顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料行業(yè)現(xiàn)狀規(guī)模、驅(qū)動(dòng)因素及趨勢方向分析
顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料是一種先進(jìn)材料,它以金屬、陶瓷或聚合物作基體,在其中添入微米級(jí)或納米級(jí)增強(qiáng)顆粒構(gòu)建而成。常見增強(qiáng)顆粒有碳化硅、氧化鋁、碳化鎢等,基體材質(zhì)有鋁合金、鎂合金、環(huán)氧樹脂等。
行業(yè)現(xiàn)狀規(guī)模分析
中國顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料行業(yè)處在高速上升期。長三角、珠三角已形成產(chǎn)業(yè)集群,2023年長三角地區(qū)產(chǎn)能占全國42%,珠三角在汽車用復(fù)材市場占有率達(dá)58%。技術(shù)上,納米級(jí)氧化鋁增強(qiáng)技術(shù)已工業(yè)化落地,國內(nèi)企業(yè)攻克碳化硅顆粒表面改性技術(shù),材料抗拉強(qiáng)度大幅提高。行業(yè)內(nèi)企業(yè)持續(xù)加大研發(fā),2023年全行業(yè)研發(fā)投入占營收比例升至4.8%。
中國顆粒增強(qiáng)復(fù)材市場增長迅速,2020年市場規(guī)模是156億元,2023年增至228億元,年復(fù)合增長率為13.5%。行業(yè)發(fā)展前景明朗,預(yù)測到2025年,市場規(guī)模能突破300億元,到2030年,全行業(yè)產(chǎn)值有望突破600億元大關(guān)。
市場發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素分析
政策助力:《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》把復(fù)合材料列為重點(diǎn)工程,“十四五”規(guī)劃要求2025年高性能復(fù)合材料自給率達(dá)到80%,政策的扶持與引導(dǎo),為行業(yè)發(fā)展?fàn)I造了良好環(huán)境。
汽車輕量化需求:汽車產(chǎn)業(yè)升級(jí)需要,輕量化成為趨勢,顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料密度低、強(qiáng)度高,新能源汽車單車復(fù)合材料用量已達(dá)35公斤,相比傳統(tǒng)燃油車大幅提升220%,汽車行業(yè)對(duì)其需求急劇攀升。
航空航天事業(yè)發(fā)展:國產(chǎn)大飛機(jī)如C919進(jìn)入量產(chǎn)階段,航空航天領(lǐng)域飛行器結(jié)構(gòu)優(yōu)化、減重增效需求迫切,對(duì)高性能顆粒增強(qiáng)復(fù)材消耗大幅增多,2024年航空航天復(fù)材需求較2022年增長80%。
新能源產(chǎn)業(yè)崛起:海上風(fēng)電大規(guī)模建設(shè),2023年環(huán)氧基顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料在風(fēng)電葉片領(lǐng)域用量突破18萬噸,同比增長37%。另外,氫能儲(chǔ)運(yùn)裝備對(duì)復(fù)合材料需求也快速增加,2023年相關(guān)產(chǎn)品認(rèn)證數(shù)量同比增長150%,為產(chǎn)業(yè)帶來新增量。
政策環(huán)境分析
中國出臺(tái)了一系列舉措扶持顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)?!缎虏牧袭a(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》強(qiáng)調(diào)顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的關(guān)鍵戰(zhàn)略地位。“十四五”規(guī)劃綱要明確高性能復(fù)合材料自給率目標(biāo),引導(dǎo)企業(yè)加大研發(fā)創(chuàng)新。各地政府也會(huì)配套土地、稅收等優(yōu)惠政策,助力產(chǎn)業(yè)園區(qū)與創(chuàng)新中心建設(shè),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展。
行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈分析
上游:主要是增強(qiáng)顆粒原材料及基體原料供應(yīng)方。增強(qiáng)顆粒端,包括碳化硅、氧化鋁、氮化鋁等生產(chǎn)商;基體材料側(cè),涵蓋鋁合金、鎂合金、鈦合金冶煉企業(yè),以及環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂化工企業(yè)。
中游:為顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料制造廠商,它們購進(jìn)原材料,利用攪拌鑄造、壓力浸滲、激光選區(qū)熔化等工藝,開展復(fù)合材料研發(fā)、生產(chǎn)與銷售,產(chǎn)出板材、管材、異形件等各類產(chǎn)品。
下游:是眾多應(yīng)用行業(yè),汽車、航空航天、電子、能源電力、體育休閑等產(chǎn)業(yè)的廠商,采購復(fù)合材料進(jìn)行部件制造與終端產(chǎn)品組裝。
競爭格局與重點(diǎn)企業(yè)分析
競爭格局:中國顆粒增強(qiáng)復(fù)材行業(yè)競爭主體多元,外資老牌企業(yè)在高端航空航天、半導(dǎo)體封裝等細(xì)分板塊具有技術(shù)、品牌優(yōu)勢。本土頭部企業(yè)近年來快速追趕,在汽車輕量化、風(fēng)電葉片等大眾市場份額逐步擴(kuò)大。同時(shí),行業(yè)內(nèi)還存在不少新興中小企業(yè),聚焦特色顆粒材料、小眾應(yīng)用場景,通過差異化創(chuàng)新來開拓生存空間。整體而言,市場集中度逐步提升,前五大廠商市場集中度預(yù)計(jì)從2022年的31%,增長至2025年的40%。
重點(diǎn)企業(yè):比亞迪與中科院金屬所合作,在鋁基碳化硅剎車盤的研發(fā)生產(chǎn)上取得成果,產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)規(guī)?;b車。中材科技是風(fēng)電葉片等領(lǐng)域的優(yōu)勢企業(yè),憑借顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料技術(shù),占據(jù)較大風(fēng)電葉片市場份額。國外的如日本三菱化學(xué),在電子封裝用顆粒增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料方面造詣深厚,于全球半導(dǎo)體封裝材料供應(yīng)鏈里地位突出。
行業(yè)未來發(fā)展趨勢和發(fā)展方向分析
產(chǎn)品高端化:隨著技術(shù)持續(xù)進(jìn)步,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)會(huì)向高模量碳纖維增強(qiáng)、納米陶瓷顆粒增強(qiáng)方向進(jìn)階,材料的強(qiáng)度、模量、耐高溫性、抗疲勞性等性能將不斷優(yōu)化,以契合航空航天、高端電子等前沿領(lǐng)域的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)。
綠色可持續(xù)化:環(huán)保理念深入,循環(huán)經(jīng)濟(jì)興起,企業(yè)將加速開發(fā)復(fù)合材料回收再生技術(shù),推動(dòng)再生顆粒增強(qiáng)復(fù)材產(chǎn)量擴(kuò)大,預(yù)計(jì)2030年再生復(fù)材在總產(chǎn)量中的占比會(huì)從當(dāng)前12%提升至30%。
智能化制造:借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),搭建智能化生產(chǎn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)參數(shù)智能調(diào)控、產(chǎn)品質(zhì)量在線監(jiān)測與追溯、設(shè)備故障預(yù)判預(yù)警,提升生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。
產(chǎn)業(yè)整合提速:為了增強(qiáng)競爭力,頭部企業(yè)將通過兼并收購、戰(zhàn)略聯(lián)盟等方式,整合上下游資源與技術(shù),擴(kuò)大市場份額,優(yōu)化產(chǎn)能布局,未來幾年產(chǎn)業(yè)整合并購事件會(huì)更為頻繁。
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