行业基本概况分析：复合材料的发展历程与应用领域

行业基本概况分析：复合材料的发展历程与应用领域

行业基本情况分析

复合材料作为一种新材料诞生于20世纪30年代。第二次世界大战期间，玻璃钢首先应用于军工产品，并先后在美、英、德、法、前苏联、日本等国得到发展。20世纪60年代以后，由于玻璃钢的优异性能，逐渐应用于民用领域。到20世纪80年代初，玻璃钢品种已达35000多个。此外，20世纪70年代末以来，随着高技术的发展，高硅氧纤维、碳纤维、芳纶纤维等高性能纤维及其复合材料也相继得到开发和应用。

此后，全球玻璃钢复合材料行业经历了长期的向上发展，复合材料产品进入建筑、化工、航空航天、汽车、风电等重要市场，特别是进入21世纪以来，全球复合材料市场快速增长。

我国复合材料行业诞生于1958年，早期主要由北京玻璃钢研究设计院、哈尔滨玻璃钢研究院、上海玻璃钢研究院等一批国家级科研院所发展起来。改革开放后，我国玻璃钢复合材料产业链不断完善，行业快速成长，特别是民营复合材料生产企业如雨后春笋般迅速成长。

产业发展现状

我国玻璃钢复合材料事业起步不算晚，经过四十多年的发展，虽然取得了一定的成绩，但与发达国家相比还存在较大的差距，在规模与水平、设计方法与理念、材料基础与配套、制造工艺与装备等方面都比较落后，落后于世界先进水平。目前，复合材料行业还面临着关键技术落后、创新不足、产品质量不高、装备先进性不够等问题，亟待寻找转型升级的突破口。主要表现在以下几个方面：热塑性技术和工艺产品发展滞后。LFT工艺与装备虽然初步成熟，但目前的产量和应用速度还没有形成规模化发展水平；许多复合材料企业生产规模小，装备先进性不够，制备技术水平低；我国中低端产品多，高端产品缺乏，产品技术含量低，附加值低。总体来说，复合材料行业的转型升级仍需从产品的工艺、技术、装备、企业规模等方面入手。

长期以来，我国玻璃钢复合材料生产企业缺乏对应用研究的重视，企业相互模仿，产品同质化严重，导致恶性竞争，质量事故频发。2017年以来，环保督查趋严，一批中小企业被迫实施停产、转产。虽然行业同质化现象和恶性竞争略有好转，但企业整体应用研究意识和能力不足，企业专业化、差异化、品牌化发展水平较差。材料作为制造业的基础，应用创新是制造业技术创新与转型的重要环节。随着制造业向智能化、绿色化、可持续发展方向发展，具有轻质高强特性的玻璃钢复合材料不断向轻量化汽车及轨道交通、石化防腐、风电、环保等应用领域拓展。 面对如此充满希望的行业，企业必须大力开展应用研究，加强产品和技术创新，满足制造业智能化、绿色转型发展的需求，拓展市场，谋求企业新的长远发展。

行业市场分析及预测

玻璃钢复合材料作为一种新型材料，近年来在全球发展迅速，2018年全球复合材料市场规模达971亿美元，其中北美占复合材料产值的30%，中国大陆占25%，欧洲占20%。

自2015年“环保风暴”以来，我国大批“散、乱、脏”的玻璃钢复合材料企业因不符合环保标准而停产或关闭，山东武城、河北枣强、河南沁阳、山东安丘等复合材料产业集群在重担下进行产业转型，胜利新达、苏州科一、冀州中一等行业龙头骨干企业订单增长迅速。受淘汰落后产能影响，我国复合材料产量持续下滑。 2018年我国复合材料制品总产量为430万吨，同比下降3.15%，延续了2017年以来的下降趋势。经过三年的环保督查和产能结构优化调整，我国玻璃钢复合材料制品产量从2019年1月份开始连续增长。国家统计局数据显示，2019年我国玻璃钢复合材料制品总产量达到475万吨。

复合材料产业是我国重点扶持的高新技术产业之一，国务院印发的《中国制造2025》明确提到高性能结构材料、功能高分子材料和先进复合材料是发展重点，加强基础研究和体系建设，突破产业化制备瓶颈制约。长远来看，随着我国高端产业的发展、经济结构的调整，以及对节能环保和可持续发展的日益重视，玻璃钢复合材料的需求必然会增加。2023年，我国复合材料制品产量将达到556万吨，2019年至2023年年均复合增长率约为4.18%。

虽然2017年至2018年我国复合材料产量有所下降，但主营业务和利润呈现稳步增长态势，行业初步尝到了产业结构调整优化带来的红利。

目前，我国复合材料企业整体应用研究意识和能力不足，企业专业化、差异化、品牌化发展水平低，国内中低端产品较多，高端产品匮乏，产品技术含量低、附加值不高，有挑战也有很大的发展机遇和空间。总体来看，复合材料行业转型升级仍需从产品工艺、技术、装备、企业规模等多方面入手。面对日益增长的复合材料特别是先进复合材料的需求，相信在质量管理、核心技术、先进装备方面具有优势的复合材料生产企业将表现出较为强劲的市场竞争力。

行业未来发展趋势

随着环保督查和政策的不断加码，我国中小型复合材料企业持续面临强大的环保压力，部分企业退出市场，而部分企业选择转型，调整产品结构，向绿色发展。未来，节能减排绿色发展已成为趋势，企业绿色转型将拥有良好的发展前景。

转型绿色发展推动产业结构不断优化

目前，随着国家和人民对环境的日益重视，严格的环保检查必然成为常态化。复合材料行业将继续加快复合材料制品生产“三废”处理技术的研发和成熟，包括热固性复合材料制品生产车间“苯乙烯”等有机挥发性气体及粉尘的收集处理措施，以及热固性复合材料边角料、废品回收再利用技术，热塑性复合材料回收再利用技术等，实现企业清洁生产、绿色发展。

机械化、自动化的发展给行业带来新活力

近年来，为解决用工成本增加、环保督查及转型发展等问题，不少企业逐步增加生产设备及辅助生产设备，提高机械化、自动化生产水平。部分企业如福建海源、胜利鑫达、苏州科一等都在积极谋求建设自动化、智能化生产线。展望未来，生产机械化自动化水平的提高，不仅有助于企业解决用工成本增加、生产现场规范管理等问题，还将为行业带来新的活力。随着机械化、自动化生产水平的提高，企业生产效率得到大幅提升，产品质量的稳定性也更有保障，因此将有利于玻璃钢复合材料制品企业积极拓展汽车及轨道交通、建筑、能源环保等大型中高端应用市场。机械化、自动化的发展与应用将为复合材料制品行业带来新的活力。

热塑性复合材料制品市场拓展不断取得新突破

近年来，热塑性复合材料产品市场拓展取得了实质性进展。例如，杭州华巨热塑性蜂窝夹层板已成功应用于国内外各类箱式货车、物流车、房车等；浙江华江科技在轻量化GMT产品应用方面取得新突破，并积极扩大产能。未来，随着热塑性复合材料生产技术和产品性能的不断提升，产品市场的拓展也将继续取得新的突破。

行业发展前景分析

政策利好引导行业健康有序发展

工业和信息化部会同国家发展改革委、科技部、财政部编制了《新材料产业发展指南》。《指南》提出了突破重点应用领域急需新材料、布局一批前沿新材料、加强新材料产业协同创新体系建设、加快重点新材料初期市场培育、突破关键工艺和专用装备制约、完善新材料产业标准体系、实施“互联网+”新材料行动、培育优势企业和人才队伍、推动新材料产业特色聚集发展等九个方面的重点任务。《指南》作为“十三五”期间指导新材料产业发展的一项专项指导政策，为复合材料发展营造了更加良好的环境，将引导复合材料产业健康有序发展。

中国科技部印发《“十三五”材料领域科技创新规划》，明确了“十三五”期间材料领域科技创新的思路、目标、任务布局和重点方向：材料领域将围绕创新发展的指导思想和总体目标，紧密结合经济社会发展和国防建设重大需求，重点发展基础材料技术提升和产业升级、战略性先进电子材料、材料基因工程、先进结构与复合材料等关键技术及支撑平台。

根据《规划》要求，以高性能纤维及复合材料、高温合金为核心，以轻质高强材料、金属基及陶瓷基复合材料、材料表面工程、3D打印材料等为重点，解决材料设计与结构调控中的重大科学问题，突破结构与复合材料制备与应用中的关键共性技术，提升先进结构材料保障能力和国际竞争力。《规划》将积极推动我国材料领域科技创新和产业化，切实发挥其对国家材料科技发展的规范引领作用。

应用领域广泛，应用前景广阔

FRP复合材料具有比强度高、比模量高、抗疲劳性能好、减震性能强、耐热性高、断裂安全性高等特点，还具有特殊的减振特性、优良的力学性能和不吸收X射线，可获得高精度的复杂形状，耐腐蚀性能强，广泛应用于航空航天、汽车工业、化工纺织、机械制造、医疗器械、体育器材制造及建筑材料等，复合材料在现代科学技术发展中起着十分重要的作用。

特别是在汽车轻量化领域，汽车行业迫切需要轻量化解决方案来对抗燃油成本上涨的成本压力。目前汽车轻量化技术主要有两大方向：一是汽车结构和材料加工工艺的优化设计，二是采用能够满足要求的更轻的替代材料。其中，轻量化替代材料是业界普遍认可、最具发展前景的轻量化技术。而复合材料作为主要材料之一，将是进入汽车轻量化市场的绝好机会，发展潜力巨大。

1. 航空

据相关数据显示，2019年全球航空业消耗玻璃钢复合材料31万吨。美国知名增长咨询公司Frost&发布了2019年全球航空玻璃钢复合材料行业研究报告，报告认为，随着全球航空业的发展，2020年至2025年全球航空领域玻璃钢复合材料的使用量将以每年11%的速度增长。

2. 能源和电力

（1）风能

2019年全球风电装机容量达到259,213MW，2019年新增88,312MW，风电年增长率达到31.7%，为2011年以来最高。截至2019年底，全球风电年发电量为640万亿瓦时，相当于世界第七大经济体意大利的全部电力需求，占全球电力消耗的2%。

中国继续在国际风电行业中占据领先地位，2019年新增装机容量达1000万千瓦，是新增风电机组的最大市场，装机容量连续第四年翻番，预计2025年我国风电新增装机容量将达1000万千瓦。FRP复合材料因其优异的性能，被广泛应用于叶片、机舱、导流罩等风电机组的关键部件，随着大型风电机组容量的不断提升，推动了FRP复合材料的快速发展。

（2）烟气脱硫

火力发电占全球发电量的一半以上，因此至少在未来几十年内，煤炭仍将是主要燃料。所有火力发电厂最终都需要安装洗涤器和脱硫系统，而 FRP 是此类应用中最具成本效益的材料。

未来FGD（烟气脱硫）的投资将主要集中在亚洲，而非美国和欧洲。中国将成为FGD系统最大的市场，占全球总量的40%以上。

在我国，玻璃钢在脱硫系统的应用尚处于上升阶段，能提供符合脱硫系统要求的玻璃钢产品的企业仅有少数，且玻璃钢产品仅限于极少数烟囱-塔联合脱硫设施的喷淋管、烟道和浆液管道。

未来20年，我国燃煤电厂脱硫能力将增长一倍以上。如果玻璃钢行业采取相应措施，加强产品研发、设备制造和技术更新，加强市场宣传拓展，必将为玻璃钢复合材料在烟气脱硫市场的应用开辟广阔的市场。2020年，我国烟气塔一体化脱硫系统ECR玻纤使用量预计比2019年增长50%以上。

（3）输变电设施

玻璃钢因具有重量轻、强度高、绝缘性好、耐疲劳、耐腐蚀、易于加工和维护等优点，在电力工业中得到了广泛的应用。

除传统的输变电设备设施外，玻璃钢复合材料在电力行业的应用，玻璃钢杆、复合电缆芯等成为业界关注的热点之一。

近年来，随着输电走廊用地的日益紧张，输电杆塔复合材料的优势日益凸显。复合材料的优异性能不仅能克服传统输电杆塔普遍存在的自重大、易腐蚀、生锈或开裂等缺陷，还能增大杆塔的绝缘间隙和绝缘爬电距离，提高线路的绝缘水平，进一步缩小输电线路走廊宽度，降低输电线路建设和运维成本。

随着国内玻璃钢复合材料成型技术和产品性能的进步和提高，制造成本的降低，玻璃钢塔的研究和应用条件已具备，许多部门已开展应用研究，并已进入线路试验阶段。

3. 交通

（1）轨道车辆

2020年至2025年，我国规划建设的城市快速轨道交通项目总长度将达到3200公里，上万亿美元的投资将集中在这一领域。

玻璃钢复合材料在轨道交通上的应用发展，从玻璃钢部件到全玻璃钢机头、机箱，在轨道交通领域都展现出了巨大的优势和广阔的应用前景。我国除应用现有技术和工艺研发轨道车辆、车体部件、设备设施外，更应深入研究具有自主知识产权的玻璃钢制造技术及其批量产品，推动我国高速轨道交通产业的发展。目前，我国正处于轨道交通建设繁荣期，已成为全球最大的城市轨道交通市场，对于玻璃钢复合材料来说，这是一个很有前景的应用领域，行业应抓住这一机遇，不断研发新产品，拓展玻璃钢复合材料在轨道交通领域的应用。

（2）汽车

2019年我国汽车产销量达到2752.1万辆，随着国家振兴汽车产业规划的出台，玻璃钢复合材料制品在汽车上的总体应用将加速，同时国家节能减排政策和新能源电动汽车的发展，以及汽车材料轻量化的趋势也为玻璃钢复合材料制品在汽车（特别是新能源汽车）上的应用提供了更为广阔的市场发展空间。

4. 建筑工程

除了传统的冷却塔、风机、水箱、管道、门窗、天窗、装饰建材等产品外，玻璃钢复合材料在建筑领域的应用成为新的关注焦点，包括建筑加固、玻璃钢在桥梁上的应用等。

5. 石油化工

石油化工行业是玻璃钢复合材料的重要应用领域之一，除传统的防腐工程外，玻璃钢高压管道、储罐、塔器等制品不断增长，而玻璃钢在地下储油罐（双壁罐）、海洋石油工程中的应用也成为热点。

6.水处理工程

水处理一般分为纯水处理、循环水处理和原水及废水处理。FRP复合材料因比强度高​​、耐腐蚀性能优良、不生锈等特点，在水处理工程中得到广泛的应用。随着国家环保、节能减排政策及法规的出台，国家将加大对该领域的投入，FRP/复合材料在水处理设施中的应用将有很大的进步。

7.环境保护与可再生能源工程

环境保护、新农村建设是国家重点关注和支持的项目，也是近年来玻璃钢行业重点关注的应用领域。

玻璃钢净化（池）池、玻璃钢沼气池是目前行业内备受关注的项目，具有广阔的市场发展空间。例如在新农村建设中，玻璃钢沼气池以其耐腐蚀性能好、工厂化生产、安装简便、产气快、寿命长、使用安全等优异性能，受到农民的欢迎，受到农业部的重视和大力推广。据农业部农村新能源办公室透露，2020年安排实施农村户用沼气池500万座的计划。