玻璃纤维性能、产业进展、需求、壁垒及产能分析

具有性价比优势的无机非金属材料。

玻璃纤维是一种性能优越的无机非金属材料，主要作为功能和结构材料，不仅产品品类繁多，还兼具轻质高强、结构稳定、绝缘性能好、节能保温、减震、抗疲劳、抗腐蚀、成型加工便捷等特点。玻璃纤维可简单分为粗砂和细纱；粗砂是指单丝直径在10微米以上的纱线，主要应用领域为建筑建材、交通运输、管罐、工业应用以及新能源环保等，而细纱则单丝直径小于10微米的纱线，主要用作电子纱和工业纱，其中电子纱对应的下游为电子元件印刷线路板。u 经中国玻璃纤维工业协会统计，2023年我国玻璃纤维纱总产量达到723万吨，同比增长5.2%；在价格成本方面，玻璃纤维价格约为碳纤维价格的1/10，具有较强的成本优势。

玻璃纤维起源于 20 世纪 30 年代的美国。1938 年 OC 成为世界上第一家玻璃纤维企业，通过铂金坩埚拉制连续玻璃纤维的生产技术实现了大规模玻璃纤维生产，为现代玻璃纤维制造工业的发展奠定了基础；二战期间，玻璃纤维主要用于航空工业方面，如飞机雷达罩、副油箱；二战后，玻璃纤维逐步向火箭发动机外壳、船舶材料等领域延伸，并且逐步在交通、建筑、风电、电子等民用领域被大量使用。 u 相较美国而言，我国玻璃纤维起步晚了20余年，但发展较为迅猛，2007年我国玻璃纤维产量达到160万吨、跃居全球第一，2021年我国玻璃纤维产量达到624万吨、约占全球总量的65.68%。

2022年全球玻璃纤维的主要下游应用领域包括建筑建材、交通运输、电子电器、工业设备、以及能源环保，依次占据35%、29%、15%、12%、9%的份额。 建筑材料领域： u玻纤下游需求中，建筑建材领域对玻纤的需求最大；单位产值玻纤需求量受益于绿色建筑的进一步推广，未来或有望逐步增加。根据立鼎产业研究网估计，2023年建筑领域玻璃纤维的需求量增速约为5.1%，保持稳健发展。 u受益于玻璃纤维可靠性、节能效果更为持久，且表面防渗抗裂效果好，可应用于GRC板、保温板、防火板、吸音材料、承重构件、屋面防水、膜结构等，涉及建筑承重、加固、装修、防水、保温、隔音、防火等各方面场景。

交通运输领域： u 玻璃纤维性能优异，相比传统材料具有震动阻尼更好、耐疲劳性高、弹性能量高、模块化组装带来低成本、轻量化等优势。目前，玻纤增强复合材料在汽车上的应用范围不断扩大，逐渐从非结构的内饰件延展至外饰件、半结构件、结构件及功能部件。以长纤维增强热塑性材料为例，长纤维增强热塑性材料改善了短纤维长度缺陷，在强度、抗撞击性能、能量的吸收率等方面都有显著提高，目前在汽车防撞梁、前端模块、仪表盘骨架、车门组件、电瓶箱、座椅骨架板、车身底部防护板等部位得到广泛应用；另外，随着新能源汽车的推广，相比于传统油车来说，新能源汽车少了发动机总成，但是增加了动力电池系统，电池外壳的制作同样优先选用轻质高强的复合材料

 轻量化方面，以玻璃纤维毡增强热塑性复合材料为例，相关车门产品自重可从26Kg降到15Kg，并可减少背部厚度，使汽车空间增大,能耗仅为钢制品的60-80%，铝制品的35-50%。u 简单估算，根据国际复材招股书，2022年我国玻璃纤维总产量687万吨，假设其交通运输领域占比29%、与全球分布保持一致（并假设乘用车占比为70%），则车用玻璃纤维产量约为139.5万吨；结合2022年中国汽车产量为2333.7万辆，乐观估计2022年中国单车用玻璃纤维量约为59.78kg、约占整车重量的4.98%。

电子电器领域： u 电子纱是重要的电路基材原料；印制电路板(PCB)是可以让电子元件按照设计电路连接，几乎所有电子设备都需要用到 PCB，其核心基材是覆铜板(CCL)。据华经产业研究院数据，玻纤布在覆铜板的成本中占比约 19%，其上游即为电子级玻纤纱，电子纱绝缘、高强、耐热等优异性能使得其成为最主要的覆铜板基材原料。 u 前面提到，电子纱单丝直径在10微米以下，受制于其性能要求高、且投资门槛高，电子纱属于玻纤中的高端产品；根据中国玻璃纤维工业协会统计，2023年G75电子纱均价基本稳定在每吨8000元上下，而应用于其他领域的普通纱均价则在每吨4000-6000元左右。u 根据立鼎产业研究网估计，伴随着汽车电子、智能制造以及5G通信等领域的兴起，2023年电子电器领域玻纤需求增长约为7.14%、高于行业平均增速，有望带动玻璃纤维行业的结构升级

风电领域： u 玻纤在风电中的应用主要是作为复合增强材料应用在叶片中，据《复合材料选材对风电叶片气动设计的影响研究》，目前广泛应用于叶片的蒙皮、腹板、主梁、前后缘及叶根补强等区域，是风电领域中应用部位较广、应用体量较大的增强材料。 u 高模量玻璃纤维及其风电纱制品的技术进步将契合持风电叶片的大型化、轻量化发展，同时其较高的价值量也将带动风电玻纤产品的结构升级。过去主流的普通模量风电纱近10年价格中枢在4000-7000元/吨；然而伴随着风电叶片向大型化、轻量化发展，玻璃纤维材料升级迭代的需求凸显，高模量玻璃纤维应运而生，目前高端风电纱1200tex价格大约在10000-12000元/吨，较普通模量风电纱价值量显著提升。同时，与碳纤维材料相较，高模量玻璃纤维的价格可换算为12元/kg、仍低于碳纤维的120元/kg，价格成本优势依旧显著。

 风电纱行业头部厂商已纷纷开启高模量及超高模量风电纱产品的研发及生产。中国巨石于2020年推模量超过100GPa的高模量风电纱产品E9，目前生产的高模量风电纱产品可以用于叶轮直径长度超过200米的超大型风力叶片制造；泰山玻纤通过对风电用高模玻纤不断研发创新，玻璃模量从88GPa提到94GPa、大梁板强度从1400MPa到1600MPa；根据国际复材招股书，国际复材现有高模量风电纱产品已用于风电叶片大梁的制造和大型拉挤型材等市场，另有多款超高模量风电用玻璃纤维处于试生产阶段。

玻璃纤维行业具有资金投入多、技术壁垒高的特点。在资金投入方面，以粗纱为例，每万吨玻璃纤维所需固定资产投入约为 1 亿元；在技术储备方面，玻纤企业需要掌握池窑设计、节能燃烧、玻璃配方、漏板设计与制造、表面处理、纤维成型等多项核心技术才能进行规模化生。高投入、高技术门槛的行业特点使得全球和中国的玻璃纤维生产企业均具有高集中度，呈现寡头垄断的产能分布格局；根据 Wind、星智研究的统计，2020年中国巨石、OC、泰山玻纤、国际复材、NEG、山东玻纤、JM 七家公司的玻璃纤维合计产能占全球产能的 72%，其中，国内企业中国巨石、泰山玻纤、国际复材、山东玻纤的合计产能约占全球产能的48%。 u 而在国内玻纤企业中，2022 年中国巨石、泰山玻纤、国际复材合计产能约占全国产能的63%，其他行业内企业还包括山东玻纤、四川威玻、长海股份、正威新材、河南光远等。