泰和新材芳纶产业经营情况如何?

泰和新材芳纶产业经营情况如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/01/08 10:50

公司是国内间位芳纶领头者,现已成为国内龙头企业。

1、间位芳纶:产业防护&隔膜涂覆领域,国内供需紧平衡

间位芳纶全称为聚间苯二 甲酰间苯二胺(PMTA)纤维,别名芳纶 1313,最初由杜邦于 1956 年开始研究, 并于十九世纪中叶实现量产,是全球最早拥有间位和对位芳纶生产能力的公司。 随后,日本、俄罗斯等国 80 年代也先后实现芳纶的量产。而我国研究起步较晚, 上世纪 70 年代才开始间位芳纶的相关研究,并于 2004 年由公司率先实现产业化 投产,成功打破国外企业在芳纶领域的垄断,填补了国内供给空缺。间位芳纶是 由间苯二甲酰氯(IPC)和间苯二胺(MPD)在一定的条件下缩聚而成,同时会 副产氯化氢,聚合反应后可通过加入氢氧化钙中和去除。

芳纶的生产流程可分为芳纶树脂合成、芳纶纺丝,且芳纶主要的难点在于产业化 生产壁垒高、纺丝难度大。 间位芳纶树脂合成:公司采用主流的低温溶液缩聚法生产间位芳纶树脂,产品质 量行业领先。目前间位芳纶树脂的聚合方法有低温溶液缩聚法、界面缩聚法、乳液聚合法、气相聚合法,其中低温溶液缩聚法和界面缩聚法比较常见,芳纶的龙 头企业美国杜邦和日本帝人分别采用低温溶液缩聚法和界面缩聚法生产。公司采 用的低温溶液缩聚法耗用溶剂少,生产效率高,由于可以直接使用树脂溶液进行 纺丝、打浆和制膜,因此可省去树脂析出、水洗和再溶解等操作,具有更好的经 济性。公司自 2004 年成功产业化间位芳纶后,通过多年技术改进、设备升级,产 品质量领先、生产稳定性强。

间位芳纶纺丝工艺:成型方法主要包括干法纺丝、湿法纺丝和干喷湿纺法。干法 纺丝速度快、纤维取向度高,构造较紧密,但要求纺丝原液浓度高、喷丝头孔数 少,可用于生产长丝和短纤维,美国杜邦采用此方法。湿法纺丝可采用数万孔的 喷丝头或组合喷丝头、生产效率高,日本帝人采用此方法。干喷湿纺法纺丝拉伸 倍数大、定向效果好、耐热性高、零点温度更高,美国孟山都采用此方法。公司 选择以低温溶液聚合、湿法纺丝的间位芳纶制造工艺路线,是不同于其他公司的 具有自主知识产权的间位芳纶制造技术。

间位芳纶需求端:电气绝缘和高温过滤为传统应用,产业防护服和锂电隔膜涂覆 带来需求增量。在传统领域:由于间位芳纶具有优异的耐高温性和阻燃性,可用 于高温过滤材料、支撑滤芯领域,而过滤材料是一种易损耗材料,更换周期较短, 消费需求相对稳定,以每年约 10%的速度增长,是目前我国最大的应用领域,约 占 63%。另外,间位芳纶还具有较低的相对介电常数和介质损耗因数,可使绝缘 电场分布更均匀、运行介质损耗更小,因此可以制成优异的电气绝缘材料,是全 球市场中最大的应用领域,约占 34%;而电气绝缘材料在我国消费市场中占比较 小,未来仍有较大的提升空间。

在新兴领域,安全防护:芳纶具有良好的尺寸稳定性、机械性和可纺性,在有火 源燃烧的状态下间位芳纶仅放出少量无毒烟气,无熔滴。相比于传统纤维,芳纶 制成的衣服在高温环境下对人体保护效果更好,因此可用于生产耐高温的产业防 护服。在防护领域,统计局数据显示,我国石油化工天然气领域从业约合 200 万 人、煤炭开采约 300 万,相关从业人员基数大。2021 年我国针对“个体防护装备 标准化提升”发布三年专项行动计划,其中对石化气行业的防护装备于 2022 年开 始采取强制实施标准。以单人装备标准用量约 5kg 估算,石油化工天然气领域将 带动间位芳纶需求增加超 1 万吨,是未来我国每年提供需求增长的重要消费领域 之一。

在锂电隔膜涂覆领域:间位芳纶具有良好的耐热性、化学稳定性,因此芳纶涂覆 隔膜在耐高温性、抗刺穿功能、浸润性和抗氧化性等多方面指标优于当前常用的 陶瓷+PVDF 方案,而且既可以直接做涂覆材料,又可以做粘结剂,应用方式丰富。 但是由于芳纶本身成本较高,导致芳纶涂覆价格相对较高,因此预计未来将对陶 瓷+PVDF 方案实现部分替代。另外,电池产业也会快速发展,带动隔膜需求持续 增长,如果 2025 年国内间位芳纶在该领域实现 10%的应用替代,则相关需求将 达到近 2 万吨。

公司是目前国内少有的拥有实现锂电涂覆能力的企业,未来有望独享该领域。公 司导入主要有三点优势:第一,拥有国内最大的间位芳纶产能,涂覆原料可自给 自足,不必受制于人;第二,拥有芳纶隔膜涂覆的专利,自产芳纶可直接用于隔 膜涂覆领域,这也是公司可以使用自产芳纶的重要保障;第三:芳纶溶剂回收技 术领先,回收成本显著降低,可有效降低芳纶隔膜涂覆阶段的生产成本,强化与 陶瓷+PVDF 方案之间的竞争力,而公司独有的多方面优势使得公司未来有望在短 期内独享锂电涂覆这一新兴领域。2020 年我国间位芳纶消费量仅 0.9 万吨,随着高温过滤材料等传统应用的稳定增 长,以及产业防护服、锂电隔膜涂覆等领域的顺利导入和成熟后,我们预计未来 国内间位芳纶总需求可达 4 万吨/年。

间位芳纶供给端:传统龙头杜邦占据市场半数以上,国内领军泰和新材快速扩建 产能。间位芳纶市场技术起源于美国杜邦,其拥有全球最大产能 3 万吨/年,全球 市场处于垄断地位;公司于 2004 年实现产业化后逐步扩建,现拥有 1.1 万吨/年产 能,另有规划 0.9 万吨/年,预计将于 2023-2024 年逐步投产。根据各公司扩建公 告,到 2025 年全球间位芳纶产能将达到 6.8 万吨/年,国内总产能 3.1 万吨/年,公 司新项目建成后市占率将提升至 30%(以产能计算),成为全球第二、国内第一大 间位芳纶供应商。 结合供给和需求情况,我们预计未来几年国内间位芳纶将趋于供需紧平衡,且得 益于在锂电涂覆领域独有的优势,公司有望成为间位芳纶最受益的企业之一。

2、对位芳纶:光纤光缆&安全防护领域,国产替代进行时

公司率先实现对位芳纶产业化。对位芳纶,全称为聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA) 纤维,别名芳纶 1414。美国杜邦于 1972 年成功将对位芳纶产业化后,芳纶一直 被作为战略性材料使用,对位的主要生产技术掌握在美国杜邦、日本帝人等传统 龙头手中。2011 年 5 月,公司在国内率先实现对位芳纶的产业化、并于 2017 年 开始全年盈利,打破了国外公司对该产品的长期垄断。对位芳纶是由对苯二甲酰 氯(TPC)和对苯二胺(PPD)为原料,以 N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂、以 氯化钙(CaCl2)为助剂,在一定的条件下缩聚而成,同时副产氯化氢,聚合反应 后可通过加入氢氧化钠中和去除。

对位芳纶聚合单元:与间位芳纶合成方法相类似,对位芳纶合成方法主要有低温 溶液缩聚法、界面缩聚法、直接缩聚法以及气相聚合法等,目前最成熟的工业生 产方法主要是低温溶液缩聚法。低温溶液缩聚法理论上消耗的溶剂量较少,操作 步骤相对简单,是目前对位芳纶聚合物制备的最广泛制备方法。根据公司公告, 以对位芳纶生产过程中的 NMP 初始用量和循环回收量计算,溶剂回收率可达 99.83%,即几乎可以实现完全循环,在节省成本的同时降低环保压力。

对位芳纶纺丝单元:由于对位芳纶的熔融温度高于分解温度,因此不可采用简单 的熔融法进行纺丝,纺丝需采用干喷湿纺纺丝工艺:将聚合物进行干燥后溶解在 浓硫酸中,形成均一的原液后喷丝、纺丝。纤维成形后再经过碱洗、水洗、干燥、 上油等步骤即可得到对位芳纶丝。干喷湿纺法的纺丝速度可达每分钟数百米,技 术难度较大,适用于制备高性能,拉伸强度的芳纶纤维,工艺控制在不同的温度 下可以产出不同性能产品,公司是国内少数掌握干喷湿纺法技术的企业。

对位芳纶需求端:安全防护、光纤光缆、汽车配件等领域是对位芳纶当前主要的 消费需求。对位芳纶具有高比强度、高比模量、高韧性、耐高温和阻燃等优异性 能,并具有良好的抗冲击、耐腐蚀和抗疲劳性能,被喻为“防弹纤维”。对位芳纶 的拉伸强度是钢丝的 6 倍,是玻璃纤维和高强尼龙工业丝的 2~3 倍;拉伸模量是 钢丝和玻璃纤维的 2~3 倍,高强尼龙工业丝的 10 倍;其密度却只有钢丝的 1/5 左 右,绝缘性和抗氧化性能良好,在高温下不分解不融化。

光纤光缆领域:5G 推广带动光缆需求有所回升。对位芳纶可用于生产光纤光缆增 强材料,保障光缆受到拉力的时候不致拉长,提高强度及耐用性,是目前我国对 位芳纶最大的应用领域。我国光缆产量于 2015 年达到顶峰后有所下降,直至 2019 年开始推广 5G 基础设施建设,光缆产量开始回升,约 10%的增速相对稳定,是 未来我国带动对位芳纶需求的主要应用之一。

汽车配件领域:增强强度、降低重量,顺应汽车轻量化趋势。对位芳纶具有良好 的抗冲击、抗疲劳性,因此其可用于生产轮胎,同时质量可减轻约 15%,在高端 车型中可用于替代传统的帘子布轮胎。另外,对位芳纶生产的摩擦密封材料还可 用于汽车刹车片、汽车胶管、离合器片、密封垫片、非金属齿轮等配件,制成的 产品具有更好的耐磨性和强度,使用寿命更长、范围更广。汽车配件相关领域全 球范围内消费占比约 30%(约 2 万吨)、在我国占比仅约 10%(约 0.1 万吨),未 来仍有较大的上涨空间。

安全防护领域:防弹装备和防护涂层为主要应用。对位芳纶具有高模量、高强度 等优良性能,制成的防弹装备可吸收较多的冲击能量,保护穿戴者,因此常用于生产防弹衣、防弹头盔装备等。另外,对位芳纶还可用于装甲车、防弹车辆等装 备的涂覆,用量较大。安全防护领域在我国对位芳纶行业属于相对成熟的市场, 当前消费占比约 30%,消费量约 3000-4000 吨。由于防弹装备属于消耗品,因此 预计未来仍有一定增长空间。2020 年我国对位芳纶消费量约为 1.3 万吨,我们预 计未来有望以 15%的速度增长,到 2025 年需求量将超 2.6 万吨。

对位芳纶供给端:国际龙头占据主导地位,国内企业扩建产能加速国产替代。全 球对位芳纶当前呈现出“双龙头”的供给格局,杜邦和帝人两家公司产能合计占 比约 70%;国内企业产能相对较小,其中以泰和新材和中化国际为主,是国内目 前仅有的两家产能超过 5000 吨的企业,二者分别于 2011 年(2017 年实现全年盈 利)、2021 年(2022 年实现盈利)产业化投产,产品质量与国际龙头产品接近, 逐步开启国产替代进程。

同时,包括神马股份、中芳特纤、聚芳新材料在内的多 家国内企业先后掌握对位芳纶产生产技术,但整体产能仍然较小,仅 1.82 万吨/ 年,部分需求仍需进口满足。未来对位芳纶新增产能以中国企业为主,合计 3.12 万吨/年,预计到 2025 年我国对位芳纶整体市占率提升至 40%,强化自给能力; 其中公司规划产能最多,约 1.55 万吨/年,预计 2023 年下半年开始逐步投产放量, 未来将有更多产能用于国产替代,尤其是安全防护等附加值更高的应用领域,优 化业务结构,提升产品整体盈利能力。另外,综合各业现有产能利用情况以及生 产技术情况分析,预计未来国内对位芳纶的供给将以公司和中化国际两家企业为 主。

3、芳纶纸:国内需求加速增长,公司引领国产替代

芳纶纸具有广泛的应用领域。芳纶纤维按照造纸技术制成的纸,再经热压成型制 的产品简称为芳纶纸。芳纶纸根据形态纤维不同,可分别为短切纤维及沉析纤维, 经湿法抄纸工艺成纸,再经热压成型工艺后制成的材料。根据基材的不同,芳纶 纸可分为间位芳纶纸和对位芳纶纸。另外,芳纶纸还可以与不同材料结合生产出 性能更优的复合材料,如利用 PPS、聚酯纤维等材料替代芳纶浆粕与芳纶纤维制 成复合纸;或者进行表面改性提高自身性能,如等离子体改性、表面化学沉积改 性等。

间位芳纶纸是由高强度间位芳纶短切纤维制成的,具有良好的力学性能、热稳定 性、阻燃性、电绝缘性以及化学稳定性等,被广泛应用于电机、变压器以及电子 柔性材料等领域。对位芳纶纸是由对位芳纶浆粕纤维和短切纤维作原料生产,主 要有三方面应用。一是利用优秀的介电性能和高温稳定性,将其作为绝缘材料应 用在变压器、发电机和马达中,提高电机电器产品承受高温和超负荷的能力;二 是利用其优异的力学性能和轻量化特点,应用于飞机、轮船、高速列车等的次受 力结构部件或其他要求高性能的衬板、地板、隔墙等高档装饰材料;三是利用其理想的透波性能和电磁波透过后畸变小等特点,应用于天线工程中的雷达天线罩、 频率择反射器。

芳纶纸需求端:我国芳纶纸消费量稳步增长,电气绝缘领域是最大的应用。根据 QYResearch 统计数据,2016、2021 年我国芳纶纸消费量分别为 2371、4279 吨, 同比增速逐年上涨,并且预计未来我国芳纶纸消费量将以约 16%的年复合增速增 长,到 2028 年有望达到约 1.3 万吨。我国芳纶纸主要有两个应用领域:电气绝缘 和蜂窝结构材料。

电气绝缘:我国该领域对芳纶纸的需求最旺盛,占比超 90%, 其中变压器是使用芳纶绝缘纸最多的领域。另外我国的铁路电气化以及地铁、轻 轨的建设加速,包括大功率牵引变压器在内的高速列车的相关设备、采用芳纶纸 绝缘系统的机载变压器对芳纶纸提出更高的要求,加速芳纶纸需求增长。蜂窝结 构材料:已作为高性能轻质航空材料在国外飞机中得到成熟运用,而我国该领域 消费量仅百余吨,仍有很大上涨空间,预计未来在国产大飞机和高速列车制造中 的应用将持续增加,成为我国芳纶纸市场重要的增量贡献领域之一。

芳纶纸供给端:进口依赖度较高,公司等多家国内企业先后投产。芳纶纸最早由 杜邦实现产业化,长期垄断该产品供应,现有全球芳纶纸最大产能 1.2 万吨/年, 因此国内需求几乎全部需要进口满足。直到 2007 年公司和超美斯两家国内企业先 后批量生产芳纶纸,我国实现了该领域零的突破,并逐步改进技术提高产能;2019- 2020 年间,包括时代新材、聚芳新材料、赣州龙邦等企业也实现了产业化,国内 自给能力明显增强。

但当前我国芳纶纸需求仍有约 60%依赖进口,以进口杜邦产 品为主;公司作为国内芳纶纸龙头供货占比约 20%,还有较大提升空间,未来将 以国产替代和满足新增需求为主要发展路线。同时,将芳纶制成芳纶纸可有效提 升其附加值、价格更高,芳纶纸产能增加、应用占比提升将提高公司未来芳纶业 务整体盈利能力,公司现以间位芳纶纸为主,预计到 2023 年将完成 3000 吨/年产 能的建设。

国内芳纶纸发展仍不充分,主要因受纤维原料、研制方法、关键技术等因素的制 约。纤维原料:原料稳定供给是生产芳纶纸的基础条件,而随着传统领域的进一 步增长,产业防护服、隔膜涂覆等新兴领域的导入,国内企业产能不足,仍需进 一步扩建。当前国内仅有泰和新材、中化国际、超美斯等少数几家企业能稳定生 产芳纶,产品品质与杜邦等国外龙头接近。

关键技术:芳纶纸的直接原料主要是 短切纤维和浆粕纤维(沉析纤维),其中短切纤维是液晶纺丝后制取的长丝直接机 械切割至所需长度制得;浆粕纤维是短切纤维的差异化产品,是通过将长丝切至 一定长度后机械叩解,芳纶纤维被纵向劈裂制得,该工艺国内仅公司、超美斯等 少数企业掌握。基于上述难点,预计未来新进入者导入芳纶纸行业将面临巨大困 难;同时公司芳纶纸整体产能在达到 3000 吨/年后将成为国内龙头,且产品品质 处于全球行业领先水平,已获得下游客户广泛认可,未来有望引领国内企业加速 实现国产替代。

参考报告

泰和新材(002254)研究报告:芳纶多方位布局,氨纶高质量发展.pdf

泰和新材(002254)研究报告:芳纶多方位布局,氨纶高质量发展。国内芳纶行业龙头,多领域应用推动需求增长:供应端:全球产能以国外公司为主,而公司现有芳纶产能共1.7万吨/年,已成为芳纶行业全球第三、全国第一的龙头企业;同时,公司还募资规划合计2.45万吨芳纶项目,全部投产后公司将成为全球第二大芳纶企业。需求端:间位芳纶以新增需求为主,其中芳纶隔膜涂覆有望部分替代当前的陶瓷+PVDF方案,以10%的替代率计算,预计2025年该领域需求可达约2万吨,将成为间位芳纶增速最快的应用,且凭借公司多重独有优势,未来有望在一定期限内独享该领域。对位芳纶以实现国产替代为主:包括当前国内对位芳纶最大的应用领域...

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