5MW风机反超。2018年，单位容量为1．5-2MW的风机占当年新增风机比例已降至4%，而容量为2．0-2．5MW的风机占比则提升至73%。此外，容量为3MW以上风机占比也由2011年的4．5%迅速增长到2018年的13%。（4）我国风电整机制造企业的市场集中度呈现提升趋势近年来，我国风电整机制造企业的市场份额集中趋势明显，排名前五的风电整机企业新增装机市场份额合计从2013年的54．1%增长到2019年的73．5%。经过多年的发展，我国风电整机企业中的前三名企业的装机容量占比已远远超过第四名和第五名，前三名风电整机企业的装机容量占比合计已达62．6%。（5）我国风电行业长期发展趋势向好，未来增长空间仍较大到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。2022年1月，国家发展改革委、国家能源局印发《十四五现代能源体系规划》，规划提出，①到2025年，非化石能源消费比重提高到20%左右，非化石能源发电量比重达到39%左右。②全面推进风电和太阳能发电大规模开发和高质量发展。据此，2030年我国风电、太阳能发电总装机容量较2019年二者合计414GW的规模仍有较大增长空间。风电作为新能源，作为实现碳达峰、碳中和目标的重要手段之一，风电行业发展趋势向好，未来增长空间仍较大。随着风电市场的兴起和技术的发展，与国外产品相比，国产树脂和胶粘剂在拉伸、抗冲击、剪切等关键性能上与国外产品相当，能有效降低风电叶片的成本，具有一定的竞争优势，将有效促进我国风电产业的发展。环氧树脂市场竞争格局我国虽然已经成为世界大的基础环氧树脂生产与消费国，但我国基础环氧树脂生产厂商发展较先进国家晚了几十年，因此目前中国大陆基础环氧树脂生产厂商的产能与全球行业龙头相比仍然有差距。与发达国家相比，我国环氧树脂行业分散偏多，行业集中度相对较低，行业内尚没有具有绝对规模优势的生产厂商，而发达国家各国的环氧树脂生产厂家一般为几家或十几家，行业集中度较高。另外，随着环氧树脂应用技术的发展，对环氧树脂的性能、物理指标等提出了更高的要求，环氧树脂的生产技术、产品质量及技术服务也在不断地提高。但国内环氧树脂生产企业大多研发能力较低，投入产品开发的资金很少，导致环氧树脂品种单一，绝大部分为常规环氧树脂，其他功能性环氧树脂很少，总体质量距国际水平有一定差距。目前，普通通用型环氧树脂占国内环氧树脂总产量的绝大部分，高端应用型环氧树脂的比例较小，这造成国内市场上一方面普通通用型环氧树脂供大于求，竞争激烈，产能利用率不高；另一方面电子元件封装专用、覆铜板专用、功能性粉末涂料、电工浇铸和汽车底漆等对适用性、稳定性要求较高的高端应用型环氧树脂供不应求，大量依赖进口，国内企业需要面对来自国际环氧树脂企业的强烈冲击。环氧树脂的发展，生产将趋向集中、规范、环保，产品将趋向系列化、功能化、多样化发展，要能迅速、及时地满足客户应用场景特定的需求，能根据客户新的应用领域、新的技术路线持续性地进行配方、材料的开发和研发，强化特种树脂和配套助剂的开发。对于风电叶片用基体树脂和胶粘剂，由于产品具有较高的客户壁垒和认证要求，能够进入该领域的企业较少，风电叶片用基体树脂和胶粘剂领域一度被国外企业长期垄断。经过多年的发展和技术追赶，国内企业基本上已能提供符合风电叶片性能要求的产品。与国外产品相比，国产树脂和胶粘剂在拉伸、抗冲击和剪切等关键性能上与国外产品相当，在工艺操作性能和服务响应上有一定的优势，国产产品可以替代国外产品，具有竞争优势，能有效降低风电叶片的成本。在电子封装用环氧树脂领域，环氧树脂由于其良好的耐热性、耐化学腐蚀、优良的电性能、机械性能及较好的加工性能而被应用于电子封装材料领域。电子用环氧树脂领域由于进入门槛较低，因此行业内企业数量比风电环氧树脂领域企业数量更多，市场集中度更低，行业内尚没有具有绝对规模优势的生产厂商。但由于电子封装应用场景、应用部位非常广泛，不同场景、不同部位对产品的性能要求也略有不同，因而形成在不同应用场景、不同部位往往有数家企业具有较为明显的竞争优势。随着行业的整合，电子用环氧树脂领域的集中度将随之提高。今后应用型环氧树脂企业的发展会出现专、精、新的特点。专就是专业生产某个系列的产品，企业虽整体规模不大但在某个领域或某个系列产品的生产规模大、在该领域或该系列方面具有优势；精就是在某个领域的技术或管理上具有领先优势，企业虽规模不大但有很强的竞争力；新就是在新领域、新产品上有研发优势，以新领域、新产品带领企业成长。环氧树脂需求情况从我国的环氧树脂需求来看，全球产业转移使得电子、船舶等下游行业都转移到中国生产，拉动了对环氧树脂的需求，使得我国很早便成为了全球环氧树脂需求第一大国。2017-2020年，我国环氧树脂表观消费量连续增长，分别为144．3万吨、150．6万吨、159．9万吨、164．4万吨。从我国下游消费机构看，国内环氧树脂主要应用领域是涂料、电子电气、复合材料和胶黏剂行业，近年来各部分的应用比例基本维持稳定，四大领域2019年的占比分别为42．3%、30．2%、19．8%和7．6%。有机硅树脂下游市场规模及竞争情况有机硅树脂由于具有良好的耐热性及耐候性，并兼具优良的电绝缘性、耐化学药品性、憎水性及阻燃性，还可通过改性获得其他性能，因此被广泛运用于电器、照明灯具、电子元器件、汽车、纺织服饰等领域，起到密封、粘接、防水、防滑和装饰等作用。狭义上有机硅材料主要指聚硅氧烷，根据中金企信统计数据，2019年我国聚硅氧烷产能为142．3万吨/年，同比增长0．57%；2019年中国聚硅氧烷产量达到118．0万吨，同比增长4．42%。下游应用领域的不断拓展，使得有机硅的需求稳中有升。电子工业硅胶是有机硅材料行业的重要分支之一，市场规模较大，企业数量多，市场化程度高，竞争激烈。目前，我国电子工业硅胶高端市场被美国陶氏集团、美国迈图集团等知名跨国企业所占据，本土企业主要分布在中低端市场，主要的企业有硅宝科技、回天新材、集泰股份等。总体来看，我国电子工业硅胶行业的企业规模分布呈现金字塔状，呈现少量大中型企业、众多中小微企业并存的市场竞争格局。随着电子工业技术的发展，客户对电子工业硅胶产品质量、性能、环保节能要求的日益提高，市场竞争日趋激烈，技术水平落后、环保措施不到位、利润水平低下的企业将逐步被淘汰，处于领先地位的企业将凭借技术、人才、工艺、品牌、规模等优势，更加适应下游市场日益提高的产品要求，竞争优势逐渐显现。未来，随着行业竞争状况的演变，市场集中度将逐年提升。粉末涂料下游市场规模及竞争情况作为环境友好型涂料的典型代表，我国粉末涂料行业在近几年得到稳定发展，其技术发展水平不仅受国内外经济大环境的影响，也与政府环保治理措施的严格实施密不可分。据中国化工学会涂料涂装专业委员会和全国涂料工业信息中心统计数据显示，2019年我国热固性粉末涂料产销量近200万吨，我国粉末涂料的市场保持了较快的发展速度，产销量也一直呈稳步上升趋势。在一系列环保政策的推动下，粉末涂料市场空间不断扩大，产量占比不断提高，替代效应逐渐显现。从全球范围来看，行业良好的前景吸引了很多生产企业的不断进入，全球范围内竞争较为激烈。激励的行业竞争加速粉末涂料企业抱团与合并的步伐，国际粉末涂料巨头频繁发起收并购活动，如阿克苏诺贝尔公司、立邦等均有所相关投资活动，涂料行业市场集中度进一步提高，强者愈强，弱者愈弱，马太效应愈加明显。从国内市场来看，随着我国建材、家用电器、家具、3C消费电子及汽车等多个领域的发展，为其配套的粉末涂料产业提供了巨大的发展空间。自上世纪60年代以来，我国粉末涂料企业如雨后春笋涌现，目前我国已经成为全球粉末涂料生产大国和消费大国。虽然我国是粉末涂料生产大国和消费大国，但是本土品牌的市场竞争优势不足，外资粉末涂料企业长期占据中国市场相当一部分份额。未来，整个行业竞争格局会有所变化，虽然外资企业依旧长期占据较大市场份额和领先地位的局势并没有较大变化，但是国内企业已经形成奋起直追的势头，初步具备与外资企业竞争的实力。中国环氧树脂行业发展趋势我国在2020年提出2030年碳达峰、2060年碳中和的目标。从当前国内现状来看，电力的碳排放占绝对大头，制造业、建筑、交通部门的二氧化碳排放量占比也相对较高，因此未来我国实现碳达峰、碳中和将从供能、用能端两方面入手。供能端，火力发电是电力部门碳排放的主要来源，未来将主要通过光伏、风电等可再生能源的替代减排；用能端，交通领域新能源化以及工业领域的电动化将是主要减排方式。在近两年贸易摩擦的影响下，国内企业越来越重